DE10107399A1 - Device used as a semiconductor chip comprises an electronic component, a mechanically and electrically connected wiring plate, and a flexible layer around the peripheral edges of the rear side of the electronic component - Google Patents
Device used as a semiconductor chip comprises an electronic component, a mechanically and electrically connected wiring plate, and a flexible layer around the peripheral edges of the rear side of the electronic componentInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein elektronisches Bauteil mit einem Kantenschutz und ein Verfahren zu seiner Herstellung gemäß den unabhängigen Ansprüchen.The invention relates to an electronic component with a Edge protection and a method according to its manufacture the independent claims.
Elektronische Halbleiterbausteine, sogenannte Halbleiter chips, bestehen aus einkristallinen Silizium, Germanium oder anderen Halbleiterverbindungen, beispielsweise Galliumarse nid. Diese einkristallinen Werkstoffe sind mechanisch sehr empfindlich und bedürfen einer erhöhten Sorgfalt bei der Handhabung. Bereits leichte stoßartige Berührungen bei der Handhabung können zu Beschädigungen, beispielsweise in Form von Mikrorissen, Materialabplatzungen oder Kantenausbrüchen führen.Electronic semiconductor components, so-called semiconductors chips, consist of single crystal silicon, germanium or other semiconductor compounds, for example gallium arsenic nid. These single-crystalline materials are very mechanical sensitive and require increased care when Handling. Already slight abrupt touches at the Handling can cause damage, for example in shape micro cracks, material flaking or edge chipping to lead.
Diese mechanischen Beschädigungen können leicht zu elektri schen Fehlfunktionen führen und führen damit zur Unbrauchbar keit des Halbleiterbausteins. Die Gefahr von Beschädigungen tritt insbesondere bei Halbleiterbausteinen auf, die keine schützende Umhüllung, beispielsweise in Form eines den Chip umhüllenden vergossenen Gehäuses aufweisen.This mechanical damage can easily be electri malfunctions lead to uselessness speed of the semiconductor device. The risk of damage occurs particularly in semiconductor devices that do not protective covering, for example in the form of a chip encasing encapsulated housing.
Eine der Möglichkeiten, derartige Beschädigungen möglichst zu verhindern, besteht darin, den Halbleiterbaustein mit einer Pressmasse zu umhüllen oder ihn mit einer Kunststoffummante lung zu versehen. Eine vollständige Umhüllung bzw. Verklei dung reduziert allerdings den möglichen Wärmeaustausch mit der Umgebung während des Betriebs des Bauelements. Eine Um mantelung, die lediglich an den seitlichen Kanten eines Chips aufgebracht ist, kann die oberen Kanten des Bauteils nicht optimal vor möglichen Beschädigungen schützen.One of the ways to avoid such damage as possible prevent, is the semiconductor device with a To encapsulate molding compound or him with a plastic jacket to provide. Complete wrapping but reduces the possible heat exchange with the environment during the operation of the component. An order coating that only on the side edges of a chip is applied, the upper edges of the component can not optimally protect against possible damage.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung vorzuschlagen, die bei der Handhabung von unverkleideten Halbleiterbausteinen dafür sorgt, deren mechanische Beschädigungen zu minimie ren.The object of the invention is to propose an arrangement the handling of unclad semiconductor devices ensures that their mechanical damage is minimized ren.
Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand der unabhängigen An sprüche gelöst. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.This task is the subject of the independent An sayings solved. Features of advantageous developments of the Invention result from the subclaims.
Erfindungsgemäß weist eine Anordnung wenigstens ein elektro nisches Bauteil und eine mit dem elektronischen Bauteil me chanisch und elektrisch verbundene Umverdrahtungsplatte mit Kontaktanschlüssen auf, wobei zumindest die umlaufende Kante der der Umverdrahtungsplatte abgewandten Rückseite des wenig stens einen elektronischen Bauteils mit einer flexiblen Schicht umhüllt ist.According to the invention, an arrangement has at least one electro African component and one with the electronic component me mechanically and electrically connected rewiring plate with Contact connections, at least the circumferential edge the back of the little facing away from the rewiring plate least an electronic component with a flexible Layer is encased.
Die erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, dass aufgrund der von einer flexiblen Schicht bedeckten umlaufenden Kante des elektronischen Bauteils, das insbesondere ein Halbleiter chip sein kann, dieses gegen mechanische Beschädigungen wäh rend der Handhabung geschützt ist. Ein Kantenausbruch aus dem Material unterhalb der flexiblen Schicht ist damit nahezu ausgeschlossen.The arrangement according to the invention has the advantage that the circumferential edge covered by a flexible layer of the electronic component, in particular a semiconductor can be chip, this against mechanical damage is protected during handling. An edge break out of the Material below the flexible layer is almost there locked out.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Anordnung eine flexible Schicht auf, die auf dem das elektronische Bau teil überragenden Rand der Umverdrahtungsplatte befestigt ist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil einer zuverlässi gen und stabilen Verankerung der flexiblen Schicht nicht nur am elektronischen Bauteil, sondern zusätzlich auch an der Um verdrahtungsplatte, auf dem das elektronische Bauteil mon tiert ist. Auf diese Weise kann ein noch zuverlässigerer Schutz gegen mechanische Beschädigungen der Anordnung er reicht werden.In one embodiment of the invention, the arrangement a flexible layer on top of which the electronic construction partially protruding edge of the rewiring plate attached is. This embodiment has the advantage of reliability not only stable and stable anchoring of the flexible layer on the electronic component, but also on the um wiring board on which the electronic component mon is. This way, an even more reliable one Protection against mechanical damage to the arrangement be enough.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die flexible Schicht den das elektronische Bauteil überragenden Rand der Umverdrahtungsplatte und einen umlaufenden Rand entlang der Kanten der der Umverdrahtungsplatte abgewandten Rückseite des elektronischen Bauteils umhüllt. In dieser Ausführungsform ist von Vorteil, dass weitgehend die gesamten Seitenflächen des elektronischen Bauteils von der flexiblen Schicht umhüllt sind, was deren Schutz gegen mechanische Beschädigungen bei der Handhabung stark verbessert.Another embodiment provides that the flexible Layer the edge of the electronic component protruding Rewiring plate and a peripheral edge along the Edges of the rear side of the electronic component encased. In this embodiment is advantageous that largely the entire side surfaces of the electronic component is encased by the flexible layer are what their protection against mechanical damage handling greatly improved.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgese hen, dass die flexible Schicht eine Aussparung aufweist, wel che die der Umverdrahtungsplatte abgewandte Rückseite des elektronischen Bauteils bis auf einen umlaufenden Rand ent lang der Kanten der Rückseite frei lässt. Bei dieser Ausfüh rungsform ist insbesondere vorteilhaft, dass im Betrieb des elektronischen Bauteils dessen Wärmeabfuhr an die Umgebung nicht behindert ist, da die Bauteilrückseite im wesentlichen frei liegt und somit ein ungehinderter Wärmeaustausch mit der Umgebung ermöglicht ist.In a further embodiment of the invention, it is provided hen that the flexible layer has a recess, wel che the back of the electronic component except for a peripheral edge along the edges of the back. With this execution tion form is particularly advantageous that in the operation of the electronic component whose heat dissipation to the environment is not hindered, since the back of the component essentially is exposed and thus an unhindered heat exchange with the Environment is enabled.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die flexible Schicht mehrere Aussparungen aufweist, welche die der Umverdrahtungsplatte abgewandte Rückseite des elek tronischen Bauteils bis auf einen umlaufenden Rand entlang der Kanten der Rückseite teilweise frei lassen. Eine derarti ge Struktur der flexiblen Schicht weist den Vorteil auf, dass einerseits ein hervorragender Schutz des elektronischen Bau teils gegen mechanische Beschädigungen aufgrund der dieses umschließenden flexiblen Schicht gegeben ist. Aufgrund der Aussparungen der Schicht ist jedoch gleichzeitig ein nahezu ungehinderter Wärmeaustausch vom elektronischen Bauteil an die Umgebung ermöglicht.Another embodiment of the invention provides that the flexible layer has several recesses, which the back of the elec tronic component down to a peripheral edge leave some of the edges of the back free. Such a The structure of the flexible layer has the advantage that on the one hand, excellent protection of electronic construction partly against mechanical damage due to this surrounding flexible layer is given. Due to the Recesses in the layer, however, is almost an at the same time unhindered heat exchange from the electronic component the environment enables.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die flexible Schicht die der Umverdrahtungsplatte abgewandte Rückseite des elektronischen Bauteils vollständig bedeckt, was den Vorteil eines nahezu optimalen allseitigen Schutzes des elektronischen Bauteils gegen mechanische Beschädigungen während der Handhabung hat. In one embodiment of the invention it is provided that the flexible layer facing away from the rewiring plate Back of the electronic component completely covered, which has the advantage of almost optimal all-round protection of the electronic component against mechanical damage during handling.
Eine Variante der erfindungsgemäßen Anordnung sieht vor, dass die flexible Schicht eine Aussparung aufweist, welche die der Umverdrahtungsplatte abgewandte Rückseite des elektronischen Bauteils bis auf einen umlaufenden Rand entlang der Kanten der Rückseite frei lässt. Zudem ist vorgesehen, dass diese Aussparung mit einer metallischen Schicht ausgefüllt ist. Diese in die flexible Schicht eingebrachte und die Rückseite des elektronischen Bauteils weitgehend bedeckende metallische Schicht hat den Vorteil einer sehr guten Abfuhr der im Be trieb entstehenden Wärme. Die Wärmeleitfähigkeit vom elektro nischen Bauteil zu der metallischen Schicht lässt sich noch weiter verbessern, wenn zwischen den Berührflächen eine Wär meleitpaste oder dergleichen aufgebracht ist.A variant of the arrangement according to the invention provides that the flexible layer has a recess which the Rewiring plate facing away from the back of the electronic Component except for a circumferential edge along the edges the back leaves blank. It is also envisaged that this Recess is filled with a metallic layer. This inserted into the flexible layer and the back of the electronic component largely covering metallic Layer has the advantage of very good removal of the drove emerging heat. The thermal conductivity of the electro nical component to the metallic layer can still be further improve if there is a heat between the contact surfaces Meleitpaste or the like is applied.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass zwischen der flexiblen Schicht, dem das elektronische Bauteil überra genden Rand der Umverdrahtungsplatte und den vertikalen Sei tenflächen bzw. -kanten des elektronischen Bauteils eine Auf füllung mit einer klebenden Schicht, einer sogenannten Klebe naht, vorgesehen ist. Eine solche Anordnung hat den Vorteil, dass die flexible Schicht auf diese Weise in sicherem Kontakt mit der Umverdrahtungsplatte und dem elektronischen Bauteil steht, ohne dass die Gefahr einer Lockerung und damit einer erhöhten Empfindlichkeit gegen mechanische Einwirkungen be steht.An embodiment of the invention provides that between the flexible layer that the electronic component surpasses edge of the rewiring plate and the vertical side surfaces or edges of the electronic component filling with an adhesive layer, a so-called adhesive is approaching. Such an arrangement has the advantage that the flexible layer is in safe contact in this way with the rewiring plate and the electronic component stands without the risk of loosening and thus one increased sensitivity to mechanical influences stands.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform weist die kleben de Schicht eine keilförmige Kontur auf, was den Vorteil eines guten Kontaktes der unter Spannung stehenden flexiblen Schicht mit den von dieser bedeckten Flächen aufweist.In one embodiment of the invention, the stick de layer a wedge-shaped contour, which has the advantage of a good contact of the live flexible Layer with the areas covered by this.
Eine alternative Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die flexible Schicht auf das elektronische Bauteil auflaminiert ist, was den Vorteil eines guten formschlüssigen Kontaktes der Berührflächen hat. Beim Auflaminieren der fle xiblen Schicht ist weiterhin ein guter Wärmeaustausch des elektronischen Bauteils mit der Umgebung möglich, da nur eine sehr dünne Laminatschicht zwischen elektronischem Bauteil und flexibler Schicht vorgesehen ist. Diese Laminatschicht stellt einen nur sehr geringen Wärmeleitwiderstand dar.An alternative embodiment of the invention provides that the flexible layer on the electronic component is laminated on, which is the advantage of a good positive Contact of the contact surfaces. When the fle xiblen layer is still a good heat exchange of the electronic component with the environment possible, since only one very thin laminate layer between electronic component and flexible layer is provided. This laminate layer provides represents only a very low thermal resistance.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die flexi ble Schicht eine Schrumpffolie ist. Nachdem diese auf die Um verdrahtungsplatte und das darauf montierte elektronische Bauteil aufgebracht ist, wird durch Erwärmen ihre Längenaus dehnung verringert. Diese Ausführungsform hat insbesondere den Vorteil einer das elektronische Bauteil fest umschließen den und unverrückbaren flexiblen Schicht. Auch bei stärkerer mechanischer Einwirkung droht die flexible Schicht kaum zu verrutschen, kann somit also einen sehr guten Schutz gegen jegliche Beschädigung bieten. Die Verwendung von Schrumpffo lien hat den Vorteil einer hohen mechanischen Festigkeit und einer guten Dämpfung bei einwirkenden Stößen oder Schlagbela stungen.One embodiment of the invention provides that the flexi ble layer is a shrink film. After this on the order wiring board and the electronic mounted on it Component is applied, their lengths are extended by heating elongation reduced. This embodiment has in particular the advantage of firmly enclosing the electronic component and immovable flexible layer. Even with stronger ones The flexible layer hardly threatens mechanical influence slip, so it can be a very good protection against offer any damage. The use of shrink fo lien has the advantage of high mechanical strength and good damping in the event of impact or impact stungen.
Erfindungsgemäß weist zudem eine Baugruppe eine Mehrzahl von elektronischen Bauteilen und einen mit den elektronischen Bauteilen mechanisch und elektrisch verbundenen Substratver bund aus zu vereinzelnden Umverdrahtungsplatten mit Kontak tanschlüssen auf, wobei die elektronischen Bauteile und der Substratverbund mit einer flexiblen Schicht gemäß einer der zuvor erwähnten Ausführungsformen zumindest teilweise bedeckt bzw. umhüllt sind. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die vor dem Vereinzeln der Umverdrahtungsplatten mit ei ner flexiblen Schicht bedeckte Baugruppe sehr schnell und da mit kostengünstig in einem Verfahrensschritt mit einer flexi blen Schutzschicht bedeckt werden kann, bevor sie vereinzelt wird.According to the invention, an assembly also has a plurality of electronic components and one with the electronic Components mechanically and electrically connected substrate ver bundle of rewiring plates to be separated with contact connections, whereby the electronic components and the Composite substrate with a flexible layer according to one of the previously mentioned embodiments at least partially covered or are enveloped. This embodiment has the advantage that the egg before separating the rewiring boards with egg A flexible layer covered assembly very quickly and there with inexpensive in one process step with a flexi protective layer can be covered before it is isolated becomes.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist das wenigstens ei ne elektronische Bauteil ein Halbleiterchip. Bei Halbleiter chips kommen die Vorteile der Erfindung besonders zum Tragen, da diese empfindlich in ihrer Handhabung sind und aufgrund ihrer Kristallstruktur besonders anfällig gegen Kantenausbrü che. Diese können mit einer erfindungsgemäßen Anordnung weit gehend vermieden werden.In one embodiment of the invention, this is at least egg ne electronic component a semiconductor chip. With semiconductors chips, the advantages of the invention are particularly evident, because these are sensitive to handling and due to its crystal structure is particularly susceptible to edge chipping che. These can be wide with an arrangement according to the invention be avoided.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Anordnung mit wenigstens einem elektronischen Bauteil und einer damit mechanisch und elektrisch verbundenen Umverdrahtungsplatte mit Kontaktan schlüssen sowie einer Umhüllung zumindest der umlaufenden Kante der der Umverdrahtungsplatte abgewandten Rückseite des wenigstens einen elektronischen Bauteils mit einer flexiblen Schicht weist zumindest die nachfolgend beschriebenes Verfah rensschritte auf. Nach dem Bereitstellen von elektronischen Bauteilen durch Vereinzeln eines Halbleiterwafers erfolgt de ren Montage auf einem Substratverbund aus zur vereinzelnden Umverdrahtungsplatten. Danach erfolgt eine Herstellung der elektrischen Kontakte zwischen den elektronischen Bauteilen und den zu vereinzelnden Umverdrahtungsplatten des Substrat verbundes. Anschließend wird eine flexible Schicht auf den mit den elektronischen Bauteilen bestückten Substratverbund aufgebracht. Schließlich wird der Substratverbund zu einzel nen Anordnungen aus Umverdrahtungsplatten mit darauf montier ten elektronischen Bauteilen vereinzelt.A method for producing an arrangement with at least an electronic component and thus mechanical and electrically connected rewiring plate with contact conclusions as well as an encapsulation of at least the circumferential Edge of the rear side of the at least one electronic component with a flexible Layer has at least the procedure described below steps up. After providing electronic Components by separating a semiconductor wafer is done de Ren assembly on a substrate composite from the individual Umverdrahtungsplatten. Then the electrical contacts between the electronic components and the substrate redistribution boards to be separated services network. Then a flexible layer is applied to the with the electronic components equipped substrate composite applied. Eventually, the substrate composite becomes too single NEN arrangements of rewiring plates with mounted on it isolated electronic components.
Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass durch die bereits auf dem Substratverbund der später zu vereinzelnden Umverdrah tungsplatten aufgebrachte flexible Schicht eine Beschädigung der elektronischen Bauteile weitgehend verhindert werden kann. Das nachfolgende Vereinzeln zu einzelnen Umverdrah tungsplatten mit darauf montierten elektronischen Bauteilen, insbesondere Halbleiterchips kann weitgehend ohne Gefahr für die Halbleiterstrukturen erfolgen. Die flexible Schicht kann Kantenausbrüche zuverlässig verhindern.This procedure has the advantage of being already on the substrate composite of the rewiring to be separated later plate applied flexible layer damage of the electronic components can be largely prevented can. The following separation into individual Umverdrah circuit boards with electronic components mounted on them, semiconductor chips in particular can be largely without risk the semiconductor structures take place. The flexible layer can Prevent edge breakouts reliably.
Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass der Sub stratverbund zusammen mit der darauf befindlichen flexiblen Schicht zertrennt wird, was den Vorteil eines zuverlässigen Schutzes der elektronischen Bauteile bereits bei diesem Verfahrensschritt der Vereinzelung hat. Erst recht werden die Bauteile bei ihrer weiteren Handhabung gegen mechanische Be schädigungen und insbesondere gegen Kantenausbrüche aus der Halbleiterstruktur geschützt.One embodiment of the method provides that the sub stratverbund together with the flexible Layer is separated, which is a reliable advantage Protection of the electronic components already in this process step the isolation. Even more so Components in their further handling against mechanical loading damage and especially against edge chipping from the Semiconductor structure protected.
Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgese hen, dass die flexible Schicht eine Schrumpffolie ist, die nach dem Aufbringen auf den Substratverbund erwärmt wird. Diese Ausführungsform hat den Vorteil einer sehr guten und dichten Verbindung der als Schrumpffolie ausgeführten flexi blen Schicht mit der darunter liegenden Umverdrahtungsplatte und darauf montiertem elektronischen Bauteil. Nachdem die Schrumpffolie erwärmt wurde, umschließt sie die Bauteile so fest, dass auch bei stärkerer Krafteinwirkung kein Verrut schen droht.In a further method according to the invention, the procedure is preliminary hen that the flexible layer is a shrink film that is heated after application to the substrate composite. This embodiment has the advantage of a very good and tight connection of the flexi designed as shrink film layer with the underlying rewiring plate and electronic component mounted on it. after the Shrink film was heated, it encloses the components determined that there is no slippage even with greater force threatens.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die flexi ble Schicht auf der Umverdrahtungsplatte und/oder auf dem we nigstens einen elektronischen Bauteil verklebt oder auf diese auflaminiert ist, was den Vorteil einer sehr innigen und fe sten Verbindung und damit eines optimalen Schutzes gegen me chanische Beschädigung hat.One embodiment of the invention provides that the flexi ble layer on the rewiring plate and / or on the we at least an electronic component glued or on this is laminated, which has the advantage of a very intimate and fe Most connection and thus optimal protection against me has Chinese damage.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die flexible Schicht eine die Rückseite des wenigstens einen elektronischen Bauteils bedeckende Metallschicht aufweist und dass die Metallschicht über eine wärmeleitende Haftschicht mit der Rückseite des wenigstens einen elektronischen Bau teils verbunden ist. Diese erfindungsgemäße Ausführungsform hat den Vorteil einer sehr guten Wärmeabfuhr im Betrieb des elektronischen Bauteils. Die wärmeleitende Haftschicht lässt sich problemlos in einem weiteren Arbeitsgang auf die Rück seite des elektronischen Bauteils aufbringen, bevor die fle xible Schicht aufgebracht wird. Die Wärmeleitfähigkeit ist damit deutlich verbessert. Another embodiment of the invention provides that the flexible layer is the back of the at least one Electronic component covering metal layer and that the metal layer has a thermally conductive adhesive layer with the back of at least one electronic construction is partly connected. This embodiment of the invention has the advantage of very good heat dissipation during operation of the electronic component. The heat-conductive adhesive layer leaves can easily go back in a further operation Apply the side of the electronic component before the fle xible layer is applied. The thermal conductivity is thus significantly improved.
Zusammenfassend ergeben sich folgende Aspekte der vorliegen den Erfindung. Eine Rückseite eines elektronischen Bauteils, insbesondere eines Halbleiterchips wird mittels einer aufla minierten, aufgeklebten oder aufgeschrumpften Folie vor Be schädigungen geschützt. Diese Folie kann den Chip entweder vollständig bedecken. Sie kann alternativ im Bereich der Rückseite des Halbleiterchips großflächig ausgespart sein, wodurch die Wärmeabfuhr im Betrieb nicht behindert wird. Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform ist in die Folie im Bereich der Chiprückseite eine metallische Schicht einge bracht, wodurch die Wärmeabfuhr im Betrieb des Halbleiter chips nochmals weiter verbessert ist. Zur Sicherstellung ei ner ausreichenden Haftung der Folie an der Rückseite des elektronischen Bauteils ist eine Klebenaht vorgesehen, mit tels der die Folie festgehalten wird. Vorzugsweise kann die Folie bereits auf die sich im Substratverbund befindenden Bauteile aufgebracht werden. Sie wird dann zusammen mit dem Substratverbund beim Vereinzelungsprozess durchtrennt.In summary, the following aspects of the present the invention. A back of an electronic component, in particular, a semiconductor chip is by means of a Aufla mined, glued or shrunk film before loading damage protected. This film can either be the chip cover completely. You can alternatively in the field of The back of the semiconductor chip must be left blank over a large area, whereby the heat dissipation in operation is not hindered. at Another alternative embodiment is in the film a metallic layer is inserted in the area of the back of the chip brings, whereby the heat dissipation in the operation of the semiconductor chips is further improved. To ensure egg sufficient adhesion of the film on the back of the electronic component, an adhesive seam is provided with means the film is held on. Preferably, the Foil already on those in the substrate composite Components are applied. It is then together with the The substrate composite is severed during the separation process.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsformen mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert.The invention will now be described with reference to embodiments explained in more detail on the accompanying figures.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Querschnitt einer erfin dungsgemäßen Anordnung mit einer Umverdrahtungs platte und darauf befindlichem elektronischen Bau teil sowie einer flexiblen Schicht. Fig. 1 shows a schematic cross section of an inventive arrangement with a rewiring plate and electronic component located thereon and a flexible layer.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße flexible Schicht zur Aufbringung auf die Anordnung gemäß Fig. 1. FIG. 2 shows a top view of a flexible layer according to the invention for application to the arrangement according to FIG. 1.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Querschnitt einer erfin dungsgemäßen Anordnung mit einer Umverdrahtungsplatte und ei nem darauf befindlichem elektronischen Bauteil sowie einer flexiblen Schicht. Das elektronische Bauteil wird dabei im folgenden als Halbleiterchip 2 bezeichnet, die flexible Schicht als Folie 10. Fig. 1 shows a schematic cross section of an inventive arrangement with a rewiring plate and egg nem electronic component thereon and a flexible layer. The electronic component is referred to below as semiconductor chip 2 , the flexible layer as film 10 .
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Halbleiterchip 2 mit seiner aktiven Vorderseite 22 formschlüssig auf einer Um verdrahtungsplatte 4 befestigt, beispielsweise durch Verkle ben. Von der aktiven Vorderseite 22 des Halbleiterchips 2 führen Bonddrähte 8 zu entsprechenden Kontaktflächen auf der dem Halbleiterchip 2 abgewandten Unterseite der Umverdrah tungsplatte 4. Von diesen Bonddrähten 8 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nur einer dargestellt. Die hier nicht dar gestellten Kontaktflächen auf der Umverdrahtungsplatte münden in ebenfalls nicht dargestellte flache Leiterbahnen, die zu Kontaktanschlüssen 6 führen. Diese sind im gezeigten Ausfüh rungsbeispiel als halbkugelförmige Kontakthöcker ausgeführt. Mit den Kontaktanschlüssen 6 kann die Anordnung aus Halblei terchip 2 und Umverdrahtungsplatte 4 beispielsweise auf einer Leiterplatte verlötet werden.In the illustrated embodiment, the semiconductor chip 2 is positively attached with its active front side 22 to a wiring board 4 order, for example by gluing ben. From the active front side 22 of the semiconductor chip 2 8 lead bonding wires to corresponding contact pads on the semiconductor chip 2 facing away from the bottom plate Umverdrah tung. 4 For reasons of clarity, only one of these bond wires 8 is shown. The contact areas not shown here on the rewiring plate open into flat conductor tracks, also not shown, which lead to contact connections 6 . In the example shown, these are designed as hemispherical bumps. With the contact terminals 6 , the arrangement of semiconductor chip 2 and rewiring plate 4 can be soldered to a circuit board, for example.
Die Umverdrahtungsplatte 4 kann beispielsweise aus Epoxidharz oder einem ähnlichen geeigneten Trägermaterial bestehen. Der Verbindungskanal in der Umverdrahtungsplatte 4, durch den die Bonddrähte 8 von der Vorder- zur Rückseite geführt sind, ist im gezeigten Ausführungsbeispiel mit einer Isolierschicht 16 verschlossen, die beispielsweise aus Kunststoff bestehen kann und mittels eines Spritzgussverfahrens auf die Umverdrah tungsplatte 4 aufgebracht ist.The rewiring plate 4 can consist, for example, of epoxy resin or a similar suitable carrier material. The connecting channel in the rewiring plate 4 , through which the bonding wires 8 are guided from the front to the back, is closed in the exemplary embodiment shown with an insulating layer 16 , which may be made of plastic, for example, and is applied to the rewiring plate 4 by means of an injection molding process.
Erkennbar ist weiterhin eine die passive Rückseite 21, die Seitenkanten 23 des Halbleiterchips 2 sowie den über die Grundfläche des Halbleiterchips 2 ragenden Rand der dem Halb leiterchip 2 zugewandten Oberseite der Umverdrahtungsplatte 4 bedeckende flexible Schicht, die im dargestellten Ausfüh rungsbeispiel durch eine Folie 10 gebildet wird. Diese Folie 10 kann beispielsweise eine Schrumpffolie sein, die nach dem Aufbringen auf den Halbleiterchip 2 erwärmt wird, dabei in ihrer Längenausdehnung reduziert und dadurch fest über das Bauteil gespannt wird. Ebenso kann die Folie 10 nur aufge klebt oder auflaminiert sein, was ggf. einen Verfahrensschritt beim Herstellen der erfindungsgemäßen elektronischen Bauteile - das Erwärmen der Folie 10 - einsparen kann.Recognizable remains a passive rear side 21, the side edges 23 of the semiconductor chip 2 and the projecting over the base area of the semiconductor chip 2 the edge of the semiconductor chip 2 facing upper surface of the rewiring plate 4 covering flexible layer which approximately, for example, in the illustrated exporting is formed by a film 10 , This film 10 can be a shrink film, for example, which is heated after being applied to the semiconductor chip 2 , its length is reduced in the process and is thereby firmly stretched over the component. Likewise, the film 10 can only be glued or laminated on, which can possibly save one step in the manufacture of the electronic components according to the invention - heating the film 10 .
Die Folie 10 liegt nicht formschlüssig auf den Seitenkanten 23 des Halbleiterchips 2 auf, sondern verläuft schräg in ei nem Abstand von den Seitenkanten 23 von der Umverdrahtungs platte 4 zur oberen umlaufenden Kante der Rückseite 21 des Halbleiterchips 2. Der dabei verbleibende Zwischenraum mit keil- bzw. dreieckförmigem Querschnitt ist im gezeigten Aus führungsbeispiel mit einer Klebenaht 14 ausgefüllt, die für eine gute Haftung der Folie 10 auf der Umverdrahtungsplatte 4 und dem Halbleiterchip 2 und damit für ihren sicheren Sitz während der Handhabung sorgt.The film 10 is not positively on the side edges 23 of the semiconductor chip 2 , but extends obliquely at a distance from the side edges 23 of the rewiring plate 4 to the upper circumferential edge of the rear side 21 of the semiconductor chip 2 . The remaining space with a wedge-shaped or triangular cross-section is filled in the exemplary embodiment shown with an adhesive seam 14 , which ensures good adhesion of the film 10 on the rewiring plate 4 and the semiconductor chip 2 and thus ensures a secure fit during handling.
Die Folie 10 bedeckt im dargestellten Ausführungsbeispiel nicht die gesamte Rückseite 21 des Halbleiterchips 2, sondern nur einen umlaufenden Rand dieser Rückseite 21. Eine größere Aussparung 12 erstreckt sich über den größten Teil der Ober fläche und sorgt für einen ungehinderten Wärmeaustausch des Halbleiterchips 2 mit der Umgebung. Anstatt der Aussparung 12 kann jedoch auch die gesamte Rückseite 21 des Halbleiterchips 2 von der Folie 10 bedeckt werden, was Vorteile hinsichtlich der Verarbeitbarkeit hat; eine solche Ausführungsform stellt geringere Anforderungen an die passgenaue Platzierung der Fo lie 10 auf dem elektronischen Bauteil. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Aussparung 12 mit ei ner metallischen Schicht ausgefüllt sein, die vorzugsweise eine ähnliche Dicke wie die Folie 10 aufweist und mit dieser fest verbunden ist. Eine solche metallische Schicht, die gro ße Teile der Rückseite 21 des Halbleiterchips 2 bedeckt, be sitzt eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit und ist damit in der Lage, für einen guten Wärmeaustausch zu sorgen. Gegebe nenfalls kann zwischen der metallischen Schicht und der Rück seite 21 des Halbleiterchips 2 eine Wärmeleitpaste vorgesehen sein, die für einen noch besseren Wärmeübergang sorgt. In the exemplary embodiment shown, the film 10 does not cover the entire rear side 21 of the semiconductor chip 2 , but only a peripheral edge of this rear side 21 . A larger recess 12 extends over most of the upper surface and ensures an unhindered heat exchange of the semiconductor chip 2 with the environment. Instead of the cutout 12 , however, the entire rear side 21 of the semiconductor chip 2 can also be covered by the film 10 , which has advantages in terms of processability; such an embodiment places lower demands on the precisely fitting placement of the film 10 on the electronic component. In an alternative embodiment of the invention, the recess 12 can be filled with a metallic layer, which preferably has a similar thickness to the film 10 and is firmly connected to the latter. Such a metallic layer, which covers large parts of the rear side 21 of the semiconductor chip 2 , has an excellent thermal conductivity and is therefore able to ensure good heat exchange. If necessary, a thermal paste can be provided between the metallic layer and the rear side 21 of the semiconductor chip 2 , which ensures an even better heat transfer.
Fig. 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine erfin dungsgemäße flexible Schicht zur Aufbringung auf die Anord nung gemäß Fig. 1. Ein größerer Abschnitt der Folie 10 ist hierbei mit mehreren rechteckförmigen Aussparungen 12 verse hen. Diese Aussparungen 12 lassen jeweils einen Teil einer Rückseite 21 eines Halbleiterchips 2 frei. Erkennbar ist wei terhin ein jede Aussparung 12 umgebender Rand, der im aufge brachten Zustand der Folie 10 die Klebenaht 14 entlang der Seitenkanten 23 der Halbleiterchips 2 bildet. Fig. 2 shows a schematic plan view of a flexible layer according to the invention for application to the arrangement according to FIG. 1. A larger section of the film 10 is provided with a plurality of rectangular recesses 12 in this case. These cutouts 12 each leave part of a rear side 21 of a semiconductor chip 2 free. Recognizable is furthermore an edge surrounding each recess 12 , which forms the adhesive seam 14 along the side edges 23 of the semiconductor chips 2 when the film 10 is brought up.
Die Folie 10 der Fig. 2 zeigt den Zustand vor dem Aufbringen auf die elektronischen Bauteile mit Umverdrahtungsplatten 4 und Halbleiterchips 2 und vor einer Vereinzelung einer größe ren Baugruppe aus mehreren Halbleiterchips 2, die auf einem Substratverbund aufgebracht sind. Dieser Substratverbund wird nach dem Aufbringen der Folie 10 in einzelne Umverdrahtungs platten 4 vereinzelt.The film 10 of FIG. 2 shows the state before the application to the electronic components with rewiring plates 4 and semiconductor chips 2 and before a separation of a larger assembly from several semiconductor chips 2 , which are applied to a substrate composite. This substrate composite is separated into individual rewiring plates 4 after the application of the film 10 .
Anhand den Fig. 1 und 2 wird nachfolgend ein erfindungsge mäßes Verfahren zur Herstellung einer Anordnung beschrieben, wie sie in der Fig. 1 schematisch dargestellt ist.Based on FIGS. 1 and 2, a erfindungsge mäßes method is described below for the production of an arrangement as shown schematically in Fig. 1.
Bei dem Verfahren werden Halbleiterchips 2 mit ihrer aktiven Vorderseite 22 auf einen Substratverbund aus später zu ver einzelnden Umverdrahtungsplatten aufgebracht und mit diesem mechanisch und elektrisch verbunden. Dabei werden die Bond drähte 8 zur Unterseite des Substratverbundes geführt und mit den darauf aufgebrachten Leiterbahnanschlüssen verlötet. Auf die den Kontaktanschlüssen 6 abgewandte Rückseite des Sub stratverbundes und damit auf die Rückseiten 21 der Halblei terchips 2 wird anschließend eine Folie 10 aufgebracht, wie sie beispielsweise in der Fig. 2 dargestellt ist. An den um laufenden Seitenkanten 23 kann die Folie 10 jeweils mit einer Klebebeschichtung bzw. einer Klebenaht 14 versehen sein, die beim Andrücken der Folie 10 bzw. bei deren Erwärmen, sofern es sich um eine Schrumpffolie handelt, den keilförmigen Zwischenraum zwischen Umverdrahtungsplatte 4, Folie 10 und Sei tenkanten 23 nahezu ausfüllt.In the method, semiconductor chips 2 are applied with their active front side 22 to a substrate composite made up of individual rewiring boards to be separated and connected to this mechanically and electrically. The bond wires 8 are guided to the underside of the substrate composite and are soldered to the interconnect connections applied thereon. On the contact terminals 6 facing away from the sub stratverbundes and thus on the back 21 of the semiconductor terchips 2 , a film 10 is then applied, as shown for example in FIG. 2. On the side edges 23 running around, the film 10 can each be provided with an adhesive coating or an adhesive seam 14 which, when the film 10 is pressed on or when it is heated, provided that it is a shrink film, the wedge-shaped space between the rewiring plate 4 , film 10 and Be tenkanten 23 almost filled.
Nach dem Aufbringen wird die Schrumpffolie erwärmt, wobei sie in ihrer Ausdehnung reduziert wird und sich fest über alle zu bedeckenden Teile spannt. Schließlich wird der Substratver bund zu einzelnen Anordnungen aus Umverdrahtungsplatten 4 mit darauf montierten elektronischen Bauteilen bzw. Halbleiter chips 2 vereinzelt. Bei dieser Vereinzelung, die beispiels weise durch Zersägen des Substratverbundes stattfinden kann, wird gleichzeitig mit dem Substratverbund die darauf befind liche Folie 10 zertrennt, wodurch eine Vielzahl von Bauteilen entsprechend der schematischen Ansicht der Fig. 1 entstehen.After the application, the shrink film is heated, whereby its expansion is reduced and is firmly stretched over all parts to be covered. Finally, the substrate assembly is separated into individual arrangements of rewiring plates 4 with electronic components or semiconductor chips 2 mounted thereon. In this separation, which can take place, for example, by sawing the composite substrate, the film 10 located thereon is simultaneously separated with the composite substrate, thereby creating a large number of components in accordance with the schematic view of FIG. 1.
Claims (22)
- - Bereitstellen von elektronischen Bauteilen durch Vereinzeln eines Halbleiterwafers,
- - Montage der elektronischen Bauteile auf einem Sub stratverbund aus zur vereinzelnden Umverdrahtungs platten (4),
- - Herstellung der elektrischen Kontakte zwischen den elektronischen Bauteilen und den zu vereinzelnden Umverdrahtungsplatten (4) des Substratverbundes,
- - Aufbringen einer flexiblen Schicht auf den mit den elektronischen Bauteilen bestückten Substratver bund,
- - Vereinzeln des Substratverbundes zu einzelnen An ordnungen aus Umverdrahtungsplatten (4) mit darauf montierten elektronischen Bauteilen.
- Provision of electronic components by singulating a semiconductor wafer,
- - Assembly of the electronic components on a sub stratverbund from the individual rewiring plates ( 4 ),
- - production of the electrical contacts between the electronic components and the rewiring plates ( 4 ) of the composite substrate to be separated,
- - application of a flexible layer on the substrate assembly equipped with the electronic components,
- - Separation of the substrate composite to individual orders from rewiring plates ( 4 ) with electronic components mounted thereon.
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DE10107399A DE10107399A1 (en) | 2001-02-14 | 2001-02-14 | Device used as a semiconductor chip comprises an electronic component, a mechanically and electrically connected wiring plate, and a flexible layer around the peripheral edges of the rear side of the electronic component |
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