DD248907A1

DD248907A1 - Bauelementetraegerplatte zur montage von halbleiterchips im scheibenverband

Info

Publication number: DD248907A1
Application number: DD28989586A
Authority: DD
Inventors: Eberhard Koehler; Guenter Dittmar; Dietmar Oertel; Rudolf Behlert
Original assignee: Robotron Elektronik
Priority date: 1986-05-05
Filing date: 1986-05-05
Publication date: 1987-08-19

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bauelementetraegerplatte zur Montage von unverkappten Halbleiterchips im Scheibenverband. Ziel der Erfindung ist es, eine kostenguenstige Bauelementetraegerplatte fuer die Montage nackter elektronischer Bauelemente im Scheibenverband bei minimalem Flaechen- und Volumenbedarf zu schaffen. Aufgabe ist es, eine Bauelementetraegerplatte mit elektrisch leitenden Durchverbindungen zu schaffen, die bereits im Scheibenverband die face-down-Montage sowie die vollstaendige elektrische Pruefung und Passivierung ermoeglicht. Die Aufgabe wird mit einer Bauelementetraegerplatte mit massiven Durchkontaktierungen geloest, die aus der Traegerplatte herausragen und mit einem Verbindungsmittel beschichtet sind. Die Bauelementetraegerplatte besitzt die Abmessungen einer Halbleiterscheibe und enthaelt fuer je einen Halbleiterchip eine Passivierungsoeffnung. Der Zwischenraum zwischen Traegerplatte und die Passivierungsoeffnung ist mit Sekundaerpassivierungsmittel gefuellt. Vorzugsweise sind nur die qualitaetsgerechten Chips passiviert und es entfaellt das Inken der einzelnen Chips. Anwendungsgebiet: Zyklus II der Halbleitertechnologie. Fig. 2

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Bauelementeträgerplatte zur Montage von unverkappten Halbleiterchips im Scheibenverband. Anwendungsgebiet der Erfindung ist der Zyklus Il bei der Produktion von Halbleiterbauelementen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die zukünftig höhere Packungsdichte elektronischer Geräte erfordert gegen Umwelteinflüsse geschützte elektronische Bauelemente, die in ihrem Flächen- und Volumenbedarf nicht oder nur unwesentlich größer als unverkappte elektronische Bauelemente sind. Sie sollen kostengünstig herstellbar, vorteilhaft montierbar sein und eine ausreichende Abführung der Verlustwärme gewährleisten. Die unterschiedlichsten Träger unverkappter Bauelemente und Gehäuse von einzelnen Bauelementen sind beschrieben in Schade, K. u.a. Halbleitertechnologie Band II, VEB Verlag Technik Berlin, 1983; in Müller, H., Leiterplattentechnologie, Chip carrier-PIN-Grid-Array-TAB-Anwendungen, Eugen G. Leuze Verlag, Saulgau/Württ, sowie in Kohlbeck, Der Chip Carrier, in Elektronik 11/1.6.1984 S. 93-98.

Bei den vorgestellten Lösungen sind vereinzelte und vorgeprüfte Halbleiterchips ganzflächig mit der Rückseite auf einen metallischen oder keramischen Träger montiert. Die elektrische Verbindung von den Bondinseln der Chips zu den elektrischen Anschlüssen des Gehäuses, die sowohl massive als auch gedruckte oder galvanisch erzeugte Durchkontaktierungen sein können, erfolgt flexibel z. B. durch Drahtbonden. Die Chips sind durch einen geeigneten Kunststoff geschützt und passiviert oder in einem Herrnetikgehäuse untergebracht.

Chips, deren Bondinseln mit Hügeln versehen sind, werden direkt auf einen Träger, der eine Verdrahtungsstruktur und Anschlüsse zu einem übergeordneten Verdrahtungsniveau besitzt, montiert. Die Chips sind mit einem geeigneten Kunststoff umhüllt.

Bei Anwendung der bekannten Bauelementeträger ist trotz Vormessung der Chips noch eine Endmessung und oft auch eine Voralterung der fertiggestellten Bauelemente unerläßlich.

Keiner der bekannten Bauelementeträger bietet die technischen Voraussetzungen, schon im Scheibenverband die Montage, Endmessung, Sekundärpassivierung und Voralterung durchzuführen.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, eine kostengünstige Bauelementeträgerplatte für die Montage nackter elektronischer Bauelemente im Scheibenverband bei minimalem Flächen- und Volumenbedarf zu schaffen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bauelementeträgerplatte mit elektrisch leitenden Durchverbindungen zu schaffen, die bereits im Scheibenverband die face-down-Montage sowie die vollständige elektrische Prüfung und Passivierung von Bauelementen ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer Bauelementeträgerplatte zur Montage im Scheibenverband, bestehend aus einer Trägerplatte mit massiven Durchkontaktierungen dadurch gelöst, daß die Bauelementeträgerplatte die Abmessungen einer zu kontaktierenden Halbleiterscheibe besitzt, wobei die massiven Durchkontaktierungen entsprechend den Kontaktstellen der Halbleiterscheibe angeordnet sind. Die massiven Durchkontaktierungen ragen aus der Bauelementeträgerplatte heraus und sind mit einem Verbindungsmittel beschichtet. Für je einen Halbleiterchip der Halbleiterscheibe enthält die Bauelementeträgerplatte eine Passivierungsöffnung. Der Zwischenraum zwischen Halbleiterscheibe und Bauelementeträgerplatte und die Passivierungsöffnung ist mit einem Sekundärpassivierungsmittel gefüllt.

Vorzugsweise bestehen die massiven Durchkontaktierungen aus Kupfer oder einer Kupferlegierung oder Aluminium oder einer Aluminiumlegierung.

Als Verbindungsmittel dienen leitende oder nichtleitende Kleber oder Lot.

Bei der Kontaktierung der Halbleiterscheibe durch Ultraschallbonden sind die massiven Durchkontaktierungen nicht mit einem Verbindungsmittel beschichtet.

Eine Variante ist es, daß die massiven Durchkontaktierungen mit der Bauelementeträgerplatte eine Ebene bilden und daß auf die massiven Durchkontaktierungen Bond- oder Lothügel aufgesetzt sind.

Das ermöglicht das Kontaktieren mittels Thermokompression.

Vorteilhafterweise ist das Passivierungsmittel ein aushärtbares Harz mit sehr guten Kriecheigenschaften im unausgehärteten Zustand. Vorzugsweise sind nur die geprüften und qualitätsgerechten Halbleiterchips mit dem Passivierungsmittel abgedeckt.

Dadurch entfällt das Inken der Halbleiterchips.

Für Bauelemente mit einer großen thermischen Verlustleistung sind auf der Rückseite der Halbleiterchips Kühlkörper angebracht.

Die Bauelementeträgerplatte kann in ihren Abmessungen so gestaltet werden, daß sie das Kontaktieren von Einzelchips ermöglicht.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden

Es zeigen: Fig. 1: Bauelementeträgerplatte

Fig.2: Querschnitt durch einen Teil der Bauelementeträgerplatte.

Fig. 1 zeigt die Bauelementeträgerplatte zur Montage im Scheibenverband. Eine ebene Trägerplatte, bestehend aus einem Isolationsmaterial 1 besitzt massive Durchkontaktierungen 2, die entsprechend den Kontaktstellen der zu kontaktierenden Halbleiterscheibe 7 angeordnet sind. Die Passivierungsöffnung 3 ist eine Bohrung oder durch ein eingelegtes Hohlprofil entstanden.

Fig.2 zeigt einen Querschnitt durch einen Teil der erfindungsgemäßen Bauelementeträgerplatte. Die massiven Durchkontaktierungen 2 ragen aus der Bauelementeträgerplatte ca. ΙΟμηη heraus und sind mit einem Verbindungsmittel 4 beschichtet. Als Variante bilden die massiven Durchkontaktierungen 10 mit der Bauelementeträgerplatte eine Ebene und tragen Bond-oder Lothügel, die auf der Bauelementeträgerplatte oder auf der Halbleiterscheibe erzeugt werden können. Dadurch kann die face-down-Kontaktierung der unzerteilten Halbleiterscheibe wahlweise durch Löten, Kleben, Ultraschallbonden oder Thermokompression erfolgen.

Die nach der Kontaktierung geprüfte Halbleiterscheibe ist vorteilhafterweise nur an den Stellen passiviert, an denen sich funktionsfähige Halbleiterchips befinden. Dadurch kann das Inken der Halbleiterchips entfallen.

Das Sekundärpassivierungsmittel 5 ist ein aushärtbares Harz mit sehr guten Kriecheigenschaften im unausgehärteten Zustand.

Die Verbindung zum nächsten Verdrahtungsniveau erfolgt ebenfalls durch Hügel 8.

Auf der Rückseite der Halbleiterchips sind bei Bedarf Kühlkörper angebracht.

Die Bauelementeträgerplatte zur Montage im Scheibenverband schafft die Voraussetzungen, auf das Vormessen und Inken der Halbleiterchips zu verzichten und die Gut-Schlecht-Sortierung bei der notwendigen Endprüfung vorzunehmen. Als Kennzeichnung für gute Bauelemente dient vorteilhafterweise das Passivierungsmittel. Die Bauelementeträgerplatte ermöglicht eine Voralterung im Scheibenverband.

Das Vereinzeln der Halbleiterchips erfolgt nach den bekannten Verfahren.

Claims

1. Bauelementeträgerplatte zur Montage von Halbleite'rchips im Scheibenverband, bestehend aus einer Trägerplatte mit massiven Durchkontaktierungen, gekennzeichnet dadurch, daß die Bauelementeträgerplatte die Abmessungen einer zu kontaktierenden Halbleiterscheibe (7) besitzt, daß die massiven Durchkontaktierungen (2) aus der Bauelementeträgerplatte herausragen und mit einem Verbindungsmittel (4) beschichtet sind, daß die Bauelementeträgerplatte für je einen Halbleiterchip der Halbleiterscheibe (7) eine Passivierungsöffnung (3) enthält und daß der Zwischenraum zwischen Halbleiterscheibe (7) und Bauelementeträgerplatte und die Passivierungsöffnung (3) mit einem Sekundärpassivierungsmittel (5) gefüllt ist.

2. Bauelementeträgerplatte nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die massiven Durchkontaktierungen (10) und die Halbleiterscheibe über Bond- oder Lothügel (6) kontaktiert ist.

3. Bauelementeträgerplatte nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die getesteten und qualitätsgerechten Halbleiterchips der Halbleiterscheibe (7) mit Sekundärpassivierungsmittel (5) passiviertsind.

4. Bauelementeträgerplatte nach Anspruch 1 und 3 oder 2 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß das Passivierungsmittel (5) ein aushärtbares Harz mit sehr guten Kriecheigenschaften im unausgehärteten Zustand ist.

5. Bauelementeträgerplatte nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die massiven Durchkontaktierungen (2) ohne Verbindungsmittel (4) mit der Halbleiterscheibe (7) durch Ultraschallbonden verbunden sind.

6. Bauelementeträgerplatte nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß auf der Rückseite der Halbleiterchips Kühlkörper angebracht sind.

7. Bauelementeträgerplatte nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die massiven Durchkontaktierungen (2; 10) aus Kupfer, einer Kupferlegierung, Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen.

8. Bauelementeträgerplatte nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß ihre Abmessungen so gewählt sind, daß die Montage von Einzelchips möglich ist.