DE10142120A1 - Elektronisches Bauteil mit wenigstens zwei gestapelten Halbleiterchips sowie Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Elektronisches Bauteil mit wenigstens zwei gestapelten Halbleiterchips sowie Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein elektronisches Bauteil (2) mit wenigstens zwei Halbleiterchips (4, 6), die auf einem Trägersubstrat (8) angeordnet sind. Aktive Chipoberflächen (41; 61) der Halbleiterchips weisen jeweils Zentralkontaktflächen (42, 62) auf, auf denen jeweils Lötkontaktflächen (43, 63) ausgebildet sind, die einander gegenüberliegen. Diese sind jeweils elektrisch leitend mit einem zwischen den Halbleiterchips angeordneten und Umverdrahtungen von diesen zum Trägersubstrat herstellenden Zwischenträger (10) verbunden. Beschrieben ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung des Bauteils.
Description
- Die Erfindung betrifft ein elektronisches Bauteil mit wenigstens zwei gestapelten Halbleiterchips sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung gemäß den unabhängigen Ansprüchen.
- Bei vielen elektronischen Bauteilen werden ein erster Halbleiterchipbaustein, beispielsweise ein Logikbaustein, und ein zweiter Halbleiterbaustein, beispielsweise ein Speicherbaustein benötigt. Um auf einer Leiterplatte Platz zu sparen, ist es sinnvoll, beide Halbleiterchipbausteine in einem gemeinsamen Gehäuse mit möglichst geringem Raumbedarf unterzubringen. Nun hat typischerweise ein Logikbaustein eine quadratische Grundfläche und ein Speicherbaustein eine rechteckige Grundfläche, so dass bei übereinander angeordneten Halbleiterchipbausteinen, wie bei einem bekannten Chip-on-Chip Aufbau, sich die Bondkontaktflächen teilweise überdecken. Eine Lösung dieses Problems besteht darin, die beiden Halbleiterchipbausteine in einem gemeinsamen Gehäuse nebeneinander anzuordnen, was einen erheblichen Platzbedarf verursacht. Bei einer alternativen Lösung werden die beiden Halbleiterchipbausteine in ein Leadframe-Gehäuse montiert, was eine umständliche und schwierige Montage nach sich zieht, weil die Bauteile mehrfach gewendet werden müssen und die Bonddrähte dabei teilweise offen liegen. Es wird auch noch ein weiteres Prinzip angewendet, bei dem die Halbleiterchipbausteine in verschiedene Gehäuse montiert werden, die dann übereinander angeordnet werden. Auch dies ist jedoch ein aufwendiges und kostenintensives Verfahren, das außerdem zu großer Einbauhöhe des derartigen elektronischen Bauteils führt.
- Aus der japanischen Offenlegungsschrift JP 08250651-A ist eine Halbleiteranordnung bekannt, bei der in durch eine Zwischenwand getrennten Räumen zwei Halbleiterchipbausteine übereinander angeordnet sind. Beide Halbleiterchipbausteine sind mittels Bonddrähten über Leiterbahnen mit Außenkontakten verbunden. Diese bekannte Halbleiteranordnung beansprucht ein relativ großes Bauteilvolumen und ist umständlich und aufwendig in der Herstellung.
- Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektronisches Bauteil zu schaffen, das einfach aufgebaut und wirtschaftlich herstellbar ist und das einen geringen Raum beansprucht, um die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden.
- Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
- Erfindungsgemäß weist ein elektronisches Bauteil wenigstens einen ersten Halbleiterchip und wenigstens einen zweiten Halbleiterchip sowie ein Trägersubstrat zur Aufnahme der Halbleiterchips auf.
- Der erste Halbleiterchip ist mit einer ersten passiven Rückseite auf einer Oberseite des Trägersubstrats befestigt. Der zweite Halbleiterchip ist mit einer zweiten passiven Rückseite über eine Stapelschicht auf einer ersten aktiven Chipoberfläche des ersten Halbleiterchips befestigt. Zudem sind erster Halbleiterchip und zweiter Halbleiterchip jeweils mittels erster bzw. zweiter Bondverbindungen elektrisch leitend mit der Oberseite des Trägersubstrats verbunden.
- Das erfindungsgemäße elektronische Bauteil hat den Vorteil, dass aufgrund der aneinandergefügten Halbleiterchips zwei Halbleiterchipbausteine mit unterschiedlichen äußeren Abmessungen in äußerst raumsparender Weise in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht werden können. Somit ist es möglich, einen rechteckigen Halbleiterchip mit einem quadratischen Halbleiterchip zu stapeln und umgekehrt, wobei sich die Halbleiterchips nur teilweise überlappen und beide Halbleiterchips jeweils Bereiche aufweisen, die über die Überlappung hinausragen. Für derart unterschiedliche äußere Abmessungen liefert der Stand der Technik keine brauchbare Lösung.
- Eine erfindungsgemäße Ausführungsform sieht vor, dass erster Halbleiterchip und zweiter Halbleiterchip jeweils mittels erster bzw. zweiter Bonddrähte elektrisch leitend mit Kontaktanschlussflächen auf der Oberseite des Trägersubstrats verbunden sind. Die Stapelschicht zwischen den beiden Halbleiterchips ermöglicht es, den ersten Halbleiterchip mittels Bonddrähten mit dem Trägersubstrat zu verbinden, bevor der zweite Halbleiterchip montiert wird. Dabei weist die Stapelschicht eine Höhe auf, die einen Mindestabstand zwischen Bonddrähten und zweitem Halbleiterchip sicherstellt. Diese Ausführungsform weist den Vorteil einer sehr kompakten Bauweise auf, die zudem einfach herstellbar ist.
- Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der erste Halbleiterchip eine ersten Stapelfläche auf seiner ersten aktiven Chipoberfläche auf. Diese erste Stapelfläche ist über die Stapelschicht mit einer zweiten Stapelfläche auf der zweiten passiven Rückseite des zweiten Halbleiterchips flächig verbunden. Diese Ausführungsform der Erfindung weist die Möglichkeit einer exakt definierten räumlichen Zuordnung der aufeinander gestapelten Halbleiterchips auf und ermöglicht so die elektrische Verbindung jedes Halbleiterchips mit dem Trägersubstrat, ohne dass die Bonddrähte durch den später montierten Halbleiterchip beschädigt oder zusammengedrückt werden können.
- Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Stapelschicht eine Klebeschicht mit darin eingelagerten Partikeln umfasst. Die Partikel können beispielsweise aus Keramikpulver bestehen und können für einen definierten Abstand der beiden Halbleiterchips zueinander, d. h. für eine definierte Höhe der Stapelschicht sorgen.
- Eine alternative Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Stapelschicht eine Klebeschicht sowie einen die Klebeschicht umrahmenden Kleberrahmen umfasst. Hierbei sorgt der Kleberrahmen für eine definierte Höhe der Stapelschicht und somit für einen definierten Abstand der Halbleiterchips voneinander.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Trägersubstrat an einer den Halbleiterchips abgewandten Unterseite mit Außenkontakten versehen, die beispielsweise als Kontakthöcker zur Flip-Chip-Montage ausgeführt sein können. Dies ermöglicht eine schnelle und kostengünstige Weiterverarbeitung des elektronischen Bauteils, das auf einfache Weise auf eine Leiterplatte gesetzt und mit dieser verlötet werden kann.
- Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Trägersubstrat als Umverdrahtungsplatte ausgestaltet ist. Im Trägersubstrat kann ggf. auch eine dreidimensionale Umverdrahtungsstruktur enthalten sein, die zu sehr kompakten Abmessungen des erfindungsgemäßen elektronischen Bauteils führt.
- Der Vorteil eines gemäß der Erfindung aufgebauten und hergestellten elektronischen Bauteils besteht darin, dass ein eine rechteckige Form aufweisender Speicherbaustein und ein eine quadratische Form aufweisender Logikbaustein auf kleinem Raum miteinander zuverlässig elektrischen verbunden werden können.
- Ein das Trägersubstrat bedeckendes und die Halbleiterchips umschließendes Gehäuse kann äußerst flach und damit sehr kompakt ausgeführt sein.
- Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen weist folgende Verfahrensschritte auf: Es wird ein ersten Halbleiterchip mit einer ersten Stapelfläche auf einer ersten aktiven Chipoberfläche bereitgestellt. Es wird ein zweiter Halbleiterchip mit einer zweiten Stapelfläche auf einer zweiten passiven Rückseite bereitgestellt. Es wird zudem ein Trägersubstrat bereitgestellt, das wenigstens eine Auflagefläche sowie Kontaktanschlussflächen auf einer Oberseite aufweist.
- Es wird der erste Halbleiterchip mit seiner ersten passiven Rückseite auf der Auflagefläche des Trägersubstrats mittels einer Leitklebeschicht oder Lötschicht befestigt. Zwischen ersten Kontaktflächen auf der ersten aktiven Chipoberfläche des ersten Halbleiterchips und Kontaktanschlussflächen auf dem Trägersubstrat werden erste Bondverbindungen mittels erster Bonddrähte hergestellt. Die Kontaktanschlussflächen auf der Oberseite des Trägersubstrats sind mit Außenkontaktflächen an einer Unterseite des Trägersubstrats elektrisch leitend verbunden.
- Es wird danach eine Stapelschicht auf der ersten Stapelfläche auf der ersten aktiven Chipoberfläche des ersten Halbleiterchips aufgebracht, wonach der zweite Halbleiterchip mit einer zweiten Stapelfläche auf seiner zweiten passiven Rückseite auf diese Stapelschicht aufgebracht wird. Es werden anschließend zweite Bondverbindungen zwischen zweiten Kontaktflächen auf der zweiten aktiven Chipoberfläche des zweiten Halbleiterchips und Kontaktanschlussflächen auf dem Trägersubstrat mittels zweiter Bonddrähte hergestellt, wonach schließlich das elektronische Bauteil in einem Gehäuse vergossen wird.
- Dieses Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen elektronischen Bauteils hat den Vorteil, dass es sehr kurze Herstellungszeiten aufweist und zudem zu sehr kompakten Bauteilen führt. Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Stapelschicht mit einer solchen Höhe auf dem ersten Halbleiterchip aufgebracht, dass dabei die ersten Bonddrähte überragt werden. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die ersten Bonddrähte nicht von einem Abschnitt des zweiten Halbleiterchips berührt werden können, der den ersten Halbleiterchip überragt.
- Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Stapelschicht als Klebeschicht mit darin eingelagerten Partikeln aufgebracht wird, was den Vorteil einer damit einstellbaren exakten Höhe der Stapelschicht aufweist.
- Gemäß einer alternativen Durchführungsform des Verfahrens kann die Stapelschicht als Klebeschicht sowie als einen diese umgebenden Kleberrahmen ausgeführt sein, der auf den ersten Halbleiterchip aufgebracht wird und auf dem anschließend der zweite Halbleiterchip aufgebracht wird.
- Durch das Aufkleben des Speicherbausteins mit Zwischenabstand (Kleberhöhe bzw. Abstandchip) ist es möglich, beide Bauteil übereinander zu platzieren und sie trotz teilweise Überdeckung der Bondpads noch zu kontaktieren, ohne hierzu eine Umverdrahtung einsetzen zu müssen. Die gesamte Bauteilhöhe kann durch das Festlegen der Kleberhöhe bzw. des Abstandchips (Wirebonddrahthöhe + Sicherheitstoleranz) auf dem Logikbaustein geringgehalten werden. Das Drahtbonden erfolgt genau so wie das Kleben in zwei Durchläufen, wodurch das Drahtbonden von Chip zu Chip bzw. vom Chip zum Substrat ohne eine vom Standard abweichende Technologie ermöglicht ist. Die geringe Einbauhöhe wird dadurch ermöglicht, dass die Drahtbonds des Logikbausteins teilweise unter dem Speicherbaustein liegen. Der ausgehärtete Kleberrahmen dient als Abstandsmedium und die im Kleber ggf. eingebrachten Füllstoffpartikel aus Keramik oder dergleichen dienen als Abstandsmedium.
- Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsformen mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert.
- Fig. 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen ersten Halbleiterchip.
- Fig. 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen zweiten Halbleiterchip.
- Fig. 3 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes elektronisches Bauteil,
- Fig. 4 zeigt eine schematische Schnittansicht des elektronischen Bauteils 2,
- Fig. 5 zeigt einen Detailschnitt des elektronischen Bauteils 2,
- Fig. 6 zeigt in einem Detailschnitt des elektronischen Bauteils eine alternative Ausführungsform der Erfindung.
- Fig. 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen ersten Halbleiterchip 4, der auf einer ersten aktiven Chipoberfläche 41 mit mehreren ersten Kontaktflächen 42 sowie mit einer ersten Stapelfläche 44 versehen ist. Der erste Halbleiterchip 4 weist eine quadratische Grundfläche auf. Die ersten Kontaktflächen 42 sind jeweils in Randbereichen auf der ersten aktiven Chipoberfläche 41 vorgesehen. Ein kleinerer Bereich ist jeweils beabstandet vom äußeren Rand und bildet eine erste Stapelfläche 44.
- Fig. 2 zeigt in schematischer Draufsicht einen zweiten Halbleiterchip 6, der ebenfalls an seinen Randseiten der zweiten aktiven Chipoberfläche 61 jeweils mit zweiten Kontaktflächen 62 versehen ist. Der zweite Halbleiterchip 6 weist einen Bereich auf einer zweiten passiven Rückseite 63 auf, der kleiner ist als diese passive Rückseite. Diese Fläche, die als gestrichelt gezeichnetes Viereck angedeutet ist, bildet eine zweite Stapelfläche 64. Die erste Stapelfläche 44 und die zweite Stapelfläche 64 sind vorzugsweise jeweils mittig auf der ersten aktiven Chipoberfläche 41 bzw. auf der zweiten passiven Rückseite 63 angeordnet und sind vorzugsweise in ihren Abmessungen gleich, so dass sie deckungsgleich übereinander zum Liegen gebracht werden können.
- Fig. 3 zeigt in einer weiteren schematischen Draufsicht ein erfindungsgemäßes elektronisches Bauteil 2, das einen ersten Halbleiterchip 4, einen zweiten Halbleiterchip 6 sowie ein Trägersubstrat 8 umfasst. Mittig auf dem flachen Trägersubstrat 8 ist der erste Halbleiterchip 4 und darüber wiederum der zweite Halbleiterchip 6 aufgebracht. Eine Oberseite 81 des Trägersubstrats 8, die erste aktive Chipoberfläche 41 sowie die zweite aktive Chipoberfläche 61 weisen dabei jeweils zum Betrachter hin. Von den ersten Kontaktflächen 42 des ersten Halbleiterchips 4 zu Kontaktanschlussflächen 83 auf der Oberseite 81 des Trägersubstrats 8 führen eine Vielzahl von ersten Bonddrähten 101. Von den zweiten Kontaktflächen 62 des zweiten Halbleiterchips 6 führen eine Vielzahl von zweiten Bonddrähten 102 zu Kontaktanschlussflächen 83 auf dem Trägersubstrat.
- Fig. 4 zeigt eine schematische Schnittansicht des elektronischen Bauteils 2. Erkennbar sind die über eine Stapelschicht 12 voneinander getrennten Halbleiterchips 4, 6. Erkennbar sind zudem Außenkontakte 85 an einer Unterseite 82 des flachen Trägersubstrats 8, die im gezeigten Ausführungsbeispiel als Kontakthöcker 20 (z. B. als Lotkugeln) ausgeführt sind. Es ist weiterhin erkennbar, dass der zweite Halbleiterchip 6 den ersten Halbleiterchip 4 in der dargestellten Ansicht in Randbereichen überragt, und dass ein Abstand von den ersten Bonddrähten 101 zur zweiten passiven Rückseite 63 des zweiten Halbleiterchips 6 vorgesehen ist. Die beiden Halbleiterchips 4, 6 sowie die Oberseite 81 des Trägersubstrats 8 sind von einem Gehäuse 22 bedeckt, das beispielsweise ein Kunststoffgehäuse sein kann, das mittels Transfermolding oder mittels Spritzgusstechnik hergestellt ist.
- Fig. 5 zeigt weiterhin einen Detailschnitt des elektronischen Bauteils 2, bei dem die Stapelschicht 12 als Klebeschicht 14 mit darin eingelagerten Partikel 18 ausgeführt ist. Die Partikel 18 können beispielsweise aus Keramikpulver bestehen und sorgen in diesem Fall für einen definierten Abstand der beiden Halbleiterchips 4, 6 zueinander, da die Partikel 18 jeweils an zweite bzw. dritte Haftschichten 26, 28 stoßen, die auf die erste Stapelfläche bzw. auf die zweite Stapelfläche 64 aufgebracht sind.
- Der erste Halbleiterchip 4 ist mit seiner ersten passiven Rückseite 43 auf der Oberseite 81 des Trägersubstrats 8 befestigt. Als Verbindung dient eine erste Haftschicht 24, die beispielsweise aus Epoxidharz oder dergleichen besteht und die gesamte Rückseite des Chips bedeckt. Die erste Stapelfläche 44 auf der ersten aktiven Chipoberfläche 41 des ersten Halbleiterchips 4 ist mit der zweiten Haftschicht 26 bedeckt, die beispielsweise ebenfalls Epoxidharz aufweist. Die zweite Stapelfläche 64 auf der zweiten passiven Rückseite 63 des zweiten Halbleiterchips 6 ist mit der dritten Haftschicht 28 bedeckt, die beispielsweise wiederum Epoxidharz aufweisen kann. Zwischen erster und zweiter Stapelfläche 44, 64 bzw. zwischen zweiter und dritter Haftschicht 26, 28 befindet sich die Klebeschicht 14 mit den darin eingelagerten und weitgehend gleichmäßig verteilten Partikeln 18.
- Fig. 6 zeigt in einem Detailschnitt des elektronischen Bauteils eine alternative Ausführungsform der Erfindung, bei der die Stapelschicht 12 als Klebeschicht 14 sowie einen diese Klebeschicht 14 umgebenden Kleberrahmen 16 ausgeführt ist. Hierbei bildet der Kleberrahmen 16, auf dem im ausgehärteten Zustand der zweite Halbleiterchip 6 aufgesetzt werden kann, den definierten Abstand der beiden Halbleiterchips 4, 6 zueinander.
- Der Kleberahmen 16 bildet vorzugsweise den äußeren Rand der ersten bzw. der zweiten Stapelfläche 44, 64.
- Wie anhand der Fig. 4 bis 6 deutlich wird, sind die von den ersten Kontaktflächen 42 zu Kontaktanschlußflächen 83 führenden ersten Bonddrähte 101 leicht beabstandet von der zweiten passiven Rückseite 63 des zweiten Halbleiterchips 6.
- Die zweiten Bonddrähte 102 verlaufen in parallelem Bogen zu den ersten Bonddrähten 101 von den zweiten Kontaktflächen 62 zu weiter außen liegenden Kontaktanschlußflächen 83.
- Die Oberseite 81 des Trägersubstrats 8 und damit die Halbleiterchips 4, 6 sowie die Bonddrähte 101, 102 sind von einem Gehäuse 22 aus Kunststoff bedeckt.
- Die Unterseite 82 des Trägersubstrats 8 weist eine Vielzahl von Außenkontaktflächen 84 auf, die mit den Kontaktanschlußflächen 83 in elektrisch leitender Verbindung stehen. Gegebenenfalls kann das Trägersubstrat 8 als Umverdrahtungsplatte mit einer dreidimensionalen Umverdrahtungsstruktur ausgebildet sein. Auf die Außenkontaktflächen 84 sind jeweils Außenkontakte 85 aufgebracht, die hier als Kontakthöcker 20 (bzw. Lotkugeln) dargestellt sind.
- Anhand der Fig. 1 bis 6 wird nachfolgend ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung des elektronischen Bauteils 2 erläutert.
- Es wird ein erster Halbleiterchip 4 mit einer ersten Stapelfläche 44 auf einer ersten aktiven Chipoberfläche 41 bereitgestellt (vgl. Fig. 1). Es wird zudem ein zweiter Halbleiterchip 6 mit einer zweiten Stapelfläche 64 auf einer zweiten passiven Rückseite 61 bereitgestellt (vgl. Fig. 2). Beide Halbleiterchips sind jeweils mit Kontaktflächen auf ihren aktiven Seiten versehen.
- Der erste Halbleiterchip 4, der beispielsweise ein Logikbaustein mit quadratischer Außenkontur sein kann, wird mit seiner ersten passiven Rückseite 43 auf einer Auflagefläche 86 auf der Oberseite 81 eines flachen Trägersubstrats 8 befestigt.
- Diese Befestigung erfolgt über eine erste Haftschicht 24, die beispielsweise als Leitklebeschicht, als Epoxidschicht oder als Lötschicht ausgeführt sein kann.
- Danach werden erste Bondverbindungen zwischen den ersten Kontaktflächen 42 auf der ersten aktiven Chipoberfläche 41 des ersten Halbleiterchips 4 und Kontaktanschlußflächen 83 auf dem Trägersubstrat 8 mittels erster Bonddrähte 101 hergestellt. Auf einer die erste Stapelfläche 44 bedeckende zweite Haftschicht 26, die beispielsweise Epoxidharz aufweisen kann, wird eine Stapelschicht 12 aufgebracht, die eine solche Höhe aufweist, daß die ersten Bonddrähte 101 zuverlässig überragt werden. Die Stapelschicht 12 kann beispielsweise als Klebeschicht 14 mit darin eingelagerten Partikeln 18 (vgl. Fig. 5) oder auch als weitgehend homogene Klebeschicht 14 mit einem diese umgebenden Kleberahmen 16 (vgl. Fig. 6) angefüllt sein.
- Auf die Stapelschicht 12 wird ein zweiter Halbleiterchip 6 mit seiner zweiten Stapelfläche 64 aufgesetzt. Diese befindet sich auf seiner zweiten passiven Rückseite 63. Dazwischen kann gegebenenfalls eine weitere, dritte Haftschicht 28 aus Epoxidharz oder dergleichen vorgesehen sein.
- Der zweite den ersten Halbleiterchip 4 zumindest teilweise überragende Halbleiterchip 6 weist eine rechteckförmige Außenkontur auf und kann beispielsweise ein Speicherbaustein sein.
- Zwischen zweiten Kontaktflächen 62 auf der zweiten aktiven Chipoberfläche 61 des zweiten Halbleiterchips 6 und weiteren Kontaktanschlußflächen 83 auf der Oberseite 81 des Trägersubstrats werden zweite Bondverbindungen mittels zweiter Bonddrähte hergestellt.
- Schließlich wird das elektronische Bauteil in einem Gehäuse 22 vergossen, das zumindest die Oberseite 81 des Trägersubstrats 8 sowie die Halbleiterchips 4, 6 und die Bonddrähte 101, 102 bedeckt. Bezugszeichenliste 2 Elektronisches Bauteil
4 erster Halbleiterchip
41 erste aktive Chipoberfläche
42 erste Kontaktfläche
43 erste passive Rückseite
44 erste Stapelfläche
6 zweiter Halbleiterchip
61 zweite aktive Chipoberfläche
62 zweite Kontaktfläche
63 zweite passive Rückseite
64 zweite Stapelfläche
8 Trägersubstrat
81 Oberseite
82 Unterseite
83 Kontaktanschlussfläche
84 Außenkontaktfläche
85 Außenkontakt (hier: = Kontakthöcker 20)
86 Auflagefläche
10 Bonddraht
101 erster Bonddraht
102 zweiter Bonddraht
12 Stapelschicht
14 Klebeschicht
16 Kleberrahmen
18 Partikel
20 Kontakthöcker
22 Gehäuse
24 erste Haftschicht
26 zweite Haftschicht
28 dritte Haftschicht
Claims (17)
1. Elektronisches Bauteil (2) mit wenigstens einem ersten
Halbleiterchip (4) und mit wenigstens einem zweiten
Halbleiterchip (6) sowie einem Trägersubstrat (8) zur
Aufnahme der Halbleiterchips (4; 6), wobei der erste
Halbleiterchip (4) mit einer ersten passiven Rückseite
(43) auf einer Oberseite (81) des Trägersubstrats (8)
befestigt ist, wobei der zweite Halbleiterchip (6) mit
einer zweiten passiven Rückseite (63) über eine
Stapelschicht (12) auf einer ersten aktiven Chipoberfläche
(41) des ersten Halbleiterchips (4) befestigt ist und
wobei erster Halbleiterchip (4) und zweiter
Halbleiterchip (6) jeweils mittels erster bzw. zweiter
Bondverbindungen elektrisch leitend mit der Oberseite (81) des
Trägersubstrats (8) verbunden sind.
2. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
erster Halbleiterchip (4) und zweiter Halbleiterchip (6)
jeweils mittels erster bzw. zweiter Bonddrähte (101 bzw.
102) elektrisch leitend mit Kontaktanschlussflächen (83)
auf der Oberseite (81) des Trägersubstrats (8) verbunden
sind.
3. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Halbleiterchip (4) eine erste Stapelfläche
(44) auf seiner ersten aktiven Chipoberfläche (41)
aufweist, die über die Stapelschicht (12) mit einer zweiten
Stapelfläche (64) auf der zweiten passiven Rückseite
(63) des zweiten Halbleiterchips (6) flächig verbunden
ist.
4. Elektronisches Bauteil nach einem der vorstehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Stapelschicht (12) eine Klebeschicht (14) mit darin
eingelagerten Partikeln (18) umfasst.
5. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Partikel (18) eine definierte Größe aufweisen und
eine definierte Dicke der Stapelschicht (12) bewirken.
6. Elektronisches Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Stapelschicht (12) eine Klebeschicht (14) sowie
einen die Klebeschicht (14) umrahmenden Kleberrahmen (16)
umfasst.
7. Elektronisches Bauteil nach einem der vorstehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kleberrahmen (16) eine definierte Höhe aufweist und
eine definierte Dicke der Stapelschicht (12) bewirkt.
8. Elektronisches Bauteil nach einem der vorstehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Trägersubstrat (8) an einer den Halbleiterchips (4,
6) abgewandten Unterseite (83) mit Außenkontaktflächen
(84) sowie mit Außenkontakten (85) bzw. mit
Kontakthöckern (20) zur Flip-Chip-Montage versehen ist.
9. Elektronisches Bauteil nach einem der vorstehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Trägersubstrat (8) eine Umverdrahtungsplatte ist.
10. Elektronisches Bauteil nach einem der vorstehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Halbleiterchip (4) eine quadratische Form
aufweist und ein Logikbaustein ist.
11. Elektronisches Bauteil nach einem der vorstehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der zweite Halbleiterchip (6) eine rechteckige Form
aufweist und ein Speicherbaustein ist.
12. Elektronisches Bauteil nach einem der vorstehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste (4) und der zweite Halbleiterchip (6) in einem
Gehäuse untergebracht sind.
13. Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils
(2) mit wenigstens einem ersten Halbleiterchip (4) und
mit wenigstens einem zweiten Halbleiterchip (6) sowie
einem Trägersubstrat (8) zur Aufnahme der
Halbleiterchips (4; 6), wobei der erste Halbleiterchip (4) mit
einer ersten passiven Rückseite (43) auf einer Oberseite
(81) des Trägersubstrats (8) befestigt ist, wobei der
zweite Halbleiterchip (6) mit einer zweiten passiven
Rückseite (63) über eine Stapelschicht (12) auf einer
ersten aktiven Chipoberfläche (41) des ersten
Halbleiterchips (4) befestigt ist und wobei erster
Halbleiterchip (4) und zweiter Halbleiterchip (6) jeweils mittels
erster bzw. zweiter Bondverbindungen elektrisch leitend
mit der Oberseite (81) des Trägersubstrats (8) verbunden
sind, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte
aufweist:
- Bereitstellen eines ersten Halbleiterchips (4) mit
einer ersten Stapelfläche (44) auf einer ersten
aktiven Chipoberfläche (41),
- Bereitstellen eines zweiten Halbleiterchips (6) mit
einer zweiten Stapelfläche (64) auf einer zweiten
passiven Rückseite (61),
- Bereitstellen eines Trägersubstrats (8) mit
wenigstens einer Auflagefläche (86) und
Kontaktanschlussflächen (83) auf einer Oberseite (81),
- Befestigen des ersten Halbleiterchips (4) mit
seiner ersten passiven Rückseite (43) auf der
Auflagefläche (86) des Trägersubstrats (8) mittels einer
Leitklebeschicht oder Lötschicht,
- Herstellen von ersten Bondverbindungen zwischen
ersten Kontaktflächen (42) auf der ersten aktiven
Chipoberfläche (41) des ersten Halbleiterchips (4)
und Kontaktanschlussflächen (83) auf dem
Trägersubstrat (8) mittels erster Bonddrähte (101),
- Aufbringen einer Stapelschicht (12) auf der ersten
Stapelfläche (44) auf der ersten aktiven
Chipoberfläche des ersten Halbleiterchips (4),
- Aufbringen des zweiten Halbleiterchips (6) mit
einer zweiten Stapelfläche (64) auf seiner zweiten
passiven Rückseite (63) auf die Stapelschicht (12),
- Herstellen von zweiten Bondverbindungen zwischen
zweiten Kontaktflächen (62) auf der zweiten aktiven
Chipoberfläche (61) des zweiten Halbleiterchips (6)
und Kontaktanschlussflächen (83) auf dem
Trägersubstrat (8) mittels zweiter Bonddrähte (102) und
- Vergießen des elektronischen Bauteils (2) in einem
Gehäuse (22).
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Stapelschicht (12) mit einer Höhe aufgebracht wird,
welche die ersten Bonddrähte (101) überragt.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Stapelschicht (12) als Klebeschicht (14) mit darin
eingelagerten Partikeln (18) aufgebracht wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Stapelschicht (12) als Klebeschicht (14) sowie einen
diese umgebenden Kleberrahmen (16) aufgebracht wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16 zur
Herstellung eines elektronischen Bauteils (2) gemäß einem
der Ansprüche 1 bis 12.
Priority Applications (2)
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DE10142120A DE10142120A1 (de) | 2001-08-30 | 2001-08-30 | Elektronisches Bauteil mit wenigstens zwei gestapelten Halbleiterchips sowie Verfahren zu seiner Herstellung |
US10/231,881 US6710455B2 (en) | 2001-08-30 | 2002-08-30 | Electronic component with at least two stacked semiconductor chips and method for fabricating the electronic component |
Applications Claiming Priority (1)
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DE10142120A DE10142120A1 (de) | 2001-08-30 | 2001-08-30 | Elektronisches Bauteil mit wenigstens zwei gestapelten Halbleiterchips sowie Verfahren zu seiner Herstellung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE10142120A1 true DE10142120A1 (de) | 2003-03-27 |
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ID=7696860
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