DE10052452A1 - Halbleiter-Anordnung und Verfahren zur Herstellung von derartigen Halbleiter-Anordnungen - Google Patents
Halbleiter-Anordnung und Verfahren zur Herstellung von derartigen Halbleiter-AnordnungenInfo
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Abstract
Auf der aktiven Oberfläche eines Halbleiter-Wafers wird ein Interposer (IP) aus einem elastischen Dielektrikum aufgebaut, wobei im Interposer (IP) ausgebildete elektrisch leitende Verbindungen (V) chipseitige Kontakte (K) mit Anschlüssen (A) auf der Oberseite (OS) des Interposers (IP) elektrisch leitend verbinden. Die einzelnen Halbleiter-Anordnungen (HA) entstehen dann durch Zerteilen des Halbleiter-Wafers. Durch die Elastizität des Interposers (IP) und durch die vorzugsweise mäanderförmige Ausgestaltung der Verbindungen (V) wird das unterschiedliche Wärmeausdehnungsverhalten von Chip (C) und Schaltungsträger weitgehend kompensiert.
Description
Bei Halbleiteranordnungen bzw. integrierten Schaltkreisen ge
winnen die Bauformen des "Chip Size Packaging (CSP)" für die
Montage in modernen Baugruppen immer mehr an Bedeutung. Alle
diese Bauformen haben das Ziel, das enge Anschlussraster der
Kontakte des Chips über eine Anschlussverdrahtung auf das
gröbere, regelmäßige Anschlussraster der Anschlüsse des Chip
Size Packages umzuverdrahten und die negativen Auswirkungen
der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Sili
zium und Baugruppen-Leiterplatte auf die Zuverlässigkeit der
entsprechenden Lötverbindungen möglichst zu verhindern.
Bei den bekannten Bauformen des Chip Size Packaging treten
insbesondere folgende Probleme auf:
- - Die Chip Size Packages sind flächenmäßig größer als der eigentliche, verpackte Silizium-Chip,
- - die Zuverlässigkeit der Lötverbindungen zwischen Chip Size Package und Baugruppen-Leiterplatte wird durch thermisch erzeugte Spannungen beeinträchtigt,
- - Verbindungen vom Chip zum Zwischenträger sind mechanisch hochempfindlich,
- - durch das gegenwärtige Einzelpackaging der Silizium-Chips sind die Herstellkosten für Chip Size Packages sehr hoch.
Aus der US-A-5 685 885 ist auch bereits ein Verfahren zur
Herstellung von integrierten Schaltkreisen bzw. Halbleiter-
Anordnungen bekannt, welches ein Packaging der Silizium-Chips
auf der Ebene eines Halbleiter-Wafers ermöglicht. Der Halb
leiter-Wafer umfasst dabei eine Vielzahl von Silizium-Chips,
wobei jeder dieser Chips auf einer aktiven Oberfläche des Wa
fers eine Vielzahl von Kontakten aufweist. Auf die aktive O
berfläche des Wafers wird dann ein flexibles, blattförmiges
dielektrisches Element aufgebracht, das auf seiner Oberseite
eine Vielzahl von Anschlüssen und eine Vielzahl von den An
schlüssen wegführenden flexiblen Leitern aufweist. Die Enden
der flexiblen Leiter werden dann mit den zugeordneten Kontak
ten auf der aktiven Oberfläche des Wafers verbunden, worauf
der Halbleiter-Wafer in eine Vielzahl von Halbleiter-
Anordnungen zerteilt wird. Bei einem derart hergestellten
flexiblen, blattförmigen dielektrischen Interposer besteht
eine gewisse Beweglichkeit zwischen den Kontakten des Chips,
dem flexiblen Interposer und den auf der Oberseite des Inter
posers angeordneten Anschlüssen.
Der in den Ansprüchen 1 und 10 angegebenen Erfindung liegt
das Problem zugrunde, eine kostengünstig herstellbare Halb
leiter-Anordnung zu schaffen, die für eine Direktmontage von
ungehäusten Chips auf unterschiedlichen Verdrahtungssubstra
ten, wie z. B. Leiterplatten oder Multichipmodules, geeignet
ist. Mit dem bei der Halbleiter-Anordnung eingesetzten Inter
poser sollen insbesondere die unterschiedlichen Wärmeausdeh
nungskoeffizienten von Chip und Schaltungsträger weitgehendst
ausgeglichen werden.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch die
Verwendung eines elastischen Dielektrikums als Grundwerkstoff
für den Interposer Verbindungsstrukturen zwischen den Kontak
ten auf der Chipseite und den Anschlüssen auf der Oberseite
des Interposers realisiert werden können, mit denen das un
terschiedliche Wärmeausdehnungsverhalten zwischen Chip und
Schaltungsträger weitgehend kompensiert wird. Hervorzuheben
ist ferner, dass eventuelle Niveau-Unterschiede von Halblei
ter-Anordnung und Schaltungsträger durch den elastischen In
terposer ausgeglichen werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Halblei
ter-Anordnung gehen aus den Ansprüchen 2 bis 9 hervor.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Herstellung von Halbleiter-Anordnung gehen aus den An
sprüchen 11 bis 26 hervor.
Die Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 2 und 11 ermöglichen
eine Herstellung der elektrisch leitenden Verbindungen im In
terposer nach bewährten Technologien, wie sie beispielsweise
in modernen Mehrlagenleiterplatten mit Sacklochlagen zum Ein
satz kommen.
Die Weiterbildungen nach den Ansprüchen 3 und 12 ermöglichen
eine Ausgestaltung des Interposers mit mindestens zwei Um
verdrahtungslagen, die eine noch flexiblere Ausbildung der
Verbindungen zwischen den Kontakten auf der Chipseite und den
Anschlüssen auf der Oberseite des Interposers ermöglichen.
Insbesondere können dann gemäß Anspruch 4 die Verbindungen im
Interposer ein dreidimensionales Schaltungssystem bilden, bei
welchem gemäß Anspruch 5 die mäanderförmige Ausbildung der
Verbindungen im Hinblick auf die erwünschte Flexibilität als
optimal anzusehen ist.
Die Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 6 und 13 ermöglichen
durch eine mit metallisierten Sacklöchern versehene dritte
Schicht des elastischen Dielektrikums eine besonders einfache
und günstige Herstellung der Anschlüsse auf der Oberseite des
Interposers. Gemäß den Ansprüchen 7 und 23 erhalten die An
schlüsse in den Sacklöchern der dritten Schicht vorzugsweise
die Form von Lotkugeln. Derartige Lotkugeln haben sich für
eine sichere Verbindungen von Halbleiter-Anordnung und Schal
tungsträger besonders gut bewährt. Die Erzeugung der An
schlüsse kann dabei gemäß Anspruch 24 auf einfache Weise
durch Bestückung der Sacklöcher mit fertigen Lotkugeln vorge
nommen werden. Gemäß Anspruch 25 können die Lotkugeln aber
auch durch Lotpastendruck in den Sacklöchern und anschließen
des Aufschmelzen hergestellt werden. Eine dritte Möglichkeit
für die günstige Erzeugung der Anschlüsse ist gemäß Anschluss
26 der galvanische Aufbau von Lotbumps in den Sacklöchern.
Die Weiterbildung nach Anspruch 8 ermöglicht eine Ausgestal
tung des Interposers mit welcher das sehr enge Raster der
Kontakte auf der Chipseite in ein flächiges und wesentlich
gröberes Raster der Anschlüsse auf der Montageseite aufge
spreizt wird. Auf der Montageseite können insbesondere Raster
wie beim Ball Grid Array (BGA) oder beim Mikro Ball Grid Ar
ray (µBGA) realisiert werden.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 9 gibt mit Siliconkautschuk
ein ideales Material für das elastische Dielektrikum an. Si
liconkautschuk besitzt einerseits hervorragende dielektrische
Eigenschaften und ist andererseits durch seine hervorragenden
elastischen Eigenschaften für eine Kompensation des unter
schiedlichen Wärmeausdehnungsverhaltens von Chip und Träger
substrat besonders gut geeignet. Außerdem sind die guten
thermischen Eigenschaften von Siliconkautschuk hervorzuheben,
die bei nachfolgenden thermischen Montageprozessen, wie z. B.
Reflowlöten, keinerlei Verarbeitungsprobleme verursachen. Si
liconkautschuk ist auch in der elektronischen Baugruppenfer
tigung ein bewährtes Medium zum Schutz von Bauelementen, d. h.
Halbleiter-Anordnungen mit einem elastischen Interposer aus
Siliconkautschuk können nach der Montage problemlos durch
Vergießen mit Siliconkautschuk vor Umwelteinflüssen geschützt
werden.
Gemäß den Ansprüchen 14, 17 und 20 werden die Sacklöcher in
der ersten Schicht, der zweiten Schicht und der dritten
Schicht des elastischen Dielektrikums vorzugsweise durch La
serbohren hergestellt. Diese Laserbohrtechnik, die entweder
als Direktstrukturierung oder als Locherzeugung über eine
sog. "Conformal Mask" durchgeführt werden kann, bietet gegen
über anderen Techniken, wie z. B. dem Plasmaätzen, oder der
photolithographischen Strukturierung erhebliche Vorteile.
Insbesondere können mit der Laserbohrtechnik die Sacklöcher
mit geringem Aufwand in sehr kurzer Zeit hergestellt werden.
Gemäß den Ansprüchen 15, 18 und 21 kann die Herstellung der
ersten Umverdrahtungslage, der zweiten Umverdrahtungslage und
der Anschlusslage auf der Oberseite des Interposers auf eine
in der Leiterplattentechnik seit langer Zeit bewährte Weise
durch photolithographische Strukturierung und anschließendes
Ätzen vorgenommen werden.
Gemäß den Ansprüchen 16, 19 und 22 kann aber auch die Laser
direktstrukturierung vorteilhaft für die Herstellung der ers
ten Umverdrahtungslage, der zweiten Umverdrahtungslage und
der Anschlusslage auf der Oberseite des Interposers einge
setzt werden. Unter Laserdirektstrukturierung ist dabei eine
unmittelbare Laserstrukturierung der entsprechenden Metalli
sierung oder eine Laserstrukturierung von auf die entspre
chenden Metallisierungen aufgebrachten Ätzresists und an
schließendes Ätzen zu versehen. Als Ätzresist können dabei
metallische Resists wie Zinn oder Zinn-Blei oder auch organi
sche Resists, wie z. B. Elektrotauchlack, verwendet werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar
gestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1 bis Fig. 14 verschiedene Verfahrensstadien bei der
Herstellung einer Vielzahl von Halbleiteranordnun
gen mit elastischen Interposern auf der aktiven O
berfläche eines Halbleiter-Wafers,
Fig. 15 nach den Fig. 1 bis 14 hergestellte Halbleiter-
Anordnungen nach dem Zerteilen des Halbleiter-
Wafers,
Fig. 16 einen Schnitt durch eine Halbleiter-Anordnung mit
einem Vergleich der Anschlussraster auf Chipseite
und Montageseite und
Fig. 17 die Halbleiteranordnung nach Anspruch 16 nach der
Verbindung mit einer Baugruppen-Leiterplatte.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Halbleiter-Wafer
HW, auf dessen aktiver Oberfläche O1 eine Vielzahl von Kon
takten K angeordnet sind. Die im dargestellten Ausführungs
beispiel auf einer oberen Polyimidschicht PI angeordneten
Kontakte K sind mit in der Zeichnung nicht näher dargestell
ten integrierten Schaltkreisen des Halbleiter-Wafers HW ver
bunden. In der stark vereinfachten schematischen Darstellung
gemäß Fig. 1 sind drei Gruppen von Kontakten K zu erkennen,
die drei integrierten Schaltkreisen des Halbleiter-Wafers HW
zugeordnet sind und deren Input- und Output-Anschlüsse bil
den.
Gemäß Fig. 2 wird die aktive Oberfläche O1 des Halbleiter-
Wafers HW mit einem elastischen Dielektrikum beschichtet. Im
beschriebenen Ausführungsbeispiel wird als elastisches Die
lektrikum ED flüssiger Silikonkautschuk aufgebracht und an
schließend in einem Ofen bei einer Temperatur von beispiels
weise 125°C und einer Verweildauer von beispielsweise 5 Minu
ten ausvulkanisiert. Das Aufbringen des elastischen Die
lektrikums ED kann durch Gießen, Sprühen, Walzen oder ähnli
che Verfahren erfolgen. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel
erfolgt das Aufbringen des flüssigen elastischen Dielektri
kums ED auf einer Lackschleuderanlage. Hierbei gelangt das
flüssige elastische Dielektrikum ED über eine Dosiereinrich
tung DE auf die aktive Oberfläche O1 des Halbleiter-Wafers
HW, dessen Rotation durch einen Pfeil Pf2 angedeutet ist.
Durch diese Rotation verteilt sich das flüssige elastische
Dielektrikum ED auf der aktiven Oberfläche O1, wobei dieser
Verteilvorgang in Fig. 2 durch Pfeile Pf3 und Pf1 angedeutet
ist.
Nach dem Ausvulkanisieren entsteht eine erste Schicht des e
lastischen Dielektrikums, die gemäß Fig. 3 mit S1 bezeichnet
ist. Die Schichtdicke dieser ersten Schicht S1 kann durch
einmalige oder mehrmalige Wiederholung des Aufbringens und
Ausvulkanisierens des flüssigen elastischen Dielektrikums ED
je nach Wunsch gesteigert werden.
Gemäß Fig. 3 werden in die erste Schicht S1 des elastischen
Dielektrikums durch Laserbohren konische Sacklöcher SL1 ein
gebracht, die jeweils an den Kontakten K enden. Die Erzeugung
der Sacklöcher SL1 mittels Laserbohren ist in Fig. 3 durch
einen Laserstrahl LS angedeutet. Anstelle des Laserbohrens
können die Sacklöcher SL1 aber auch durch andere Locherzeu
gungs-Verfahren, wie z. B. durch Plasmaätzen oder durch photo
lithographische Strukturierung erzeugt werden.
Auf die Wandungen der Sacklöcher SL1 und auf die Oberseite O1
der ersten Schicht S1 wird dann gemäß Fig. 4 eine erste Me
tallisierung M1 aufgebracht, die jeweils auch mit den Kontak
ten K elektrisch leitend verbunden ist. Das Aufbringen dieser
ersten Metallisierung M1, die beispielsweise aus Kupfer be
stehen kann, erfolgt durch Besputtern, Bedampfen oder galva
nisch, mit anschließender galvanischer Verstärkung der Grund
schicht.
Gemäß Fig. 5 erfolgt anschließend eine Strukturierung der
ersten Metallisierung M1 zur Erzeugung einer mit U1 bezeich
neten ersten Umverdrahtungslage. Diese erste Umverdrahtungs
lage U1 umfasst erste Leiterbahnen L1 und/oder erste Kontakt
pads KP1 auf der Oberseite O1 der ersten Schicht S1. Dabei
können die ersten Kontaktpads KP1 unmittelbar an die metalli
sierten Sacklöcher SL1 oder über die ersten Leiterbahnen L1
mit den metallisierten Sacklöchern SL1 verbunden sein. Bei
entsprechender Dimensionierung der ersten Leiterbahnen L1
können die ersten Kontakte KP1 auch entfallen. Wichtig ist
hierbei nur, dass die ersten Leiterbahnen L1 und/oder die
ersten Kontaktpads KU eine Basis für weitere, an späterer
Stelle noch zu beschreibende Durchkontaktierungen bilden.
Nach der Bildung der ersten Umverdrahtungslage U1 wird gemäß
Fig. 6 auf die Oberseite O1 der ersten Schicht S1 eine zwei
te Schicht S2 des elastischen Dielektrikums aufgebracht. Die
Herstellung der zweiten Schicht S2 erfolgt wieder auf die im
Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebene Weise durch Beschichten
mit flüssigem elastischem Dielektrikum ED und anschließendes
Ausvulkanisieren.
Gemäß Fig. 7 werden in die zweite Schicht S2 des elastischen
Dielektrikums durch Laserbohren konische Sacklöcher SL2 ein
gebracht, die jeweils an den ersten Leiterbahnen L1 und/oder
den ersten Kontaktpads KP1 der ersten Umverdrahtungslage U1
enden. Die Erzeugung der Sacklöcher SL2 mittels Laserbohren
ist in Fig. 6 wieder durch einen Laserstrahl LS angedeutet.
Auf die Wandungen der Sacklöcher SL2 und auf die Oberseite O2
der zweiten Schicht S2 wird gemäß Fig. 8 eine zweite Metal
lisierung M2 aufgebracht, die jeweils auch mit den ersten
Leiterbahnen L1 und/oder den ersten Kontaktpads KP1 der ers
ten Umverdrahtungslage U1 elektrisch leitend verbunden ist.
Das Aufbringen dieser zweiten Metallisierung M2 kann auf die
gleiche Weise wie das Aufbringen der ersten Metallisierung M1
(vgl. Fig. 4) vorgenommen werden.
Gemäß Fig. 9 erfolgt anschließend eine Strukturierung der
zweiten Metallisierung M2 zur Erzeugung einer mit U2 bezeich
neten zweiten Umverdrahtungslage. Diese zweite Umverdrah
tungslage U2 umfasst zweite Leiterbahnen L2 und/oder zweite
Kontaktpads KP2 auf der Oberseite O2 der zweiten Schicht S2.
Dabei können die zweiten Kontaktpads KP2 unmittelbar an die
metallisierten Sacklöcher SL2 anschließen oder über die zwei
ten Leiterbahnen L2 mit den metallisierten Sacklöchern SL2
verbunden sein. Bei entsprechender Dimensionierung der zwei
ten Leiterbahnen L2 können die zweiten Kontaktpads KP2 auch
entfallen. Wichtig ist auch hierbei wieder nur, dass die
zweiten Leiterbahnen L2 und/oder die zweiten Kontaktpads KP2
eine Basis für weitere, an späterer Stelle noch zu beschrei
bende Durchkontaktierungen bilden.
Nach der Bildung der zweiten Umverdrahtungslage U2 wird gemäß
Fig. 10 auf die Oberseite O2 der zweiten Schicht S2 eine
dritte Schicht S3 des elastischen Dielektrikums aufgebracht.
Die Herstellung der dritten Schicht S3 erfolgt wieder auf die
im Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebene Weise durch Be
schichten mit flüssigem elastischen Dielektrikum ED und an
schließendes Ausvulkanisieren.
Gemäß Fig. 11 werden in die dritte Schicht S3 des elasti
schen Dielektrikums durch Laserbohren konische Sacklöcher SL3
eingebracht, die jeweils an den zweiten Leiterbahnen L2
und/oder den zweiten Kontaktpads KP2 der zweiten Umverdrah
tungslage U2 enden. Die Erzeugung der Sacklöcher SL3 mittels
Laserbohren ist in Fig. 11 wieder durch einen Laserstrahl LS
angedeutet.
Auf die Wandungen der Sacklöcher SL3 und auf die Oberseite OS
der dritten Schicht S3 wird dann gemäß Fig. 12 eine dritte
Metallisierung M3 aufgebracht, die jeweils auch mit den zwei
ten Leiterbahnen L2 und/oder den zweiten Kontaktpads KP2 der
zweiten Umverdrahtungslage U2 elektrisch leitend verbunden
ist. Das Aufbringen dieser dritten Metallisierung M3 kann auf
die gleiche Weise wie das Aufbringen der ersten Metallisie
rung M1 (vgl. Fig. 4) vorgenommen werden.
Gemäß Fig. 13 erfolgt anschließend eine Strukturierung der
dritten Metallisierung M3, bei welcher diese im Bereich der
Oberseite OS der dritten Schicht S3 des elastischen Die
lektrikums wieder entfernt wird. Die dritte Metallisierung M3
verbleibt also nur im Bereich der Wandungen der Sacklöcher
SL3.
Die metallisierten Sacklöcher SL3 in der dritten Schicht S3
bilden die Basis für die Herstellung von Anschlüssen auf der
Oberseite OS eines Interposers IP. Dieser Interposer IP ist
gemäß Fig. 13 aus den drei Schichten S1, S2 und S3 des elas
tischen Dielektrikums zusammengesetzt.
Fig. 14 zeigt die verschiedenen Möglichkeiten für die Her
stellung der vorstehend genannten Anschlüsse auf der Obersei
te OS des Interposers IP in Form von Lotkugeln. Hier wird die
linke Gruppe der metallisierten Sacklöcher SL3 mit fertig
ausgebildeten Lotkugeln LK bestückt, während bei der mittle
ren Gruppe der metallisierten Sacklöcher SL3 durch Lotpasten
druck Lotpaste LP in die Sacklöcher SL3 eingebracht wird. Bei
der rechten Gruppe der metallisierten Sacklöcher SL3 werden
Lotbumps LB in den Sacklöchern SL3 galvanisch aufgebaut. Bei
allen drei Möglichkeiten entstehen dann Anschlüsse in Form
von Lotkugeln durch Aufschmelzen oder Umschmelzen. Diese An
schlüsse sind in Fig. 15 jeweils mit A bezeichnet.
Fig. 15 zeigt auch die Bildung einzelner Halbleiter-
Anordnungen HA durch Zerteilen des Halbleiter-Wafers HW (vgl.
Fig. 1 bis 13). Dieses Zerteilen in die einzelnen Chips C
erfolgt beispielsweise durch Sägen.
Fig. 16 zeigt in weiter vereinfachter Darstellung einen
Querschnitt durch eine gemäß den Fig. 1 bis 15 hergestell
ten Halbleiter-Anordnung HA. Die drei innig miteinander ver
bundenen Schichten des elastischen Interposers IP sind hier
nicht mehr einzeln aufgezeigt. Außerdem sind die im Interpo
ser IP ausgebildeten elektrisch leitenden Verbindungen V
nicht mehr durch ihre einzelnen Bestandteile dargestellt,
sondern als mäanderförmig ausgebildete Teile eines dreidimen
sionalen Schaltungssystems. Es ist zu erkennen, dass die mä
anderförmigen Verbindungen V jeweils einen chipseitigen Kon
takt K mit einem zugeordneten Anschluss A auf der Oberseite
OS des elastischen Interposers IP elektrisch leitend verbin
den. Fig. 16 zeigt auch, dass das sehr enge Raster R1 der
Kontakte K des Chips C in ein flächiges und wesentliches gröberes
Raster R2 der Anschlüsse A auf der Oberseite OS des e
lastischen Interposers IP aufgespreizt ist.
Fig. 17 zeigt die Verbindung der in Fig. 16 dargestellten
Halbleiter-Anordnung HA mit den Kontaktpads KP einer Baugrup
pen-Leiterplatte BL. Das aufgeschmolzene und dann wieder er
starrte Lot der Anschlüsse A (vgl. Fig. 16) ist hier mit L
bezeichnet. Unterschiedliche Wärmedehnungsverhalten zwischen
dem Silizium des Chips C und der Baugruppen-Leiterplatte BL
werden durch die Elastizität des Interposers IP und durch die
Mäanderform der Verbindungen V Weitgehend kompensiert.
Claims (26)
1. Halbleiter-Anordnung (HA) mit
einer aktiven Oberfläche (O1), auf welcher eine Vielzahl von Kontakten (K) angeordnet sind,
einem ein elastisches Dielektrikum aufweisenden und auf die aktive Oberfläche (O1) aufgebrachten Interposer (IP),
einer Vielzahl von Anschlüssen (A) auf der Oberseite (OS) des Interposers (IP), und mit
einer Vielzahl von im Interposer (IP) ausgebildeten elekt risch leitenden Verbindungen (V), welche jeweils Kontakte (K) mit zugeordneten Anschlüssen (A) verbinden.
einer aktiven Oberfläche (O1), auf welcher eine Vielzahl von Kontakten (K) angeordnet sind,
einem ein elastisches Dielektrikum aufweisenden und auf die aktive Oberfläche (O1) aufgebrachten Interposer (IP),
einer Vielzahl von Anschlüssen (A) auf der Oberseite (OS) des Interposers (IP), und mit
einer Vielzahl von im Interposer (IP) ausgebildeten elekt risch leitenden Verbindungen (V), welche jeweils Kontakte (K) mit zugeordneten Anschlüssen (A) verbinden.
2. Halbleiter-Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Interposer (IP) mindestens eine erste Schicht (S1) des
elastischen Dielektrikums aufweist und dass die elektrisch
leitenden Verbindungen (V) metallisierte Sacklöcher (SL1)in
der ersten Schicht (S1) sowie einer erste Umverdrahtungslage
(U1) mit ersten Leiterbahnen (L1) und/oder ersten Kontaktpads
(KP1) auf der Oberseite (O1) der ersten Schicht (S1) umfas
sen.
3. Halbleiter-Anordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Interposer (IP) zusätzlich eine auf die erste Schicht
(S1) aufgebrachte zweite Schicht (S2) des elastischen Die
lektrikums aufweist und dass die elektrisch leitenden Verbin
dungen (V) zusätzlich metallisierte Sacklöcher (SL2) in der
zweiten Schicht (S2) sowie eine zweite Umverdrahtungslage
(U2) mit zweiten Leiterbahnen (L2) und/oder zweiten Kontakt
pads (KP2) auf der Oberseite (O2) der zweiten Schicht umfas
sen.
4. Halbleiter-Anordnung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verbindungen (V) im Interposer (IP) ein dreidimensionales
Schaltungssystem bilden.
5. Halbleiter-Anordnung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verbindungen (V) mäanderförmig ausgebildet sind.
6. Halbleiter-Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Interposer (IP) eine dritte Schicht (S3) des elastischen
Dielektrikums aufweist und dass in die dritte Schicht (S3)
metallisierte Sacklöcher (SL3) eingebracht sind, die mit den
Kontaktpads (KP2) der zweiten Umverdrahtungslage (U2) elekt
risch leitend verbunden sind.
7. Halbleiter-Anordnung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Anschlüsse (A) auf der Oberseite (OS) des Interposers
(IP) durch in den Sacklöchern (SL3) der dritten Schicht (S3)
angeordnete Lotkugeln gebildet sind.
8. Halbleiter-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kontakte (K) auf der aktiven Oberfläche (O1) in einem
ersten Raster (R1) angeordnet sind, dass die Anschlüsse (A)
auf der Oberseite (OS) des Interposers (IP) in einem zweiten
Raster (R2) angeordnet sind und dass das zweite Raster (R2)
gegenüber dem ersten Raster (R1) gespreizt ist.
9. Halbleiter-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
das elastische Dielektrikum aus Siliconkautschuk besteht.
10. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiter-Anordnung
(HA), insbesondere einer Halbleiter-Anordnung (HA) nach einem
der Ansprüche 1 bis 9,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- a) Bereitstellung eines Halbleiter-Wafers (HW) mit einer ak tiven Oberfläche (O1), auf welcher eine Vielzahl von Kon takten (K) für mindestens zwei Halbleiter-Anordnungen (HA) angeordnet ist,
- b) Herstellung eines Interposers (IP) mit wenigstens einer ersten auf die aktive Oberfläche (O1) aufgebrachten Schicht (S1) eines elastischen Dielektrikums und mit einer Vielzahl von im Dielektrikum ausgebildeten elektrisch lei tenden Verbindungen (V), welche Anschlüsse (A) auf der O berseite (OS) mit zugeordneten Kontakten (K) verbinden,
- c) Zerteilen des Halbleiter-Wafers (HW) in Halbleiter- Anordnungen (HA).
11. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
in die erste Schicht (S1) des elastischen Dielektrikums an
den Kontakten (K) endende Sacklöcher (SL1) eingebracht wer
den, dass auf die Wandungen der Sacklöcher (SL1) und auf die
Oberseite (O1) der ersten Schicht (S1) eine erste Metallisie
rung (M1) aufgebracht wird und dass dann durch Strukturierung
der ersten Metallisierung (M1) eine erste Umverdrahtungslage
(U1) mit ersten Leiterbahnen (L1) und/oder ersten Kontaktpads
(KP1) auf der Oberseite (O1) der ersten Schicht (S1) erzeugt
wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
auf die erste Schicht (S1) eine zweite Schicht (S2) des elas
tischen Dielektrikums aufgebracht wird, dass in die zweite
Schicht (S2) des elastischen Dielektrikums an den ersten Lei
terbahnen (L1) und/oder ersten Kontaktpads (KP1) endende
Sacklöcher (SL2) eingebracht werden, dass auf die Wandungen
der Sacklöcher (SL2) und auf die Oberseite (O2) der zweiten
Schicht (S2) eine zweite Metallisierung (M2) aufgebracht wird
und dass dann durch Strukturierung der zweiten Metallisierung
(M2) eine zweite Umverdrahtungslage (U2) mit zweiten Leiter
bahnen (L2) und/oder zweiten Kontaktpads (KP2) auf der Ober
seite (O2) der zweiten Schicht (S2) erzeugt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
auf die zweite Schicht (S2) eine dritte Schicht (S3) des e
lastischen Dielektrikums aufgebracht wird, dass in die dritte
Schicht (S3) des elastischen Dielektrikums an den zweiten
Leiterbahnen (L2) und/oder zweiten Kontaktpads (KP2) endende
Sacklöcher (SL3) eingebracht werden, dass auf die Wandungen
der Sacklöcher (SL3) und auf die Oberseite (OS) der dritten
Schicht (S3) eine dritte Metallisierung (M3) aufgebracht wird
und dass dann die dritte Metallisierung (M3) im Bereich der
Oberseite (OS) der dritten Schicht (S3) wieder entfernt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sacklöcher (SL1) in der ersten Schicht (S1)durch Laser
bohren erzeugt werden.
15. Verfahren nach Anspruch 11 oder 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Umverdrahtungslage (U1) durch photolithographische
Strukturierung und anschließendes Ätzen der ersten Metalli
sierung (M1) erzeugt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 11 oder 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Umverdrahtungslage (U1) durch Laserdirektstruktu
rierung der ersten Metallisierung (M1) erzeugt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sacklöcher (SL2) in der zweiten Schicht (S2) durch Laser
bohren erzeugt werden.
18. Verfahren nach Anspruch 12 oder 17,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Umverdrahtungslage (U2) durch photolithographische
Strukturierung und anschließendes Ätzen der zweiten Metalli
sierung (M2) erzeugt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 12 oder 17,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Umverdrahtungslage (U2) durch Laserdirektstruktu
rierung der zweiten Metallisierung (M2) erzeugt wird.
20. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sacklöcher (SL3) in der dritten Schicht (S3) durch Laser
bohren erzeugt werden.
21. Verfahren nach Anspruch 13 oder 20,
dadurch gekennzeichnet, dass
die dritte Metallisierung (M3) durch photolithographische
Strukturierung und anschließendes Ätzen im Bereich der Ober
seite (OS) der dritten Schicht (S3) wieder entfernt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 13 oder 20,
dadurch gekennzeichnet, dass
die dritte Metallisierung (M3) durch Laserdirektstrukturie
rung im Bereich der Oberseite (OS) der dritten Schicht (S3)
wieder entfernt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 13, 20, 21 oder 22,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Bildung der Anschlüsse (A) auf der Oberseite (OS) des In
terposers (IP) Lotkugeln in den Sacklöchern (SL3) der dritten
Schicht (S3) erzeugt werden.
24. Verfahren nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Anschlüsse (A) durch Bestückung der dritten Sacklöcher
(SL3) mit Lotkugeln (LK) erzeugt werden.
25. Verfahren nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Anschlüsse (A) durch Lotpastendruck in den dritten Sack
löchern (SL3) und anschließendes Aufschmelzen erzeugt werden.
26. Verfahren nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Anschlüsse durch galvanischen Aufbau von Lotbumps (LB) in
den dritten Sacklöchern (SL3) erzeugt werden.
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