DE10154556A1 - Gestapelte Halbleiterbauelementestruktur - Google Patents

Gestapelte Halbleiterbauelementestruktur

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DE10154556A1
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stacked semiconductor
semiconductor device
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Takakazu Fukumoto
Muneharu Tokunaga
Tetsuya Matsuura
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

Eine gestapelte Halbleiterbauelementestruktur enthält eine Mehrzahl von Halbleitermodulen, von denen jedes ein Substrat und wenigstens ein auf dem Substrat angebrachtes Halbleiterbauelement enthält; eine Stapelvorrichtung zum Aufstapeln der Halbleitermodule aufeinander; und eine Oberflächenanbringungsvorrichtung zum Flächenmontieren der durch die Stapelvorrichtung aufeinander gestapelten Halbleitermodule auf einem weiteren Substrat für eine Systemvorrichtung.

Description

Beschreibung Gestapelte Halbleiterbauelementestruktur
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine gesta­ pelte Halbleiterbauelementestruktur eines Oberflächenan­ bringungstyps, welche eine Mehrzahl von Halbleiterelementen enthält, die jeweils einen Baustein bzw. Gehäuse und einen äußeren Leiter besitzen, in welchem ein Raum zum Anbringen der Halbleiterbauelemente auf einer Systemvorrichtung (system appliance) verringert und die Kapazität der Halb­ leiterbauelemente erhöht werden kann.
Es werden hiernach vier Beispiele von Speichermodulen nach dem Stand der Technik, in welchen die Kapazitäten ver­ doppelt sind, unter Bezugnahme auf Fig. 28 bis 31 je­ weils beschrieben. Erstens ist bei einem in Fig. 28 darge­ stellten Speichermodul nach dem Stand der Technik 130 ein durch einen gewöhnlichen einzigen Chip gebildetes Halblei­ terbauelement 132 auf jeder von gegenüberliegenden Seiten einer gedruckten Verdrahtungsplatte 132 durch äußere Leiter 132a angebracht, welche sich gerade bzw. direkt horizontal von gegenüberliegenden Seiten des Halbleiterbauelements 132 aus erstrecken. Das Speichermodul 130 ist auf einem Substrat 120 für eine Systemvorrichtung durch Lötkugeln 39 angebracht, welche auf einer unteren Seite der gedruckten Schaltungsplatte 133 vorgesehen sind.
Zweitens sind bei einem in Fig. 29 dargestellten her­ kömmlichen Halbleitermodul 140 zwei Bausteine 142, die je­ weils äußere Knickflügelleiter oder äußere Leiter eines L- Typs 144 besitzen, durch ein kleines Verbindungssubstrat 143 aufeinander gestapelt. Durch Löten des äußeren Leiters des L-Typs 144 des unteren Bausteins auf das Substrat 120 für die Systemvorrichtung wird das Speichermodul 140 auf der Oberfläche 120 für die Systemvorrichtung angebracht.
Drittens sind bei einem in Fig. 30 dargestellten be­ kannten Halbleitermodul 150 äußere Leiter eines L-Typs 153 eines unteren Bausteins 152 und äußere Leiter 155 eines oberen Bausteins 154 direkt miteinander verbunden. Durch Löten der äußeren Leiter eines L-Typs 153 des unteren Bau­ steins 152 auf das Substrat 120 für die Systemvorrichtung wird das Speichermodul 150 auf dem Substrat 120 für die Sy­ stemvorrichtung angebracht.
Viertens sind bei einem in Fig. 31 dargestellten Halb­ leitermodul nach dem Stand der Technik 160 zwei Halbleiter­ chips 163 aufeinander in einem harzartigen Gehäuse 162 auf­ gestapelt. Durch Löten von äußeren Leitern eines L-Typs 164 des harzartigen Gehäuses 162 auf das Substrat 120 für die Systemvorrichtung wird das Halbleitermodul 160 auf dem Substrat 120 für die Systemvorrichtung angebracht.
Jedoch treten bei den Konstruktionen der oben beschrie­ benen Speichermodule nach dem Stand der Technik und bei den Verfahren des Anbringens der oben erwähnten Speichermodule nach dem Stand der Technik auf dem Substrat 120 für die Sy­ stemvorrichtung derartige Nachteile auf, dass die Anzahl des Aufstapelns der Halbleitervorrichtungen 132 entspre­ chend Fig. 28, die Anzahl des Aufstapelns der Bausteine bzw. Gehäuse 142 entsprechend Fig. 29, die Anzahl des Auf­ stapelns der Bausteine 152 und 154 entsprechend Fig. 30 und die Anzahl des Aufstapelns der Halbleiterchips 163 in dem harzartigen Baustein bzw. Gehäuse 162 entsprechend Fig. 31 physikalisch begrenzt ist und die Verringerung eines Be­ reichs zum Anbringen des Speichermoduls auf dem Substrat 120 für die Systemvorrichtung durch die Größe dieser Halb­ leiterbauelemente beschränkt ist.
Dementsprechend besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin im Hinblick auf das Eliminieren der oben beschriebenen Nachteile bei dem Stand der Technik eine ge­ stapelte Halbleiterbauelementestruktur eines Oberflächenan­ bringungstyps vorzusehen, welche eine Mehrzahl von Halblei­ terbauelementen enthält, wobei der Raum zum Anbringen der Halbleiterbauelemente auf einer Systemvorrichtung verrin­ gert und die Kapazität der Halbleiterbauelemente erhöht werden kann.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung enthält eine gestapelte Halbleiterbauelementestruktur: eine Mehrzahl von Halbleitermodulen, welche jeweils ein Substrat und wenig­ sten ein auf dem Substrat angebrachtes Halbleitermodul ent­ halten; eine Stapeleinrichtung zum Stapeln der Halbleiter­ module aufeinander; und eine Oberflächenanbringungseinrich­ tung zum Anbringen auf der Oberfläche eines weiteren Substrats für eine Systemvorrichtung von Halbleitermodulen, die durch die Stapeleinrichtung aufeinander gestapelt sind.
Die vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden Be­ schreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.
Fig. 1 zeigt eine beispielhafte perspektivische Ansicht eines Verfahrens des Herstellens eines in einer gestapelten Halbleiterbauelementestruktur einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendeten Halbleitermoduls;
Fig. 2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht der gestapelten Halbleiterbauelementestruktur von Fig. 1;
Fig. 3 zeigt eine erläuternde schematische Quer­ schnittsansicht eines Verfahrens des Stapelns einer Mehr­ zahl von Halbleitermodulen in einer gestapelten Halbleiter­ bauelementestruktur einer zweiten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung;
Fig. 4 zeigt eine obere Draufsicht von Fig. 3;
Fig. 5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht der gestapelten Halbleiterbauelementestruktur von Fig. 3;
Fig. 6 zeigt eine schematische Querschnittsansicht ei­ nes Halbleitermoduls, welches in einer gestapelten Halblei­ terbauelementestruktur einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 7 zeigt eine schematische Querschnittsansicht ei­ ner gestapelten Halbleiterbauelementestruktur einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 zeigt eine schematische obere Draufsicht auf ei­ ne gestapelte Halbleiterbauelementestruktur einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 zeigt eine fragmentarische perspektivische An­ sicht, welche ein Halbleitermodul und eine Mehrzahl von Leitern eines Anschlussstifttyps darstellt, die in einer gestapelten Halbleiterbauelementestruktur einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wer­ den;
Fig. 10 zeigt eine schematische Querschnittsansicht ei­ ner gestapelten Halbleiterbauelementestruktur einer sieben­ ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 11 zeigt eine schematische Querschnittsansicht ei­ ner gestapelten Halbleiterbauelementestruktur einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 zeigt eine schematische Querschnittsansicht ei­ ner gestapelten Halbleiterbauelementestruktur einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 13 zeigt eine schematische Querschnittsansicht ei­ ner gestapelten Halbleiterbauelementestruktur einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 14 zeigt eine schematische Querschnittsansicht ei­ ner gestapelten Halbleiterbauelementestruktur einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 15 zeigt eine schematische Querschnittsansicht ei­ ner gestapelten Halbleiterbauelementestruktur einer zwölf­ ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 16 zeigt eine schematische Querschnittsansicht ei­ ner gestapelten Halbleiterbauelementestruktur einer drei­ zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 17 zeigt eine schematische Querschnittsansicht ei­ ner gestapelten Halbleiterbauelementestruktur einer vier­ zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 18 zeigt eine schematische Querschnittsansicht, welche die gestapelten Halbleiterbauelementestrukturen von Fig. 12 und 17 darstellt, die auf gegenüberliegenden Seiten eines Substrats für eine Systemvorrichtung jeweils angebracht sind;
Fig. 19 zeigt eine schematische Querschnittsansicht ei­ ner gestapelten Halbleiterbauelementestruktur einer fünf­ zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 20 zeigt eine Draufsicht auf eine flexible Ver­ drahtungsplatte, welche in der gestapelten Halbleiterbau­ elementestruktur von Fig. 19 verwendet wird;
Fig. 21 zeigt eine schematische Querschnittsansicht ei­ ner gestapelten Halbleiterbauelementestruktur einer sech­ zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 22 zeigt eine Darstellung eines Felds von Lötku­ geln auf einem Substrat in einer gestapelten Halbleiterbau­ elementestruktur einer sechzehnten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung;
Fig. 23 zeigt eine Ansicht, welche eine Anordnung von äußeren Leitern eines L-Typs eines Halbleiterbauelements auf einem Substrat in einer gestapelten Halbleiterbauele­ mentestruktur einer achtzehnten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung darstellt;
Fig. 24 zeigt eine Ansicht, welche ein Feld von Lötku­ geln auf einem Substrat in einer gestapelten Halbleiterbau­ elementestruktur einer neunzehnten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung darstellt;
Fig. 25 zeigt eine Ansicht, welche ein Feld von Lötku­ geln auf einem Substrat in einer gestapelten Halbleiterbau­ elementestruktur einer zwanzigsten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung darstellt;
Fig. 26 zeigt eine perspektivische Ansicht einer modi­ fizierten gestapelten Halbleiterbauelementestruktur der vorliegenden Erfindung von oben beobachtet;
Fig. 27 zeigt eine perspektivische Ansicht der modifi­ zierten gestapelten Halbleiterbauelementestruktur von Fig. 26 von unten beobachtet;
Fig. 28 zeigt eine schematische Querschnittsansicht, welche ein erstes Beispiel eines Speichermoduls nach dem Stand der Technik darstellt;
Fig. 29 zeigt eine schematische Querschnittsansicht, welche ein zweites Beispiel eines Speichermoduls nach dem Stand der Technik darstellt;
Fig. 30 zeigt eine schematische Querschnittsansicht, welche ein drittes Beispiel des Speichermoduls nach dem Stand der Technik darstellt; und
Fig. 31 zeigt eine schematische Querschnittsansicht, welche ein viertes Beispiel des Speichermoduls nach dem Stand der Technik darstellt.
Vor der weiteren Beschreibung der vorliegenden Erfin­ dung wird festgestellt, dass ähnliche Teile mit ähnlichen Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten der zugehöri­ gen Figuren bezeichnet sind.
Im folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
Fig. 1 und 2 erläutern eine Anordnung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Entsprechend Fig. 1 enthält ein Halbleiterbauelement 3 einen Baustein 7 und eine Mehrzahl von äußeren Leitern 2, die sich gerade bzw. direkt horizontal von gegenüberliegenden Seiten des Bausteins bzw. Gehäuses (package) 7 aus erstrecken, während ein Halbleitermodul 10 ein Substrat 1 und ein Halbleiter­ bauelement 3 enthält, das an jeder von gegenüberliegenden Seiten des Substrats 1 angebracht ist. Entsprechend Fig. 2 wird eine gestapelte Halbleiterbauelementestruktur K1, in welcher eine Mehrzahl von Halbleitermodulen 10 durch eine Mehrzahl von Paaren von Leitern eines Clip-Typs getragen werden, um aufeinander gestapelt zu werden, auf einer An­ bringungsseite 120a eines Substrats 120 für eine Systemvor­ richtung (system appliance) flächenmontiert (surface mounted). Entsprechend Fig. 1 ist ein Durchgangsloch 8 entsprechend der Größe des Bausteins 7 in einem mittleren Abschnitt des Substrats 1 gebildet, und der Baustein 7 ist in dem Durchgangsloch 8 des Substrats 1 angeordnet.
Unterdessen sind entsprechend Fig. 2 gegenüberliegende Seitenabschnitte des Substrats 1 der in der Mehrzahl von beispielsweise drei vorkommenden Halbleitermodule 10 auf eine Mehrzahl von Paaren der Leiter eines Clip-Typs 4 gelö­ tet, um zwischen den Leitern eines Clip-Typs 4 festgeklemmt zu werden, so dass die gestapelte Halbleiterbauelemen­ testruktur des Oberflächenanbringungstyps K1 erzielt wird. Der Leiter eines Clip-Typs 4 besitzt im wesentlichen eine L-Form und enthält einen vertikalen Clipabschnitt 5, wel­ cher beispielsweise 3 Clips 5a zum Tragen eines Seitenab­ schnitts von jedem der drei Substrate 1 und einen horizon­ talen Leiterabschnitt 6 besitzt, der auf der Anbringungs­ seite 120a des Substrats 120 für die Systemvorrichtung flä­ chenmontiert ist.
Da bei dieser Ausführungsform eine Mehrzahl der Halb­ leitermodule 10 von den Leitern eines Clip-Typs 4 getragen wird, um aufeinander gestapelt zu sein, kann die gestapelte Halbleiterbauelementestruktur K1, welche eine große Kapazi­ tät besitzt, in einem Anbringungsraum ähnlich demjenigen wie bei dem Stand der Technik realisiert werden, und es kann die Systemvorrichtung kompakt ausgebildet werden.
Bei einem herkömmlichen Einfügeanbringungstyp wie einem Dual-in-line-Gehäuse (DIP) sollten Durchgangslöcher zum Einfügen von Leitern dadurch auf dem Substrat 120 für die Systemvorrichtung vorgesehen werden, und somit wird das Layout der gesamten Systemvorrichtung begrenzt. Da jedoch bei dieser Ausführungsform Leiter eines Clip-Typs eines Oberflächenanbringungstyps verwendet werden, kann der Frei­ heitsgrad sowohl der Verdrahtung als des gesamten Layouts für das Substrat 120 für die Systemvorrichtung angehoben werden.
Zweite Ausführungsform
Fig. 3 bis 5 veranschaulichen eine Anordnung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform werden in einer Mehrzahl vorkommende Halbleitermodule 22, welche jeweils das Halbleiterbauele­ ment 3 besitzen, welches auf jeder von gegenüberliegenden Seiten eines Substrats 16 angebracht ist, durch eine Mehr­ zahl von Paaren von Leitern eines Anschlusstyps 17 getra­ gen, um wie in Fig. 5 dargestellt aufeinander gestapelt zu sein, so dass eine gestapelte Halbleiterbauelementestruktur K2 erzielt wird. Diese gestapelte Halbleiterbauelemen­ testruktur K2 wird auf der Oberflächenseite 120a des Substrats 120 für die Systemvorrichtung flächenmontiert. Mit der Ausnahme, dass eine Mehrzahl von Durchgangsbohrun­ gen 20 zum Einfügen der Leiter eines Anschlussstifttyps 17 dadurch an gegenüberliegenden Seitenabschnitten des Substrats 16 gebildet wird, ist das Substrat 16 ähnlich dem Substrat 1 der ersten Ausführungsform. Durch Löten jedes Substrats 16 auf die Leiter eines Anschlussstifttyps 17 je­ des Mal, wenn die Leiter eines Anschlusstyps 17 durch die Durchgangsbohrungen 20 von jedem Substrat 16 eingefügt wer­ den, wird die gestapelte Halbleiterbauelementestruktur ei­ nes Oberflächenanbringungstyps erzielt.
Der Leiter eines Anschlussstifttyps 17 ist L-förmig und enthält einen vertikalen Anschlussstiftabschnitt 18, wel­ cher durch die Durchgangsbohrung 20 des Substrats 16 einge­ fügt wird, und einen horizontalen Leiterabschnitt 19, wel­ cher auf der Anbringungsseite 120a des Substrats 120 für die Systemvorrichtung flächenmontiert wird. Wenn wie in Fig. 3 und 4 dargestellt die Leiter eines Anschlussstift­ typs 17 aufeinander folgend durch die Durchgangsbohrungen 20 des Substrats 16 von jedem der Halbleitermodule 22 ein­ gefügt werden, wird eine Vorrichtung bzw. Aufspannvorrich­ tung (jig) 21 verwendet, um nicht nur den Anschlussstiftab­ schnitt 18 vertikal zu halten, sondern ebenfalls einen Ab­ stand zwischen benachbarten Substraten 16 auf einen be­ stimmten Wert festzulegen. Jedes Mal, wenn das Substrat 16 auf einer Stufe an den Leitern eines Anschlussstifttyps 17 auf diese Weise befestigt wird, wird die Aufspannvorrich­ tung 21 auf diesem Substrat 16 plaziert, und danach wird das Substrat 16 der nächsten Stufe an den Leitern eines An­ schlussstifttyps 17 befestigt, um mit der Aufspannvorrich­ tung 21 in Kontakt gebracht zu werden.
Da bei dieser Ausführungsform eine Mehrzahl von Halb­ leitermodulen 22 durch die Leiter eines Anschlussstifttyps 17 getragen werden, um aufeinander gestapelt zu sein, kann die gestapelte Halbleiterbauelementestruktur K2, welche ei­ ne große Kapazität besitzt, in einem Anbringungsraum ähn­ lich demjenigen wie bei dem Stand der Technik realisiert werden, und es kann die Systemvorrichtung kompakt ausgebil­ det werden.
Unterdessen sollten bei dem herkömmlichen Einfügean­ bringungstyp Durchgangslöcher zum Einfügen von Leitern da­ durch auf dem Substrat 120 für die Systemvorrichtung vorge­ sehen werden, und somit ist das Layout der gesamten System­ vorrichtung begrenzt. Da jedoch bei dieser Ausführungsform die Leiter eines Anschlussstifttyps eines Oberflächenan­ bringungstyps verwendet werden, kann der Freiheitsgrad so­ wohl bei der Verdrahtung als auch dem gesamten Layout für das Substrat 120 für die Systemvorrichtung angehoben wer­ den.
Dritte Ausführungsform
Fig. 6 zeigt eine schematische Querschnittsansicht ei­ nes Halbleitermoduls 31, welches in einer gestapelten Halb­ leiterbauelementestruktur K3 einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Entsprechend Fig. 6 enthalten zwei Halbleiterbauelemente 26 jeweils ei­ nen Baustein 28, welcher äußere Knickflügelleiter oder äu­ ßere Leiter eines L-Typs 30 besitzt, auf gegenüberliegenden Seiten eines Substrats 27 angebracht und in einer identi­ schen Richtung derart ausgerichtet, dass ein Halbleitermo­ dul 31 gebildet wird. Ein Durchgangsloch 29 entsprechend der Größe des Bausteins 28 ist an einem mittleren Abschnitt des Substrats 27 gebildet. Ein distaler Endabschnitt des äußeren Leiters eines L-Typs 30 besitzt eine untere Seite 30a und eine obere Seite 30b. Die untere Seite 30a des di­ stalen Endabschnitts des äußeren Leiters eines L-Typs 30 des oberen Halbleiterbauelements 26 ist auf der oberen Seite des Substrats 27 gesichert, während die obere Seite 30b des distalen Endabschnitts des äußeren Leiters eines L- Typs 30 des unteren Halbleiterbauelements 26 auf der unte­ ren Seite des Substrats 27 gesichert ist. Daher ist das un­ tere Halbleiterbauelement 26 auf dem Substrat 27 angebracht und in der identischen Richtung ausgerichtet, und somit ist der Baustein 28 des unteren Halbleiterbauelements 26 in das Durchgangsloch 29 eingepasst.
Wenn eine Mehrzahl der Halbleitermodule 31 von dem Lei­ ter eines Clip-Typs der ersten Ausführungsform oder den Leitern eines Anschlussstifttyps 17 der zweiten Ausfüh­ rungsform getragen wird, wird die gestapelte Halbleiterbau­ elementestruktur eines Oberflächenanbringungstyps, welche eine große Kapazität besitzt, erzielt. Unterdessen wird ebenfalls in einem Fall, bei welchem eine Mehrzahl von Halbleitermodulen, die jeweils durch Entfernen des oberen Halbleiterbauelements 26 von dem Halbleitermodul 31 erlangt werden, durch die Leiter eines Clip-Typs 4 der ersten Aus­ führungsform oder durch die Leiter eines Anschlussstifttyps 17 der zweiten Ausführungsform getragen wird, die gesta­ pelte Halbleiterbauelementestruktur eines Oberflächenan­ bringungstyps, welche eine große Kapazität besitzt, auf ähnliche Weise erlangt.
Da bei dieser Ausführungsform das untere Halbleiterbau­ element 26 auf dem Substrat 27 angebracht und in der Rich­ tung identisch mit derjenigen des oberen Halbleiterbauele­ ments 26 derart ausgerichtet wird, dass der Baustein 28 des unteren Halbleiterbauelements 26 in das Durchgangsloch 29 des Substrats 27 eingepasst ist, kann ein Intervall von der Anbringungsoberfläche 120a (Fig. 2) des Substrats 120 für die Systemvorrichtung zu jedem Substrat 27 verringert wer­ den.
Unterdessen kann bei dieser Ausführungsform eine Ge­ samtstapeldicke einer Mehrzahl von Halbleiterbauelementen 31 verringert werden.
Vierte Ausführungsform
Fig. 7 stellt eine gestapelte Halbleiterbauelemen­ testruktur K4 einer vierten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung dar. Entsprechend Fig. 7 ist die obere Seite 30b des distalen Endabschnitts des äußeren Leiters eines L- Typs 30 des Halbleiterbauelements 26 lediglich an der unte­ ren Seite eines Substrats 37 derart befestigt, dass ein Halbleitermodul 40 gebildet wird. Wenn in einer Mehrzahl vorkommende Halbleitermodule 40 durch auf der unteren Seite des Substrats 37 vorgesehene Lötkugeln (solder balls) 39 getragen werden, um aufeinander gestapelt zu sein, wird die gestapelte Halbleiterbauelementestruktur K4 eines Oberflä­ chenanbringungstyps erzielt, welche eine große Kapazität besitzt.
Da bei dieser Ausführungsform die obere Seite 30b des distalen Endabschnitts des äußeren Leiters 30 eines L-Typs des Halbleiterbauelements 26 an der unteren Seite des Substrat 37 befestigt ist, ist der Baustein 28 in ein Durchgangsloch 38 des Substrats eingepasst, und es kann ein Abstand von der Anbringungsseite 120a des Substrats 120 für die Systemvorrichtung zu jedem Substrat 37 verringert wer­ den.
Unterdessen kann bei dieser Ausführungsform eine gesam­ te Stapeldicke einer Mehrzahl der Halbleitermodule 30 ver­ ringert sein.
Fünfte Ausführungsform
Fig. 8 zeigt eine Draufsicht auf eine gestapelte Halb­ leiterbauelementestruktur K5 einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Leiter eines Clip-Typs 4 der ersten Ausführungsform und die Leiter eines Anschluss­ stifttyps 17 der zweiten Ausführungsform sind lediglich an den gegenüberliegenden Seiten des Substrats vorgesehen. Demgegenüber sind bei der gestapelten Halbleiterbauelemen­ testruktur K5 die Leiter eines Clip-Typs 4 oder die Leiter eines Anschlussstifttyps 17 an vier Seiten eines Substrats 46 vorgesehen.
Entsprechend Fig. 8 sind die Leiter eines Anschluss­ stifttyps 17 vorgesehen.
Wenn eine Mehrzahl von Halbleitermodulen 47 durch die Leiter eines Clip-Typs 4 oder die Leiter eines Anschluss­ stifttyps 17 getragen werden, um aufeinander gestapelt zu sein, wird die gestapelte Halbleiterbauelementestruktur ei­ nes Oberflächenanbringungstyps K5 erzielt, welche eine große Kapazität besitzt.
Da bei dieser Ausführungsform die Anzahl der Leiter ei­ nes Clip-Typs 4 oder der Leiter eines Anschlussstifttyps 17 erhöht werden kann, können Ein- und Ausgangssignale erhöht bzw. angehoben werden, so dass die gestapelte Halbleiter­ bauelementestruktur K5 erzielt wird, welche eine große Ka­ pazität besitzt.
Da unterdessen bei dieser Ausführungsform eine Fläche des Substrats 46 verringert werden kann, wird eine Fläche zum Anbringen der gestapelten Halbleiterbauelementestruktur K5 auf der Anbringungsseite 120a des Substrats 120 für die Systemvorrichtung minimiert.
Sechste Ausführungsform
Fig. 9 stellt ein Halbleitermodul 53 und eine Mehrzahl von Leitern eines Anschlussstifttyps 17 zum Tragen des Halbleitermoduls 53 in einer gestapelten Halbleiterbauele­ mentestruktur K6 einer sechsten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung dar. In dem Halbleitermodul 53 werden die Leiter eines Anschlussstifttyps 17 durch vier Seitenab­ schnitte eines Substrats 52 auf dieselbe Weise wie bei der fünften Ausführungsform eingesetzt und zickzackförmig in zwei Reihen an jedem Seitenabschnitt des Substrats 52 ange­ ordnet. Als Ergebnis kann die Höhe der Leiter eines An­ schlussstifttyps 17 auf dem Substrat 52 kleiner als dieje­ nige bei der fünften Ausführungsform gemacht werden.
Wenn in einer Mehrzahl vorkommende Halbleitermodule 53 durch die Leiter eines Anschlussstifttyps 17 getragen wer­ den, um aufeinander gestapelt zu sein, kann die gestapelte Halbleiterbauelementestruktur K6 eines Oberflächenanbrin­ gungstyps erzielt werden, welche eine große Kapazität be­ sitzt.
Da bei dieser Ausführungsform die Anzahl der durch das Substrat 52 eingesetzten Leiter eines Anschlussstifttyps 17 erhöht werden kann, können Eingangs- und Ausgangssignale erhöht bzw. angehoben werden, so dass die gestapelte Halb­ leiterbauelementestruktur K6 erzielt werden kann, welche eine große Kapazität besitzt.
Da unterdessen bei dieser Ausführungsform die Fläche des Substrats 52 verringert werden kann, wird eine Fläche zum Anbringen der gestapelten Halbleiterbauelementestruktur K6 auf der Anbringungsseite 120a des Substrats 120 für die Systemvorrichtung minimiert werden.
Siebente Ausführungsform
Fig. 10 stellt eine gestapelte Halbleiterbauelemen­ testruktur K7 einer siebenten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung dar. Bei der gestapelten Halbleiterbauele­ mentestruktur K7 ist ein Halbleiterbauelement 61 durch An­ bringen von Halbleiterbauelementen 57a, 57b und 57c auf ei­ ner oberen Seite eines Substrats 58 gebildet, während das Substrat 37 des Halbleitermoduls 40, auf dessen unterer Seite das Halbleiterbauelement 26 bei der vierten Ausfüh­ rungsform angebracht ist, an einer unteren Seite des Substrats 58 durch die Lötkugeln 39 befestigt ist. Die Halbleiterbauelemente 57a, 57b und 57c enthalten Bausteine 59a, 59b und 59c, die äußere Leiter eines L-Typs 60a, 60b und 60c besitzen, deren Längen sequentiell in dieser Rei­ henfolge jeweils länger werden. Da die Lötkugeln 39 eben­ falls auf einer unteren Seite des Substrats 37 vorgesehen sind, wird die gestapelte Halbleiterbauelementestruktur K7 eines Oberflächenanbringungstyps erzielt, welche eine große Kapazität besitzt.
Ebenfalls wird unterdessen in dem Fall, bei welchem das Halbleitermodul 61 auf das Halbleitermodul 40 durch die Leiter eines Clip-Typs 4 der ersten Ausführungsform oder die Leiter eines Anschlussstifttyps 17 der zweiten Ausfüh­ rungsform anstelle der Lötkugeln 39 gestapelt wird, die ge­ stapelte Halbleiterbauelementestruktur eines Oberflächenan­ bringungstyps K7 erzielt, welche eine große Kapazität be­ sitzt.
Da bei dieser Ausführungsform das Halbleitermodul 61 auf das Halbleitermodul 40 gestapelt ist, kann die gesta­ pelte Halbleiterbauelementestruktur K7, welche eine große Kapazität besitzt, in einem Anbringungsraum ähnlich demje­ nigen eines Halbleiterbauelements nach dem Stand der Tech­ nik realisiert werden, so dass die Systemvorrichtung kom­ pakt ausgebildet wird.
Unterdessen sollten bei einem herkömmlichen Einfügean­ bringungstyp Durchgangslöcher zum Einfügen von Leitern da­ durch auf dem Substrat 120 für die Systemvorrichtung vorge­ sehen sein, und somit ist das Layout der gesamten System­ vorrichtung begrenzt. Jedoch kann bei dieser Ausführungs­ form durch die Bestimmung eines Ball Grid Arrays (BGA) ei­ nes Bausteins eines Oberflächenanbringungstyps der Frei­ heitsgrad sowohl bei der Verdrahtung als auch dem gesamten Layout für das Substrat 120 für die Systemvorrichtung ange­ hoben werden.
Achte Ausführungsform
Fig. 11 stellt eine gestapelte Halbleiterbauelemen­ testruktur K8 einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Bei der gestapelten Halbleiterbauelemen­ testruktur K8 sind die Halbleiterbauelemente 57a, 57b und 57c auf der oberen Seite des Substrats 58 angebracht, und es ist ein Halbleiterbauelement 26' auf der unteren Seite des Substrats 58 und in eine Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des Halbleiterbauelements 57a derart ausgerich­ tet, dass ein Halbleitermodul 67 gebildet wird. Unterdessen ist die untere Seite des Substrats 58 durch die Lötkugeln 39 über ein mit lediglich einer Verdrahtungsstruktur gebil­ detes Verbindungssubstrat 65 mit dem Substrat 37 des Halb­ leitermoduls 40 der vierten Ausführungsform verbunden, auf dessen unterer Seite das Halbleiterbauelement 26 derart an­ gebracht ist, dass ein Baustein 28' des Halbleiterbauele­ ments 26' in ein Durchgangsloch 26 des Verbindungssubstrats 65 eingepasst ist. Des weiteren ist das oben beschriebene Substrat 37 durch Lötkugeln, durch ein lediglich mit der Verdrahtungsstruktur gebildetes anderes Verbindungssubstrat 65 mit dem Substrat 1 des Halbleitermoduls 10 der ersten Ausführungsform verbunden, wobei jeweils auf dessen gegen­ überliegenden Seiten das Halbleiterbauelement 3 angebracht ist. Durch Vorsehen der Lötkugel 39 auf der unteren Seite des Substrats 1 wird die gestapelte Halbleiterbauelemen­ testruktur K8 eines Oberflächenanbringungstyps erzielt, welche eine große Kapazität besitzt. Unterdessen können die Lötkugeln 39 durch Lötpaste ersetzt werden.
Da bei dieser Ausführungsform die Halbleitermodule 67, 40 und 10 mittels der Verbindungssubstrate 65 aufeinander gestapelt sind, kann die gestapelte Halbleiterbauelemen­ testruktur K8, welche eine große Kapazität besitzt, in ei­ nem Anbringungsraum ähnlich demjenigen eines Halbleiterbau­ elements nach dem Stand der Technik realisiert werden, so dass die Systemvorrichtung kompakt ausgebildet werden kann.
Unterdessen sollten bei einem herkömmlichen Einfügean­ bringungstyp Durchgangslöcher zum Einsetzen von Leitern da­ durch auf dem Substrat 120 für die Systemvorrichtung vorge­ sehen werden, und somit ist das Layout der gesamten System­ vorrichtung begrenzt.
Neunte Ausführungsform
Fig. 12 stellt eine gestapelte Halbleiterbauelemen­ testruktur K9 einer neunten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung dar. Bei der gestapelten Halbleiterbauelemen­ testruktur K9 sind Halbleiterbauelemente 70a und 70b auf einer Oberflächenseite eine Substrats 71 angebracht, und das Halbleiterbauelement 26' ist auf einer unteren Seite des Substrats 71 durch äußere Leiter eines L-Typs 30' ange­ bracht und in eine Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des Halbleiterbauelements 70a derart ausgerichtet, dass ein Halbleitermodul 75 gebildet wird. Unterdessen ist die un­ tere Seite des Substrats 71 an dem Verbindungssubstrat 65 der achten Ausführungsform durch Lötkugeln 39 derart befe­ stigt, dass der Baustein 28' des Halbleiterbauelements 26' in das Durchgangsloch 66 des Verbindungssubstrats 65 einge­ passt ist. Die Halbleiterbauelemente 70a und 70b enthalten Bausteine 72a und 72b, die äußere Leiter eines L-Typs 73a und 73b besitzen, deren Längen in dieser Reihenfolge je­ weils sequentiell größer werden. Da die Lötkugeln 39 eben­ falls auf der unteren Seite des Verbindungssubstrats 65 vorgesehen sind, wird die gestapelte Halbleiterbauelemen­ testruktur eines Oberflächenanbringungstyps K9 erzielt, welche eine große Kapazität besitzt. Die Lötkugeln 39 kön­ nen durch eine Lötmittelpaste ersetzt werden.
Da bei dieser Ausführungsform eine Abstandshöhe zwi­ schen dem Baustein 28' des Halbleiterbauelements 26' und der Anbringungsseite 120a, des Substrats 120 für die Sy­ stemvorrichtung sichergestellt werden kann, wenn das an der unteren Seite des Substrats 71 des Halbleitermoduls 74 be­ festigte Verbindungssubstrat 65 mit dem Substrat 120 für die Systemvorrichtung verbunden wird, wird der Freiheits­ grad bei der dreidimensionalen Anbringung der gestapelten Halbleiterbauelementestruktur K9 auf dem Substrat 120 für die Systemvorrichtung angehoben, und es kann die Kapazität der gestapelten Halbleiterbauelementestruktur K9 leicht er­ höht werden.
Zehnte Ausführungsform
Fig. 13 stellt ein Halbleitermodul 83 dar, welches in einer gestapelten Halbleiterbauelementestruktur K10 einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwen­ det wird. Bei der gestapelten Halbleiterbauelementestruktur K9 sind Halbleiterbauelemente 78a und 78b auf einer oberen Seite eines Substrats 79 angebracht, und das Halbleiterbau­ element 26' ist auf einem Boden einer Aussparung 82 einer unteren Seite des Substrats 79 durch die äußeren Leiter ei­ nes L-Typs 30' in einer Richtung entgegengesetzt zu derje­ nigen des Halbleiterbauelements 78a angebracht und derart in die Aussparung 82 eingepasst, dass das Halbleitermodul 83 gebildet wird. Die Halbleiterbauelemente 78a und 78b enthalten Bausteine 80a und 80b, welche äußere Leiter eines L-Typs 81a und 81b besitzen, deren Längen in dieser Reihen­ folge jeweils sequentiell größer werden. Durch Bereitstel­ len der Lötkugeln 39 auf der unteren Seite des Substrats 79 wird die gestapelte Halbleiterbauelementestruktur des Ober­ flächenanbringungstyps K10 erzielt, welche eine große Kapa­ zität besitzt.
Entsprechend Fig. 13 ist die gestapelte Halbleiterbau­ elementestruktur K10 durch das einzige Halbleitermodul 83 gebildet. Jedoch können die in einer Mehrzahl vorkommenden Halbleitermodule 83 durch die Verbindungssubtrate 65 und die Lötkugeln 39 wie bei der achten Ausführungsform oder der neunten Ausführungsform erläutert aufeinander gestapelt werden.
Da bei dieser Ausführungsform das Halbleiterbauelement 26' in die Aussparung 82 auf der unteren Seite des Substrats 79 eingepasst ist, kann eine Abstandshöhe zwi­ schen dem Baustein 28' des Halbleiterbauelements 26' und der Anbringungsseite 120a des Systems 120 für die System­ vorrichtung sichergestellt werden, so dass die gestapelte Halbleiterbauelementestruktur K10 leicht auf dem Substrat 120 für die Systemvorrichtung flächenmontiert werden kann.
Elfte Ausführungsform
Fig. 14 stellt ein Halbleitermodul 86 dar, welches in einer gestapelten Halbleiterbauelementestruktur K11 einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Das Halbleitermodul 86 ist ähnlich dem Halbleitermo­ dul 83 der zehnten Ausführungsform. Bei dem Halbleitermodul 86 wird das Halbleiterbauelement 26 anstelle des Halblei­ terbauelements 26' des Halbleitermoduls 83 verwendet, und es wird der Baustein 28 des Halbleiterbauelements 26 in die Aussparung 82 durch Befestigen der oberen Seite 30b des di­ stalen Endabschnitts des äußeren Leiters eines L-Typs 30 des Halbleiterbauelements 26 an der unteren Seite des Substrats 79 eingepasst. Da andere Konstruktionen des Halb­ leitermoduls 86 mit jenen des Halbleitermoduls 83 identisch sind, wird die Beschreibung entsprechend verkürzt. Durch Bereitstellen der Lötkugeln 39 auf der unteren Seite des Substrats 79 wird die gestapelte Halbleiterbauelemen­ testruktur eines Oberflächenanbringungstyps K11 erzielt, welche eine große Kapazität besitzt.
Entsprechend Fig. 14 wird die gestapelte Halbleiterbau­ elementestruktur K11 durch das einzige Halbleitermodul 86 gebildet. Jedoch können die in einer Mehrzahl vorkommenden Halbleitermodule 86 durch die Verbindungssubstrate 65 und die Lötmittelkugeln 39 wie bezüglich der achten Ausfüh­ rungsform oder der neunten Ausführungsform erläutert auf­ einander gestapelt werden.
Da bei dieser Ausführungsform der Baustein 28 des Halb­ leiterbauelements 26 in die Aussparung 82 auf der unteren Seite des Substrat 79 eingepasst ist, kann eine Abstands­ höhe zwischen dem Baustein 28 des Halbleiterbauelements 26 und der Anbringungsseite 120a des Systems 120 für die Sy­ stemvorrichtung sichergestellt sein, so dass die gestapelte Halbleiterbauelementestruktur K11 auf dem Substrat 120 für die Systemvorrichtung leicht flächenmontiert werden kann.
Zwölfte Ausführungsform
Fig. 15 stellt ein Halbleitermodul 90 dar, welches in einer gestapelten Halbleiterbauelementestruktur K12 einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwen­ det wird. Das Halbleitermodul 90 ist ähnlich dem Halblei­ termodul 83 der zehnten Ausführungsform. Bei dem Halblei­ termodul 90 wird das Halbleiterbauelement 3 der ersten Aus­ führungsform anstelle des Halbleiterbauelements 26' des Halbleitermoduls 83 verwendet, und der Baustein 7 des Halb­ leiterbauelements 3 sinkt teilweise in die Aussparung 82 bei einem Befestigen der äußeren Leiter 2 des Halbleiter­ bauelements 3 an der unteren Seite des Substrats 79 ein. Da andere Konstruktionen des Halbleitermoduls 90 mit jenen des Halbleitermoduls 83 identisch sind, wird die Beschreibung verkürzt. Durch Vorsehen der Lötmittelkugeln 39 auf der un­ tere Seite des Substrats 79 wird die gestapelte Halbleiter­ bauelementestruktur eines Oberflächenanbringungstyps K12, welche eine große Kapazität aufweist, erzielt.
Entsprechend Fig. 15 ist die gestapelte Halbleiterbau­ elementestruktur K12 durch das einzige Halbleitermodul 90 gebildet. Jedoch können in einer Mehrzahl vorkommende Halb­ leitermodule 90 durch die Verbindungssubstrate 65 und die Lötmittelkugeln 39 wie bezüglich der achten Ausführungsform oder der neunten Ausführungsform erläutert aufeinander ge­ stapelt werden.
Da bei dieser Ausführungsform die äußeren Leiter 2, welche sich gerade bzw. direkt horizontal von dem Baustein 7 des Halbleiterbauelements 3 aus erstrecken, bezüglich der unteren Seite des Substrats 79 derart gesichert sind, dass der Baustein 7 teilweise in die Aussparung 82 des Substrats 79 einsinkt, kann eine Abstandshöhe zwischen dem Baustein 7 des Halbleiterbauelements 3 und der Anbringungsseite 120a des Systems 120 für die Systemvorrichtung sichergestellt werden, so dass die gestapelte Halbleiterbauelementestruk­ tur K12 auf dem Substrat 120 für die Systemvorrichtung leicht flächenmontiert werden kann.
Dreizehnte Ausführungsform
Fig. 16 stellt eine gestapelte Halbleiterbauelemen­ testruktur K13 einer dreizehnten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung dar. Bei der gestapelten Halbleiterbau­ elementestruktur K13 sind das Halbleitermodul 90 der zwölf­ ten Ausführungsform, das Halbleitermodul 83 der zehnten Ausführungsform und das Halbleitermodul 86 der elften Aus­ führungsform in dieser Reihenfolge von oben über Verbin­ dungssubstrate 95 sequentiell aufeinander gestapelt, welche jeweils mit lediglich einer Verdrahtungsstruktur durch die Lötmittelkugeln 39 oder Lötmittelpaste gebildet sind. Durch Bereitstellen der Lötmittelkugeln 39 auf der unteren Seite des Substrats 79 des untersten Halbleitermoduls 86 wird die gestapelte Halbleiterbauelementestruktur eines Oberflächen­ anbringungstyps K13 erzielt, welche eine große Kapazität besitzt.
Unterdessen kann ebenfalls die gestapelte Halbleiter­ bauelementestruktur K13 eines Oberflächenanbringungstyps, welche eine große Kapazität besitzt, unter Verwendung eines Stapelverfahrens der ersten Ausführungsform oder der zwei­ ten Ausführungsform erzielt werden.
Da bei dieser Ausführungsform die Halbleitermodule 90, 83 und 86 durch die Verbindungssubstrate 95 aufeinander ge­ stapelt sind, kann die gestapelte Halbleiterbauelemen­ testruktur K13, welche eine große Kapazität besitzt, in ei­ nem Anbringungsraum ähnlich demjenigen eines Halbleiterbau­ elements nach dem Stand der Technik realisiert werden, so dass die Systemvorrichtung kompakt ausgebildet werden kann.
Unterdessen sollten bei einem herkömmlichen Einfügean­ bringungstyp Durchgangslöcher zum Einfügen von Leitern da­ durch auf dem Substrat 120 für die Systemvorrichtung be­ reitgestellt werden, und somit ist das Layout der gesamten Systemvorrichtung begrenzt. Jedoch kann bei dieser Ausfüh­ rungsform durch Bestimmen eines BGA eines Bausteins eines Oberflächenanbringungstyps der Freiheitsgrad sowohl der Verdrahtung als auch des gesamten Layouts für das Substrat 120 für die Systemvorrichtung angehoben werden.
Vierzehnte Ausführungsform
Fig. 17 stellt eine gestapelte Halbleitervorrichtungs­ struktur K14 einer vierzehnten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung dar. Die gestapelte Halbleiterbauelemen­ testruktur K14 ist ähnlich der gestapelten Halbleiterbau­ elementestruktur K9 der neunten Ausführungsform. Bei der gestapelten Halbleiterbauelementestruktur K14 ist das mit lediglich der Verdrahtungsstruktur gebildete Verbindungs­ substrat 65 an der oberen Seite des Substrats 71 des Halb­ leitermoduls 74 im Vergleich zu der gestapelten Halbleiter­ bauelementestruktur K9 befestigt, bei welcher das Verbin­ dungssubstrat 65 an der unteren Seite befestigt ist. Da an­ dere Konstruktionen der gestapelten Halbleiterbauelemen­ testruktur K14 identisch zu jenen der gestapelten Halblei­ terbauelementestruktur K9 sind, wird die Beschreibung ver­ kürzt. Als Ergebnis ist das Layout von Signalleitungen der gestapelten Halbleiterbauelementestruktur K14 und das der gestapelten Halbleiterbauelementestruktur K9 vollständig symmetrisch.
Bei dieser Ausführungsform sind das Layout der Signal­ leitungen der gestapelten Halbleiterbauelementestruktur K14 und das der gestapelten Halbleiterbauelementestruktur K9 vollständig symmetrisch. Daher wird es in einem Fall, bei welchem die gestapelten Halbleiterbauelementestrukturen K9 und K14 auf gegenüberliegenden Seiten des Substrats 120 für die Systemvorrichtung wie in Fig. 18 dargestellt angebracht sind, nicht erfordert, dass Signalleitungen auf das Substrat 120 für die Systemvorrichtung gelegt werden, so dass die Verdrahtungskonstruktion des Substrats 120 für die Systemvorrichtung vereinfacht wird.
Fünfzehnte Ausführungsform
Fig. 19 stellt eine gestapelte Halbleiterbauelemen­ testruktur K15 einer fünfzehnten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung dar. Bei der gestapelten Halbleiterbau­ elementestruktur K15 sind das Halbleitermodul 67 der achten Ausführungsform, das Halbleitermodul 40 der vierten Ausfüh­ rungsform und das Halbleitermodul 40 der ersten Ausfüh­ rungsform in dieser Reihenfolge von oben über flexible Ver­ drahtungsplatten 105 und Befestigungsanschlussstifte 106 sequentiell aufeinander gestapelt. Wie in Fig. 20 darge­ stellt ist die flexible Verdrahtungsplatte 105 einer Ver­ drahtung unterworfen und besitzt eine Verbindungskon­ taktstelle 105a an jedem ihrer gegenüberliegenden Enden. An einer Seite der Halbleitermodule 67, 40 und 10 ist die fle­ xible Verdrahtungsplatte 105 zwischen benachbarten dieser Halbleitermodule angeordnet. Unterdessen ist an der anderen Seite der Halbleitermodule 67, 40 und 10 der Befestigungs­ anschlussstift 106 zwischen Benachbarten dieser Halbleiter­ module angeordnet, um einen Abstand zwischen Benachbarten dieser Halbleitermodule sicherzustellen.
Da bei dieser Ausführungsform die Halbleitermodule 67, 40 und 10 mittels der flexiblen Verdrahtungsplatten 105 und der Befestigungsanschlussstifte 106 aufeinander gestapelt sind, kann die gestapelte Halbleiterbauelementestruktur K15, welche eine große Kapazität besitzt, in einem Anbrin­ gungsraum ähnlich demjenigen eines Halbleiterbauelements nach dem Stand der Technik realisiert werden, so dass die Systemvorrichtung kompakt ausgebildet werden kann.
Unterdessen sollten bei einem herkömmlichen Einfügean­ bringungstyp Durchgangslöcher zum Einfügen von Leitern da­ durch auf dem Substrat 120 für die Systemvorrichtung be­ reitgestellt werden, und somit ist das Layout der gesamten Systemvorrichtung begrenzt. Jedoch kann bei dieser Ausfüh­ rungsform durch Bestimmen eines BGA eines Bausteins eines Oberflächenanbringungstyps der Freiheitsgrad sowohl bei der verdrahtung als auch dem gesamten Layout für das Substrat 120 für die Systemvorrichtung angehoben werden.
Sechzehnte Ausführungsform
Fig. 21 stellt eine gestapelte Halbleiterbauelemen­ testruktur K16 einer sechzehnten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung dar. Die gestapelte Halbleiterbauele­ mentestruktur K16 ist ähnlich der gestapelten Halbleiter­ bauelementestruktur K9 der neunten Ausführungsform. Während eines Herstellungsprozesses der gestapelten Halbleiterbau­ elementestruktur K16 wird das Substrat 71, nachdem die Halbleiterbauelemente 70a, 70b und 26' auf dem Substrat 71 des Halbleitermoduls 74 angebracht worden sind, das Substrat 71 auf einem Substratrohling (panel blank) befe­ stigt, in welchem eine Mehrzahl der Verbindungssubstrate 65 integriert vorgesehen sind, welche jeweils mit einer Ver­ drahtungsstruktur gebildet sind. Danach werden gegenüber­ liegende Seitenabschnitte B des Substratrohlings der Ver­ bindungssubstrate 65 entlang von Schnittlinien 65a abge­ schnitten, um das Verbindungssubstrat 65 zu erzielen. Zu dieser Zeit ist jede der gegenüberliegenden Seiten 71a des Substrats 71 um eine Größe A nach innen von der Schnittli­ nie 65a des Substratrohlings der Verbindungssubstrate 65 derart beabstandet, dass das Substrat 71 während des Ab­ schneidens des Substratrohlings der Verbindungssubstrate 65 nicht abgeschnitten wird. Da andere Konstruktionen der ge­ stapelten Halbleiterbauelementestruktur K16 zu jenen der gestapelten Halbleiterbauelementestruktur K9 identisch sind, wird die Beschreibung verkürzt.
Da bei dieser Ausführungsform jede der gegenüberlie­ gende Seiten 71a des Substrats 71 einstweilig um die Größe A nach innen von der Abschneidelinie 65a des Substratroh­ lings der Verbindungssubstrate 65 abgetrennt wird, wird das Substrat 71 nicht während des Abtrennens des Substratroh­ lings der Verbindungssubstrate 65 abgetrennt, so dass die Abschneideoperation der Verbindungssubstrate 65 genau und effizient durchgeführt wird.
Siebzehnte Ausführungsform
Fig. 22 stellt ein rechteckiges Feld der Lötmittelku­ geln 39 auf der unteren Seite des Substrats 37 des Halblei­ termoduls 40 in einer gestapelten Halbleiterbauelemen­ testruktur K17 einer siebzehnten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung dar. Die gestapelte Halbleiterbauele­ mentestruktur K17 ist ähnlich der gestapelten Halbleiter­ bauelementestruktur K7 der siebenten Ausführungsform. Bei der gestapelten Halbleiterbauelementestruktur K17 sind Dummy-Lötmittelkugeln 112a, 112b, 112c bzw. 112d an äußeren vier Ecken des rechtwinkligen Felds der Lötmittelkugeln 39 auf der unteren Seite des Substrats 37 vorgesehen. Da ande­ re Konstruktionen der gestapelten Halbleiterbauelemen­ testruktur K17 identisch zu jenen der gestapelten Halblei­ terbauelementestruktur K7 sind, wird die Beschreibung ver­ kürzt.
Da bei dieser Ausführungsform die Dummy-Lötmittelkugeln 112a bis 112d, welche außerhalb der vier Ecken des recht­ winkligen Felds der Lötmittelkugeln 39 vorgesehen sind, je­ weils einer externen Kraft eher als die Lötmittelkugeln 39 unterworfen sind, um die Lötkugeln vor der externen Kraft zu schützen, werden die Lötkugeln 39 höchstwahrscheinlich nicht aus dem Substrat 37 herausgelöst, so dass die Zuver­ lässigkeit der Lötmittelkugeln 39 erhöht ist.
Achtzehnte Ausführungsform
Fig. 23 stellt eine Anordnung der äußeren Leiter eines L-Typs 73a und 73b auf der oberen Seite des Substrats 71 des Halbleitermoduls 74 in einer gestapelten Halbleiterbau­ elementestruktur K18 einer achtzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Die gestapelte Halbleiterbau­ elementestruktur K18 ist der gestapelten Halbleiterbauele­ mentestruktur K9 der neunten Ausführungsform ähnlich. Bei der gestapelten Halbleiterbauelementestruktur K18 sind beide äußeren Leiter eines L-Typs 73a und 73b an einer Höhe P angeordnet, und eine Mitte C1 des unteren Bausteins 72a und eine Mitte C2 des oberen Bausteins 72b sind um eine Hälfte der Höhe P voneinander derart beabstandet, dass die äußeren Leiter eines L-Typs 73a und 73b einander nicht überlappen. Da andere Konstruktionen der gestapelten Halb­ leiterbauelementestruktur K18 zu jenen der gestapelten Halbleiterbauelementestruktur K9 identisch sind, wird die Beschreibung verkürzt.
Da bei dieser Ausführungsform die Mitte C1 des unteren Bausteins 72a und die Mitte C2 des oberen Bausteins 72b um die Hälfte der Höhe P der äußeren Leiter eines L-Typs 73a und 73b voneinander beabstandet sind, sind die äußeren Lei­ ter eines L-Typs 73a des unteren Bausteins 72a zwischen den äußeren Leitern eines L-Typs 73b des oberen Bausteins 72b sichtbar, so dass eine visuelle Prüfung der äußeren Leiter eines L-Typs 73a des unteren Bausteins 72a erleichtert wird.
Neunzehnte Ausführungsform
Fig. 25 stellt ein Feld der Lötmittelkugeln 39 auf der unteren Seite des Substrats 37 des Halbleitermoduls 40 in einer gestapelten Halbleiterbauelementestruktur K19 einer neunzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Die gestapelte Halbleiterbauelementestruktur K90 ist der gestapelten Halbleiterbauelementestruktur K7 der siebenten Ausführungsform ähnlich. In rechtwinkligen ersten und zwei­ ten Gruppen G1 und G2 der Lötmittelkugeln 39 in der gesta­ pelten Halbleiterbauelementestruktur K19 sind die Lötmit­ telkugeln 39 in einer geprüften Struktur einer Höhe p auf der unteren Seite des Substrats 37 angeordnet, und ein In­ tervall zwischen einer Spalte am rechten Ende der ersten Gruppe G1 der Lötmittelkugeln 39 und einer Spalte am linken Ende der zweiten Gruppe G2 der Lötmittelkugeln 37 ist als Produkt der Höhe p und einer ganzen Zahl N, d. h. (p × N), festgelegt.
Da bei dieser Ausführungsform das Intervall zwischen den ersten und zweiten Gruppen G1 und G2 der Lötmittelku­ geln 39 als das Produkt der Höhe p der Lötmittelkugeln 39 und der ganzen Zahl N festgelegt ist, nimmt jede der gesam­ ten Lötmittelkugeln 39 auf dem Substrat 37 eine Position in Anspruch, welche um ein Produkt der Höhe p und einer ganzen Zahl von der Spalte an dem linken Ende der ersten Gruppe G1 der Lötmittelkugeln 39 beabstandet ist, so dass die Kon­ struktion des Substrats 120 für die Systemvorrichtung er­ leichtert wird und die Anbringungsgenauigkeit sogar dann beibehalten kann, wenn das Intervall zwischen den ersten und zweiten Gruppen G1 und G2 der Lötmittelkugeln 39 von ihrer Herstellungstoleranz abweicht.
Zwanzigste Ausführungsform
Fig. 25 stellt ein Feld der Lötmittelkugeln 39 auf der unteren Seite des Substrats 79 des Halbleitermoduls 86 in einer gestapelten Halbleiterbauelementestruktur K20 einer zwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Die gestapelte Halbleiterbauelementestruktur K20 ist ähn­ lich der gestapelten Halbleiterbauelementestruktur K11 der elften Ausführungsform. Wie in Fig. 25 dargestellt ist eine Dummy-Lötmittelkugel 115, welche nicht in einem elektri­ schen Kontakt zu der Anpassungsseite der Systemvorrichtung gehalten wird, welche auf die untere Seite des Substrats 79 gelötet ist, an jeder von vier Ecken an einem äußersten Rahmen einer gesamten Gruppe der Lötmittelkugeln 39 vorge­ sehen, welche in einer geprüften Struktur (checked pattern) angeordnet ist. Wenn äußere Kräfte 11 auf die gestapelte Halbleiterbauelementestruktur K20 aufgebracht werden, wird durch diese Einrichtung eine Spannung bzw. ein Druck an­ fänglich an den Dummy-Lötmittelkugeln 115 konzentriert. Es tritt jedoch sogar dann keine Funktionsstörung auf, wenn eine Verschlechterung der Dummy-Lötmittelkugeln 115 fort­ schreitet, die nicht in einem elektrischen Kontakt mit der Anpassungsseite der Systemvorrichtung gehalten werden.
Da bei dieser Ausführungsform die nicht in einem elek­ trischen Kontakt mit der Anpassungsseite der Systemvorrich­ tung gehaltenen Dummy-Lötmittelkugeln 115 anfänglich den äußeren Kräften F unterliegen, werden bei dieser Ausführung die in einem elektrischen Kontakt mit der Anpassungsseite der Systemvorrichtung gehaltenen Lötmittelkugeln 39 vor den äußeren Kräften F geschützt, so dass eine geringe Wahr­ scheinlichkeit vorliegt, dass eine Funktionsstörung infolge einer Verschlechterung der Lötmittelkugeln 39 auftritt. Als Ergebnis ist es möglich eine Langzeitanbringungszuverläs­ sigkeit der gestapelten Halbleiterbauelementestruktur K20 sicherzustellen, welche auf der Systemvorrichtung unter Verwendung der Lötmittelkugeln 39 angebracht wird.
Bei den obigen ersten bis zwanzigsten Ausführungsformen wird das Durchgangsloch an einem im wesentlichen zentralen Abschnitt von jedem der Substrate 1, 16, 17, 37, 46, 52, 65 und 95 einschließlich der Verbindungssubstrate 65 und 95 gebildet, um den Baustein des Halbleiterbauelements aufzu­ nehmen. Jedoch kann sich jedes dieser Substrate 1, 16, 27, 37, 46, 52, 65 und 95 in eine Mehrzahl von Substratab­ schnitten aufspalten, so dass der Baustein des Halbleiter­ bauelements in einen Zwischenraum zwischen benachbarten Substratabschnitten eingepasst wird. Beispielsweise spaltet sich in einer modifizierten gestapelten Halbleiterbauele­ mentestruktur K der in Fig. 26 und 27 dargestellten vorliegenden Erfindung das Substrat 65 in Substratabschnit­ te 65A und 65B in einer Anordnung auf, welche ähnlich der­ jenigen der neunten Ausführungsform ist, und der Bausteins 28' des Halbleiterbauelements 26' ist in einem Zwischenraum zwischen den voneinander getrennten Substratabschnitten 65A und 65B eingepasst.
Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich können die folgenden herausgestellten Wirkungen (1) bis (20) in der gestapelten Halbleiterbauelementestruktur der vorliegenden Erfindung erlangt bzw. verstärkt werden.
(1) Da die gestapelte Halbleiterbauelementestruktur ei­ ne Mehrzahl von Halbleitermodulen, welche jeweils das Substrat und wenigstens ein auf dem Substrat angebrachtes Halbleiterbauelement enthalten; die Stapeleinrichtung, wel­ che die Halbleitermodule aufeinander stapelt; und die Ober­ flächenanbringungseinrichtung zum Flächenmontieren der durch die Stapeleinrichtung aufeinander gestapelten Halb­ leitermodule auf einem weiteren Substrat für eine System­ vorrichtung aufweist, kann ein Raum zum Anbringen einer Mehrzahl von Halbleiterbauelementen auf der Systemvorrich­ tung verringert und die Kapazität der Halbleiterbauelemente erhöht werden.
(2) Da die Stapeleinrichtung und die Oberflächenanbrin­ gungseinrichtung durch Leiter eines Clip-Typs gebildet wer­ den, werden die in einer Mehrzahl vorhandenen Halbleitermo­ dule durch die Leiter eines Clip-Typs getragen, um aufein­ ander gestapelt zu sein, so dass eine gestapelte Halblei­ terbauelementestruktur einer großen Kapazität in einem An­ bringungsraum ähnlich derjenigen nach dem Stand der Technik realisiert werden kann, und es kann die Systemvorrichtung kompakt ausgebildet werden.
Des weiteren kann unter Verwendung von Leitern eines Clip-Typs eines Oberflächenanbringungstyps der Freiheits­ grad sowohl der Verdrahtung als des gesamten Layouts für das Substrat für die Systemvorrichtung angehoben werden.
(3) Da die Stapeleinrichtung und die Oberflächenanbrin­ gungseinrichtung durch die Leiter eines Anschlussstiftstyps gebildet werden, werden die in einer Mehrzahl vorkommenden Leitermodule durch die Leiter eines Anschlussstifttyps ge­ tragen, um aufeinander gestapelt zu sein, so dass eine ge­ stapelte Halbleiterbauelementestruktur einer großen Kapazi­ tät in einem Anbringungsraum ähnlich demjenigen nach dem Stand der Technik realisiert werden kann, und es kann die Systemvorrichtung kompakt ausgebildet werden.
Des weiteren kann unter Verwendung der Leiter eines An­ schlussstifttyps eines Oberflächenanbringungstyps der Frei­ heitsgrad sowohl bei der Verdrahtung als auch dem gesamten Layout für das Substrat für die Systemvorrichtung angehoben werden.
(4) Da die Stapeleinrichtung die Lötmittelkugeln ent­ halten, die zwischen den Substraten von benachbarten Halb­ leitermodulen vorgesehen sind, kann ein Zwischenraum von der Anbringungsseite des Substrats für die Systemvorrich­ tung zu jedem Substrat verkleinert und eine gesamte Stapel­ dicke einer Mehrzahl der Halbleitermodule verringert wer­ den.
(5) Da die Stapeleinrichtung das Verbindungssubstrat enthält, welches mit lediglich der Verdrahtungsstruktur ge­ bildet ist und das Durchgangsloch besitzt, und das Verbin­ dungssubstrat zwischen den Substraten von benachbarten Halbleitermodulen derart vorgesehen ist, dass das Halblei­ terbauelement teilweise in das Durchgangsloch eingepasst ist, kann eine gestapelte Halbleiterbauelementestruktur ei­ ner großen Kapazität in einem Anbringungsraum ähnlich dem­ jenigen eines herkömmlichen Halbleiterbauelements reali­ siert werden, so dass die Systemvorrichtung kompakt ausge­ bildet werden kann.
Des weiteren kann ein Freiheitsgrad sowohl der Verdrah­ tung als auch des gesamten Layouts für das Substrat für die Systemvorrichtung angehoben werden.
(6) Da die Stapeleinrichtung das Verbindungssubstrat enthält, welches lediglich mit der Verdrahtungsstruktur ge­ bildet und in eine Mehrzahl von Substratabschnitten aufge­ spaltet ist, und das Verbindungssubstrat zwischen den Substraten von benachbarten Halbleitermodulen derart vorge­ sehen ist, dass das Halbleiterbauelement teilweise in einen Zwischenraum zwischen benachbarten Substratabschnitten ein­ gepasst ist, kann eine gestapelte Halbleiterbauelemen­ testruktur einer großen Kapazität in einem Anbringungsraum ähnlich demjenigen eines herkömmlichen Halbleiterbauele­ ments realisiert werden, so dass die Systemvorrichtung kom­ pakt ausgebildet werden kann.
Des weiteren kann der Freiheitsgrad sowohl bei der Ver­ drahtung als auch dem gesamten Layout für das Substrat für die Systemvorrichtung angehoben werden.
(7) Da die Stapeleinrichtung die flexible Verdrahtungs­ platte und den Befestigungsanschlussstift enthält, welche zwischen den Substraten von benachbarten Halbleitermodulen vorgesehen sind, kann eine gestapelte Halbleiterbauelemen­ testruktur mit einer große Kapazität in einem Anbringungs­ raum ähnlich demjenigen eines herkömmlichen Halbleiterbau­ elements realisiert werden, so dass die Systemvorrichtung kompakt ausgebildet werden kann.
Des weiteren kann durch Bestimmten eines BGA eines Bau­ steins eines Oberflächenanbringungstyps der Freiheitsgrad sowohl bei der Verdrahtung als auch dem gesamten Layout für das Substrat für die Systemvorrichtung angehoben werden.
(8) Da die Oberflächenanbringungseinrichtung die unter dem Substrat eines untersten Halbleitermoduls vorgesehenen Lötmittelkugeln enthalten, kann ein Zwischenraum von der Anbringungsseite des Substrats für die Systemvorrichtung zu jedem Substrat verkleinert und eine Gesamtstapeldicke einer Mehrzahl der Halbleitermodule verringert werden.
(9) Da die Oberflächenanbringungseinrichtung das Ver­ bindungssubstrat enthält, welches mit lediglich der Ver­ bindungstruktur gebildet ist und das Durchgangsloch be­ sitzt, und das Verbindungssubstrat unter dem Substrat des untersten Halbleitermoduls derart vorgesehen ist, dass das Halbleiterbauelement teilweise in das Durchgangsloch einge­ passt ist, wird der Freiheitsgrad bei der dreidimensionalen Anbringung der gestapelten Halbleiterbauelementestruktur auf dem Substrat für die Systemvorrichtung angehoben, und es kann die Kapazität der gestapelten Halbleiterbauelemen­ testruktur leicht erhöht werden.
(10) Da die Oberflächenanbringungseinrichtung das Ver­ bindungssubstrat enthält, welches mit lediglich der Ver­ drahtungsstruktur gebildet und in eine Mehrzahl von Substratabschnitten aufgespaltet ist, und das Verbindungs­ substrat unter dem Substrat des untersten Halbleitermoduls derart vorgesehen ist, dass das Halbleiterbauelement teil­ weise in den Zwischenraum zwischen benachbarten Substratab­ schnitten eingepasst ist, wird der Freiheitsgrad bei der dreidimensionalen Anbringung der gestapelten Halbleiterbau­ elementestruktur auf dem Substrat für die Systemvorrichtung angehoben, und es kann die Kapazität der gestapelten Halb­ leiterbauelementestruktur leicht erhöht werden.
(11) Da die Lötmittelkugeln in dem rechtwinkligen Feld angeordnet sind und die Dummy-Lötmittelkugel außerhalb je­ der von vier Ecken des rechtwinkligen Felds der Lötmittel­ kugeln vorgesehen ist, unterliegen die Dummy-Lötmittelku­ geln einer äußeren Kraft früher als die Lötmittelkugeln, um die Lötmittelkugeln vor der äußeren Kraft zu schützen, so dass es wenig wahrscheinlich ist, dass die Lötmittelkugeln von dem Substrat abgetrennt werden, und somit wird die Zu­ verlässigkeit der Lötmittelkugeln erhöht.
(12) Da der Abstand zwischen einer der Lötmittelkugeln und jeder der übrigen Lötmittelkugeln auf ein Produkt einer gewünschten Höhe und einer ganzen Zahl festgelegt ist, wird die Konstruktion des Systems für die Systemvorrichtung er­ leichtert, und es kann leicht eine Anbringungsgenauigkeit erzielt werden.
(13) Da das Substrat mit der Aussparung derart gebildet wird, dass das Halbleiterbauelement teilweise in die Aus­ sparung eingepasst wird, kann die gestapelte Halbleiterbau­ elementestruktur auf dem Substrat für die Systemvorrichtung leicht flächenmontiert werden.
(14) Da das Substrat mit dem Durchgangsloch derart ge­ bildet wird, dass das Halbleiterbauelement teilweise in das Durchgangsloch eingepasst wird, kann ein Zwischenraum von der Anbringungsseite des Substrats für die Systemvorrich­ tung zu jedem Substrat verkleinert und eine gesamte Stapel­ dicke einer Mehrzahl der Halbleitermodule verringert wer­ den.
(15) Da das Substrat in eine Mehrzahl der Substratab­ schnitte derart aufgespaltet wird, dass das Halbleiterbau­ element teilweise in den Abstand zwischen benachbarten Substratabschnitten eingepasst wird, kann ein Zwischenraum von der Anbringungsseite des Substrats für die Systemvor­ richtung zu jedem Substrat verkleinert und eine gesamte Stapeldicke einer Mehrzahl der Halbleitermodule verringert werden.
(16) Da in einem der Halbleitermodule das Halbleiter­ bauelement den Baustein und eine Mehrzahl von L-förmigen Leitern zum Anbringen des Bausteins auf dem Substrat ent­ hält und eine obere Seite des distalen Endabschnitts von jedem L-förmigen Leiter an der unteren Seite des Substrats befestigt ist, kann ein Zwischenraum von der Anbringungs­ seite des Substrats für die Systemvorrichtung zu jedem Substrat verringert und eine gesamte Stapeldicke einer Mehrzahl der Halbleitermodule verringert werden.
(17) Da in einem der Halbleitermodule in einer Mehrzahl vorkommenden Halbleiterbauelemente auf dem Substrat ange­ bracht sind und jedes den Baustein und eine Mehrzahl von Leitern zum Anbringen des Bausteins auf dem Substrat derart enthält, dass die Leiter der Halbleiterbauelemente an einer identischen Höhe angeordnet sind, wobei die Mitten der Bau­ steine der Halbleiterbauelemente in einem Abstand voneinan­ der getrennt sind, der nicht größer als die Höhe ist, wird eine visuelle Prüfung der Leiter einer Mehrzahl der Halb­ leiterbauelemente erleichtert.
(18) Da die gestapelte Halbleiterbauelementestruktur das Halbleitermodul, welches das Substrat und eine Mehrzahl von auf dem Substrat angebrachten Halbleiterbauelementen enthält; und das Verbindungssubstrat aufweist, welches le­ diglich mit der Verdrahtungsstruktur gebildet und unter dem Substrat vorgesehen ist, wird ein Freiheitsgrad bei einer dreidimensionalen Anbringung der gestapelten Halbleiterbau­ elementestruktur auf dem Substrat für die Systemvorrichtung angehoben, und es kann die Kapazität der gestapelten Halb­ leiterbauelementestruktur leicht erhöht werden.
(19) Da die äußere Kontur des Substrats des Halbleiter­ moduls von oben aus betrachtet durch die äußere Kontur des Verbindungssubstrats von unten aus betrachtet umgeben ist, wird eine Schneideoperation der Verbindungssubstrate genau und effizient durchgeführt.
(20) Da die gestapelte Halbleiterbauelementestruktur das Halbleitermodul, welches das mit der Aussparung gebil­ dete Substrat und eine Mehrzahl von auf dem Substrat ange­ brachten Halbleiterbauelementen enthält; und die Oberflä­ chenanbringungseinrichtung zum Flächenmontieren des Halb­ leitermoduls auf dem weiteren Substrat für eine Systemvor­ richtung derart aufweist, dass eines der Halbleiterbauele­ mente in die Aussparung eingepasst ist, kann die gestapelte Halbleiterbauelementestruktur auf der Oberfläche für die Systemvorrichtung leicht angebracht werden.
Vorstehend wurde eine gestapelte Halbleiterbauelemen­ testruktur offenbart. Die gestapelte Halbleiterbauelemen­ testruktur (K1-K20, K') enthält eine Mehrzahl von Halblei­ termodulen (10; 22), von denen jedes ein Substrat (1; 16) und wenigstens ein auf dem Substrat (1; 16) angebrachtes Halbleiterbauelement (3) enthält; eine Stapelvorrichtung (5; 18) zum Aufstapeln der Halbleitermodule (10; 22) auf­ einander; und eine Oberflächenanbringungsvorrichtung (6; 19) zum Flächenmontieren der durch die Stapelvorrichtung (5; 18) aufeinander gestapelten Halbleitermodule (10; 22) auf einem weiteren Substrat (120) für eine Systemvorrich­ tung.

Claims (20)

1. Gestapelte Halbleiterbauelementestruktur (K1-K20, K' mit:
einer Mehrzahl von Halbleitermodulen (10; 22), welche jeweils ein Substrat (1; 16) und wenigstens ein auf dem Substrat (1; 16) angebrachtes Halbleiterbauelement (3) ent­ halten;
einer Stapeleinrichtung (5; 18), welche die Halblei­ termodule (10; 22) aufeinander stapelt; und
einer Oberflächenanbringungseinrichtung (6; 19) zum Flächenmontieren der durch die Stapeleinrichtung (5; 18) aufeinander gestapelten Halbleitermodule (10; 22) auf einem weiteren Substrat (120) für eine Systemvorrichtung.
2. Gestapelte Halbleiterbauelementestruktur (K1) nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stapeleinrich­ tung und die Oberflächenanbringungseinrichtung durch Leiter eines Cliptyps (4) gebildet sind.
3. Gestapelte Halbleiterbauelementestruktur (K2) nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stapeleinrich­ tung und die Oberflächenanbringungseinrichtung durch Leiter eines Anschlussstifttyps (17) gebildet sind.
4. Gestapelte Halbleiterbauelementestruktur (K4) nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stapeleinrich­ tung Lötmittelkugeln (39) enthält, die zwischen den Substraten (37) von benachbarten Halbleitermodulen (40) vorgesehen sind.
5. Gestapelte Halbleiterbauelementestruktur (K8) nach An­ spruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stapeleinrich­ tung ein Verbindungssubstrat (65) enthält, welches mit le­ diglich einer Verdrahtungsstruktur gebildet ist und ein Durchgangsloch (66) besitzt, und das Verbindungssubstrat (65) zwischen den Substraten (1, 37, 58) von benachbarten Halbleitermodulen (10, 40, 67) derart vorgesehen ist, dass das Halbleiterbauelement (26') teilweise in das Durchgangs­ loch (66) eingepasst ist.
6. Gestapelte Halbleiterbauelementestruktur (K) nach An­ spruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stapeleinrich­ tung ein Verbindungssubstrat (65) enthält, welches ledig­ lich mit einer Verdrahtungsstruktur gebildet und in eine Mehrzahl von Substratabschnitten (65A, 65B) aufgespaltet ist, und das Verbindungssubstrat (65) zwischen den Substra­ ten (1, 37, 58) von benachbarten Halbleitermodulen (10, 40, 67) derart vorgesehen ist, dass das Halbleiterbauelement (26') teilweise in einen Zwischenraum zwischen benachbarten Substratabschnitten (65A, 65B) eingepasst ist.
7. Gestapelte Halbleiterbauelementestruktur (K15) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stapeleinrich­ tung eine flexible Verdrahtungsplatte (105) und einen Be­ festigungsanschlussstift (106) enthält, die zwischen den Substraten (1, 37, 58) von benachbarten Halbleitermodulen (10, 40, 67) vorgesehen sind.
8. Gestapelte Halbleiterbauelementestruktur (K4) nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenan­ bringungseinrichtung Lötmittelkugeln (39) enthält, die un­ ter dem Substrat (37) eines untersten Halbleitermoduls (40) vorgesehen sind.
9. Gestapelte Halbleiterbauelementestruktur (K9) nach An­ spruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenan­ bringungseinrichtung ein Verbindungssubstrat (65) enthält, welches mit lediglich einer Verbindungsstruktur gebildet ist und ein Durchgangsloch (66) besitzt, und das Verbindungs­ substrat (65) unter dem Substrat (71) des untersten Halb­ leitermoduls (74) derart vorgesehen ist, dass das Halblei­ terbauelement (26') teilweise in das Durchgangsloch (66) eingepasst ist.
10. Gestapelte Halbleiterbauelementestruktur (K') nach An­ spruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenan­ bringungseinrichtung ein Verbindungssubstrat (65) enthält, welches mit lediglich einer Verdrahtungsstruktur gebildet und in eine Mehrzahl von Substratabschnitten (65A, 65B) aufgespaltet ist, und das Verbindungssubstrat (65) unter dem Substrat (71) des untersten Halbleitermoduls (74) der­ art vorgesehen ist, dass das Halbleiterbauelement (26') teilweise in einen Zwischenraum zwischen benachbarten Substratabschnitten (65A, 65B) eingepasst ist.
11. Gestapelte Halbleiterbauelementestruktur (K17) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lötmittelku­ geln (39) in einem rechtwinkligen Feld angeordnet sind und eine Dummy-Lötmittelkugel (112a-112d) außerhalb jeder von vier Ecken des rechtwinkligen Felds der Lötmittelkugeln (39) vorgesehen ist.
12. Gestapelte Halbleiterbauelementestruktur (K19) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand zwi­ schen einer der Lötmittelkugeln (39) und jeder der verblei­ benden Lötmittelkugeln (39) auf ein Produkt einer gewünsch­ ten Höhe (p) und einer ganzen Zahl (N) festgelegt ist.
13. Gestapelte Halbleiterbauelementestruktur (K13) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (79) mit einer Aussparung (82) derart gebildet ist, dass das Halbleiterbauelement (3, 26, 26') teilweise in die Ausspa­ rung (82) eingepasst ist.
14. Gestapelte Halbleiterbauelementestruktur (K4) nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (37) mit einem Durchgangsloch (38) derart gebildet ist, dass das Halbleiterbauelement (26) teilweise in das Durchgangsloch (38) eingepasst ist.
15. Gestapelte Halbleiterbauelementestruktur (K') nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (65) in eine Mehrzahl von Substratabschnitten (65A, 65B) derart aufgespaltet ist, dass das Halbleiterbauelement (26') teil­ weise in einen Zwischenraum zwischen benachbarten Halblei­ terabschnitten (65A, 65B) eingepasst ist.
16. Gestapelte Halbleiterbauelementestruktur (K4) nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem der Halb­ leitermodule (40) das Halbleiterbauelement (26) einen Bau­ stein (28) und eine Mehrzahl von L-förmigen Leitern (30) zum Anbringen des Bausteins (28) auf dem Substrat (37) ent­ hält und eine obere Seite (30b) eines distalen Endab­ schnitts von jedem L-förmigen Leiter (30) an einer unteren Seite des Substrats (37) befestigt ist.
17. Gestapelte Halbleiterbauelementestruktur (K18) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem der Halb­ leitermodule (74) in einer Mehrzahl vorkommenden Halblei­ terbauelemente (70a, 70b) auf dem Substrat (71) angebracht sind und jedes einen Baustein (72a, 72b) und eine Mehrzahl von Leitern (73a, 73b) zum Anbringen des Bausteins (72a, 72b) auf dem Substrat (71) derart enthält, dass die Leiter (73a, 73b) der Halbleiterbauelemente (70a, 70b) an einer identischen Höhe (P) angeordnet sind; wobei die Mitten (C1, C2) der Bausteine (72a, 72b) der Halbleiterbauelemente (70a, 70b) in einem Abstand voneinan­ der getrennt sind, der nicht größer als die Höhe (P) ist.
18. Gestapelte Halbleiterbauelementestruktur (K9) mit:
einem Halbleitermodul (74), welches ein Substrat (71) und eine Mehrzahl von auf dem Substrat (71) angebrachten Halbleiterbauelementen (70a, 70b, 26') enthält; und
einem Verbindungssubstrat (65), welches lediglich mit einer Verdrahtungsstruktur gebildet und unter dem Substrat (71) vorgesehen ist.
19. Gestapelte Halbleiterbauelementestruktur (K16) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine äußere Kon­ tur des Substrats (71) des Halbleitermoduls (74) von oben aus betrachtet durch eine äußere Kontur des Verbindungs­ substrats (65) von unten aus betrachtet umgeben ist.
20. Gestapelte Halbleiterbauelementestruktur (K10-K12) mit:
einem Halbleitermodul (83; 86; 90), welches ein mit einer Aussparung (82) gebildetes Substrat (79) und eine Mehrzahl von auf dem Substrat (79) angebrachten Halbleiter­ bauelementen (78a, 78b, 26'; 26; 3) enthält; und
einer Oberflächenanbringungseinrichtung (39) zum Flä­ chenmontieren des Halbleitermoduls (83; 86; 90) auf einem weiteren Substrat (120) für eine Systemvorrichtung derart,
dass eines (26'; 26; 3) der Halbleiterbauelemente (78a, 78b, 26'; 26; 3) in die Aussparung (82) eingepasst ist.
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