DE102005026224A1 - Eine Verpackungstechnik für integrierte Schaltungen - Google Patents

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Abstract

Bei der Verpackungstechnik für integrierte Schaltungen (IS) wird ein wiederverwertbares und umweltschonendes Plastikmaterial (wie beispielsweise thermisches Plastikmaterial) für die Verpackung für IS-Chips verwendet, um das Problem der Nichtwiederverwertung eines wärmehärtbaren Materials, der Nichtwiederverarbeitbarkeit und der Unmöglichkeit der Reparatur des integrierten Schaltkreises sowie der Umweltbelastung zu lösen. Dieses thermische Plastikmaterial kann ein Material zum Gießen bei niedriger Temperatur sein, wie beispielsweise ABS oder PE. Insbesondere kann bei der vorliegenden Erfindung zum Verpacken eine konventionelle Plastikgießmaschine und ein wiederverwertbares thermisches Plastikmaterial angewendet werden, um das technische Problem der Industrien wegen dem hohen Druck und den hohen Temperaturen zu lösen, die Stabilität zu verbessern und um die Fehlerrate beim Verpackungsvorgang der IS-Chips zu reduzieren sowie um den Anforderungen des Umweltschutzes gerecht zu werden.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • (a) Umfang der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verpackungstechnik für integrierte Schaltungen (IS), insbesondere eine solche Technik, mit der ein gegenwärtiges und in der Industrie gebräuchliches wärmehärtbares Material durch ein wiederverwertbares sowie umweltschonendes Plastikmaterial (wie beispielsweise thermisches Plastikmaterial) ersetzt werden kann, und wobei insbesonders eine konventionelle Plastikgußmaschine zum Verpackung eines IS-Chips verwendet wird, mit der nicht nur der technische Nachteil der Industrie wegen dem hohen Druck und der hohen Temperatur beseitigt wird, sondern auch die Stabilität verbessert und die Fehlerrate während dem Vorgang der Verpackung reduziert wird, und zudem auch die Anforderungen des Umweltschutzes berücksichtigt werden.
  • (b) Beschreibung der bekannten Ausführungsform
  • Mit dem Fortschritt der Technik im 21. Jahrhundert werden elektronische Produkte weltweit auf Basis der IS-Einheiten entwickelt. Der Zweck eines Herstellvorgangs von integrierten Schaltkreisen besteht in der Schaffung einer Architektur für diese integrierten Schaltungen, um deren stabile Funktion zu gewährleisten. Die Techniken der IS-Architektur für eine IS-Chipmontage, die auf dem heutigen Markt oft anzutreffen sind, sind alle auf die Anzahl der geeigneten I/O-Stifte und einem zulässigen Bereich von elektronischen Eigenschaften eingeschränkt. Wegen der unterschiedlichen Anwendungsweise unterscheiden sich auch stark der Aufbau und das Material der entsprechenden IS-Chipmontagen voneinander.
  • Mit der Verpackungstechnik von integrierten Schaltungen soll daher für IS-Elemente ein Schutz und eine Architektur geschaffen werden. Der Verpackungsvorgang beginnt nach dem Vorgang zum Herstellen der IS-Chips, einschließlich einem Verkleben, einen Drahtverbund, einem Abdichten des Aufbaus und einem Zusammenbau einer Schaltplatine, einer Systemintegrierung sowie allen Vorgängen vor dem Fertigstellen der Produkte. Die Verpackungsmaterialien können dennoch je nach den Eigenschaften der Materialien in Keramikverpackungen und Plastikverpackungen klassifiziert werden.
  • Die Rohmaterialien eines Plastikverpackungsmaterials für integrierte Schaltungen sind hauptsächlich Epoxy und ein anorganisches Silika-Additiv. Nach einer Minimierung der IS-Verpackungen und einer Entwicklung der Ansammlung hoher Dichte wird eine hohe Temperatur in Bleirahmen und Trägermaterialien besonders notwendig. Da ein konventionelles wärmehärtbares Verpackungsmaterial eine niedrigere Verfestigungstemperatur hat und zum Schmelzen eines thermischen Plastikmaterials eine hohe Temperatur erforderlich ist, erfordert das Einspritzen des Plastikmaterials in eine Gußform einen bestimmten Einspritzdruck bei einer hohen Temperatur, wobei jedoch wegen dieser hohen Temperatur die Leitungsverdrahtung der integrierten Schaltung leicht beschädigt werden kann. Weil für das Verpacken der gegenwärtigen IS-Chips ein wärmehärtbares Material verwendet wird und dieses wärmehärtbare Material jedoch für die Wiederverwendung nicht wiederverwertet werden kann, führt dies zwangsweise zu einer Umweltbelastung. Da in der Europäischen Union die Verwendung von umweltbelastenden Materialien im Jahre 2006 vollständig untersagt wird und in vielen Ländern detaillierte Bestimmungen und Vorschriften hinsichtlich umweltbelastenden chemischen Produkten entworfen werden, ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, wiederverwertbare und umweltschonende thermische Plastikmaterialien zu entwickeln, wie beispielsweise ABS (Acrylnitril-Butatien-Styrol), PE (Polyethylen) usw., um dem Trend für den Umweltschutz gerecht zu werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Verpackungstechnik für integrierte Schaltkreise, um die Anforderungen des Umweltschutzes sowie eines stabilen Verpackungsvorganges zu erfüllen, wobei der Verpackungsvorgang ein Verkleben mit Druckguß auf einer Chipmontage, ein Drahtkontaktieren und ein Verfestigen an einen Verbunddraht umfaßt, wonach ein Verpackungsmaterial in eine Gußform eingespritzt wird, gefolgt von einer Endprüfung und Verpackung. Das einzuspritzende Verpackungsmaterial kann ein wiederverwertbares und umweltschonendes Plastikmaterial sein, d. h. ein thermisches Plastikmaterial, wie beispielsweise ein ABS, ein PE, um die Anforderungen des Umweltschutzes zu erfüllen. Zusätzlich kann die Verpackung während dem Verpackungsvorgang mit einem geringeren Einspritzdruck und bei einer niedrigeren Temperatur ausgeführt werden, wodurch die Fehlerrate wegen Schäden der Leitungsverdrahtung reduziert wird.
  • Für ein besseres Verständnis der oben genannten Ziele und technichen Methoden der vorliegenden Erfindung folgt der nachstehenden Kurzbeschreibung der beigelegten Zeichnungen eine detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsarten.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt ein Flußdiagramm der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt ein Flußdiagramm einer weiteren Anwendungsmethode nach der vorliegenden Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Die 1 zeigt ein Flußdiagramm der vorliegenden Erfindung bei der Anwendung. Der Vorgang zum Verpacken von integrierten Schaltungen beginnt mit der Verklebung mit Druckguß auf einer Chipmontage, dem Drahtkontaktieren und dem Verfestigen des Verbunddrahtes, wonach ein Verpackungsmaterial in eine Gußform eingespritzt wird. Danach folgt eine Endprüfung und schließlich die Verpackung. Während dem Vorgang zum Einspritzen des Verpackungsmaterials in die Gußform wird ein thermisches Plastikmaterial verwendet, welches die Anforderungen des Umweltschutzes erfüllt.
  • Für eine einfache Leitungsverdrahtung oder wenn keine Verklebung ausgeführt werden muss, erübrigt sich der Vorgang der Verfestigung des Verbunddrahtes vollständig, und das Verpackungsmaterial kann direkt in die Gußform eingespritzt werden (siehe 2).
  • Die Verpackungstechnik für integrierte Schaltungen nach der vorliegenden Erfindung weist im Vergleich zu der herkömmlichen Verpackungstechnik mit einem wärmehärtbaren Material eindeutig Vorteile auf, da dieses wärmehärtbare Material nicht wiederverwertet werden kann und daher umweltbelastend ist, wobei auch der Einspritzdruck größer und die Temperatur beim Spritzgießen eines üblichen wärmehärtbaren Materials höher ist, was weiter zu einer bestimmten Fehlerrate während dem Verpackungsvorgang führt. Nach der vorliegenden Erfindung wird jedoch ein wiederverwertbares und umweltschonendes Plastikmaterial verwendet, wie beispielsweise ABS, PE, usw., anstelle von PVC (Polyvinylchlorid) oder PETP (Polyethylenterephthalat) als Verpackungsmaterial. Während dem Verpackungsvorgang und nach dem Verkleben und Verfestigen einer Gußform und eines Drahtes kann das Verpacken mit einem geringeren Einspritzdruck und bei einer niedrigeren Gießtemperatur ausgeführt werden, um so auch das Risiko einer Beschädigung der Leitungsverdrahtung zu reduzieren. Da das thermische Plastikmaterial, wie beispielsweise ABS und PE, auch ein zersetzbares und umweltschonendes Material ist, kommt es den Umweltschutzanforderungen eher entgegen.
  • Es ist selbstverständlich, dass verschiedene Auslassungen, Modifizierungen, Auswechslungen und Abänderungen der Formen und Einzelheiten der veranschaulichten Ausführungsart und deren Anwendungsweise von Fachleuten auf diesem Gebiet vorgenommen werden können, ohne auf irgendeine Weise vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims (3)

  1. Eine Verpackungstechnik für integrierte Schaltungen (IS), dadurch gekennzeichnet, dass zum Verpacken eines IS-Chips mit Hilfe einer konventionellen Gießmaschine ein wiederverwertbares und umweltschonendes Plastikmaterial verwendet wird, wobei einerseits mit diesem thermischen Plastikmaterial die Stabilität verbessert und die Fehlerrate während dem Verpackungsvorgang der IS-Chips reduziert werden kann und andererseits die Anforderungen des Umweltschutzes erfüllt werden; dieses thermische Plastikmaterial ein zersetzbares und wiederverwertbares Plastikmaterial ist und für das Verpacken und Gießen unter Hitze und Druck in eine Gußform eingespritzt wird; der Vorgang der Verpackungstechnik zum Verpacken der integrierten Schaltungen mit dem Verkleben auf eine Chipmontage und einem Drahtverbund, einem Verfestigen eines Verbunddrahtes und einem nachfolgenden Einspritzen eines Verpackungsmaterials in eine Gußform beginnt, wonach eine Endprüfung und schließlich die Verpackung folgt.
  2. Die Verpackungstechnik für integrierte Schaltungen (IS) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf einen Vorgang zum Verfestigen des Verbunddrahtes während dem Vorgang zum Verpacken der integrierten Schaltungen verzichtet werden kann.
  3. Die Verpackungstechnik für integrierte Schaltungen (IS) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das thermische Plastikmaterial ein Plastikmaterial sein kann, welches bei niedriger Temperatur gegossen werden kann, wie beispielsweise ABS und PE.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11769701B2 (en) 2020-02-27 2023-09-26 Infineon Technologies Austria Ag Protector cap for package with thermal interface material

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