DE102011000836A1 - Bauelement mit einem eingekapselten Halbleiterchip und Herstellungsverfahren - Google Patents
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- H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
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- H01L2924/181—Encapsulation
- H01L2924/1815—Shape
- H01L2924/1816—Exposing the passive side of the semiconductor or solid-state body
- H01L2924/18162—Exposing the passive side of the semiconductor or solid-state body of a chip with build-up interconnect
Abstract
Ein Bauelement (100) umfasst einen Halbleiterchip (10), der auf einer ersten Hauptseite (12) angeordnete Kontaktstellen (11) aufweist. Ein Material (13) mit einer Bruchdehnung von mehr als 35% bedeckt die erste Hauptseite (12) des Halbleiterchips (10). Ein Einkapselungskörper (14) bedeckt den Halbleiterchip (10). Eine Metallschicht (15) ist elektrisch mit den Kontaktstellen (11) des Halbleiterchips (10) gekoppelt und erstreckt sich über den Einkapselungskörper (14).
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Bauelement mit einem Halbleiterchip, der von einem Einkapselungsmaterial bedeckt ist. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauelements.
- Hersteller von Halbleiterbauelementen sind dauernd bestrebt, die Leistungsfähigkeit ihrer Produkte zu vergrößern, während ihre Herstellungskosten verringert werden. Ein kostenintensiver Bereich bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen ist die Kapselung der Halbleiterchips. Wie für Fachleute erkennbar ist, werden integrierte Schaltungen in Wafern hergestellt, die dann vereinzelt werden, um Halbleiterchips zu produzieren. Ein oder mehrere Halbleiterchips werden in einer Kapselung angeordnet, um sie vor Umwelt- und physischen Belastungen zu schützen. Das Kapseln von Halbleiterchips vergrößert die Kosten und Komplexität der Herstellung von Halbleiterbauelementen, weil die Kapselungsdesigns nicht nur Schutz gewährleisten, sondern auch die Übertragung von elektrischen Signalen zu und von den Halbleiterchips gestatten sollen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bauelement mit einem Halbleiterchip zu schaffen, das verbesserte Eigenschaften bei der Montage auf eine Leiterplatte aufweist. Ferner soll ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Bauelements angegeben werden.
- Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Die beigefügten Zeichnungen sind vorgesehen, um ein weiteres Verständnis von Ausführungsformen zu gewährleisten und sind in die vorliegende Beschreibung integriert und bilden einen Teil dieser. Die Zeichnungen zeigen Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung von Prinzipien von Ausführungsformen. Andere Ausführungsformen und viele der beabsichtigten Vorteile von Ausführungsformen werden ohne weiteres ersichtlich, wenn sie durch Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung besser verständlich werden. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstabsgetreu zueinander. Gleiche Bezugszahlen bezeichnen entsprechende ähnliche Teile.
-
1 zeigt schematisch eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Bauelements; -
2A –2F zeigen schematisch eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements; -
3A –3L zeigen schematisch eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Verfahrens; -
4A –4L zeigen schematisch eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Verfahrens; -
5A –5N zeigen schematisch eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Verfahrens; -
6 zeigt schematisch eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Systems mit einer Leiterplatte und einem auf der Leiterplatte angebrachten Bauelement; und -
7 zeigt einen Bruch in einem herkömmlichen Bauelement aufgrund der Fehlanpassung des Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen Halbleiterchip und Lotkugel. - In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden und in denen als Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung praktiziert werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa ”Oberseite”, ”Unterseite”, ”Vorderseite”, ”Rückseite”, ”vorderer”, ”hinterer” usw. unter Bezugnahme auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Weil Komponenten von Ausführungsformen in einer Reihe verschiedener Orientierungen positioniert sein können, wird die Richtungsterminologie zu Zwecken der Darstellung verwendet und ist in keinerlei Weise beschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einem beschränkenden Sinne zu verstehen.
- Es versteht sich, dass die Merkmale der verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch etwas anderes angegeben ist.
- In der vorliegenden Beschreibung sollen die Ausdrücke ”gekoppelt” und/oder ”elektrisch gekoppelt” nicht bedeuten, dass die Elemente direkt miteinander gekoppelt sein müssen; es können dazwischentretende Elemente zwischen den ”gekoppelten” oder ”elektrisch gekoppelten” Elementen vorgesehen sein.
- Im Folgenden werden Bauelemente beschrieben, die Halbleiterchips enthalten. Die Halbleiterchips können von verschiedener Art sein, durch verschiedene Technologien hergestellt werden und können zum Beispiel integrierte elektrische, elektrooptische oder elektromechanische Schaltungen oder Passiva umfassen. Die integrierten Schaltungen können zum Beispiel als logische integrierte Schaltungen, analoge integrierte Schaltungen, integrierte Mischsignalschaltungen, integrierte Leistungsschaltungen, Speicherschaltungen oder integrierte Passiva entworfen sein. Ferner können die Halbleiterchips als sogenannte MEMS (mikroelektromechanische Systeme) konfiguriert sein und können mikromechanische Strukturen wie Brücken, Membranen oder Zungenstrukturen umfassen. Die Halbleiterchips können als Sensoren oder Aktoren, zum Beispiel Drucksensoren, Beschleunigungssensoren, Drehsensoren, Mikrofone usw., konfiguriert sein. Die Halbleiterchips können als Antennen und/oder diskrete Passiva und/oder Chipstapel konfiguriert sein. Halbleiterchips, in die solche funktionalen Elemente eingebettet sind, enthalten im Allgemeinen elektronische Schaltungen, die zum Ansteuern der funktionalen Elemente oder zum weiteren Verarbeiten von durch die funktionalen Elemente erzeugten Signalen dienen. Die Halbleiterchips müssen nicht aus spezifischem Halbleitermaterial, zum Beispiel Si, SiC, SiGe, GaAs, hergestellt sein und können ferner anorganische und/oder organische Materialien enthalten, die nicht Halbleiter sind, wie zum Beispiel diskrete Passiva, Antennen, Isolatoren, Kunststoffe oder Metalle.
- Die Halbleiterchips können Kontaktstellen (oder Elektroden) aufweisen, die das Herstellen von elektrischem Kontakt mit den in den Halbleiterchips enthaltenen integrierten Schaltungen erlauben. Es können eine oder mehrere Metallschichten auf die Elektroden der Halbleiterchips aufgebracht werden. Die Metallschichten können mit einer beliebigen gewünschten geometrischen Form und einer beliebigen gewünschten Materialzusammensetzung hergestellt werden. Die Metallschichten können zum Beispiel in Form einer einen Bereich bedeckenden Schicht vorliegen. Es kann jedes beliebige gewünschte Metall oder jede beliebige gewünschte Metalllegierung, zum Beispiel Aluminium, Titan, Gold, Silber, Kupfer, Palladium, Platin, Nickel, Chrom oder Nickelvanadium, als das Material verwendet werden. Die Metallschichten müssen nicht homogen oder nur aus einem Material hergestellt sein, das heißt, es sind verschiedene Zusammensetzungen und Konzentrationen der in den Metallschichten enthaltenen Materialien möglich. Die Kontaktstellen können sich auf den aktiven Hauptseiten der Halbleiterchips oder auf anderen Seiten der Halbleiterchips befinden.
- Es kann ein Material auf die Halbleiterchips aufgebracht werden, das eine Bruchdehnung von mehr als 35% aufweist. Die Bruchdehnung ist eine Materialeigenschaft und ist die Dehnung, die im Moment des Zerbrechens einer aus dem Material, dessen Bruchdehnung zu messen ist, bestehenden Probe aufgezeichnet wird. Die Bruchdehnung kann in einer Zugprüfung gemessen werden, wobei eine aus dem zu messenden Material bestehende Probe gestreckt wird. Die Bruchdehnung A wird dann durch die folgende Gleichung gegeben, wobei L0 die ursprüngliche Länge der Probe ohne Zug und LBruch die im Moment des Aufbrechens der Probe aufgezeichnete Länge der Probe ist und ΔL = LBruch – L0 die Dehnung im Moment des Aufbrechens ist:
- Gemäß Gleichung (1) kann die Bruchdehnung als Prozentsatz der ursprünglichen Länge der Probe ausgedrückt werden. Das Material, das eine Bruchdehnung von mehr als 35% aufweist, kann direkt auf die Seite des Halbleiterchips aufgebracht werden, an der sich die Kontaktstellen befinden. Bei einer Ausführungsform bedeckt das Material die gesamte Hauptoberfläche des Halbleiterchips und lässt nur die Kontaktelemente und Bereiche, die die Kontaktelemente umgeben, freigelegt. Bei einer Ausführungsform werden Pads (oder Flächen oder Flächenstücke oder Stücke oder Pfosten), die aus dem Material bestehen, das eine Bruchdehnung von mehr als 35% aufweist, auf der Oberfläche des Halbleiterchips angeordnet. Die Pads können in einem Array (oder in einer anderen Anordnung) angeordnet werden. Die Bruchdehnung kann auch größer als 40% oder 50% oder 60% oder 70% oder 80% oder 90% sein. Das Material kann elektrisch isolierend sein und kann zum Beispiel mindestens eines von Polyimid, Silicon, Epoxidharz, Polyurethan, Acrylonitrilbutadienstyrol (ABS) und Polyphenylenbenzobisoxazol (PBO) enthalten und kann mit einem geeigneten Füllmaterial gefüllt sein oder nicht. Man beachte, dass nicht jedes eine der erwähnten Substanzen enthaltende Material unbedingt eine Bruchdehnung von mehr als 35% aufweist. In Tabelle 1 sind Beispiele für Materialien angegeben, die hier als das Material, das eine Bruchdehnung von mehr als 35% aufweist, verwendet werden können:
Hersteller Produktname Bruchdehnung Materialklasse Asahi Pimel I-8606 M > 50% Polyimid Fujifilm Durimid 7520 85% Polyimid Fujifilm Durimid 7320 > 70% Polyimid Hitachi-Du-Pont HD8910 127% PBO Dow Corning WL-5150 37,6% Silicon - Die nachfolgend beschriebenen Bauelemente umfassen externe Kontaktstellen (oder externe Kontaktelemente), die von beliebiger Form und Größe sein können. Die externen Kontaktstellen können von außerhalb der Bauelemente aus zugänglich sein und können somit das Herstellen von elektrischem Kontakt mit den Halbleiterchips von außerhalb der Bauelemente aus erlauben. Ferner können die externen Kontaktstellen thermisch leitend sein und können als Kühlkörper zum Abführen der durch die Halbleiterchips erzeugten Wärme dienen. Die externen Kontaktstellen können aus einem beliebigen gewünschten elektrisch leitfähigen Material zusammengesetzt sein, zum Beispiel aus einem Metall, wie etwa Kupfer, Aluminium oder Gold, einer Metalllegierung oder einem elektrisch leitfähigen organischen Material. Es kann Lotmaterial, wie zum Beispiel Lotkugeln oder Lothügel, auf die externen Kontaktstellen abgeschieden werden.
- Eine oder mehrere Metallschichten mit der Form von Leiterbahnen (oder Leiter-Tracks) können über dem Halbleiterchip platziert werden. Die Metallschichten können zum Beispiel verwendet werden, um eine Umverdrahtungsschicht zu produzieren. Die Leiterbahnen können als Verdrahtungsschichten verwendet werden, um elektrischen Kontakt mit Halbleiterchips von außerhalb des Bauelements aus herzustellen und/oder um elektrischen Kontakt mit anderen Halbleiterchips und/oder Komponenten, die in dem Bauelement enthalten sind, herzustellen. Die Leiterbahnen können die Kontaktstellen der Halbleiterchips mit den externen Kontaktstellen koppeln. Die Leiterbahnen können mit einer beliebigen gewünschten geometrischen Form und einer beliebigen gewünschten Materialzusammensetzung hergestellt werden. Es können jedes beliebige gewünschte Metal, zum Beispiel Aluminium, Nickel, Palladium, Silber, Zinn, Gold oder Kupfer, oder Metalllegierungen als das Material verwendet werden. Die Leiterbahnen müssen nicht homogen oder aus nur einem Material hergestellt sein, das heißt, es sind verschiedene Zusammensetzungen und Konzentrationen der in den Leiterbahnen enthaltenen Materialien möglich. Ferner können die Leiterbahnen über oder unter oder zwischen elektrisch isolierenden Schichten angeordnet sein.
- Die Halbleiterchips oder zumindest Teile der Halbleiterchips können mit einem Einkapselungsmaterial bedeckt werden, das elektrisch isolierend sein kann. Das Einkapselungsmaterial kann ein beliebiges geeignetes duroplastisches, thermoplastisches oder thermisch härtendes Material oder Laminat (Prepreg) sein und kann Füllmaterialien enthalten. Es können verschiedene Techniken verwendet werden, um die Halbleiterchips mit dem Einkapselungsmaterial einzukapseln, zum Beispiel Formpressen, Spritzguss, Pulverschmelzverfahren, Flüssigguss oder Lamination. Es können Wärme und/oder Druck angewandt werden, um das Einkapselungsmaterial aufzubringen.
- Das Einkapselungsmaterial kann verwendet werden, um Kapselungen des Fan-Out-Typs zu produzieren. Bei einer Kapselung des Fan-Out-Typs befindet sich mindestens ein Teil der externen Kontaktstellen und/oder Leiterbahnen, die den Halbleiterchip mit den externen Kontaktstellen verbinden, lateral außerhalb des Umrisses des Halbleiterchips oder schneiden zumindest den Umriss des Halbleiterchips. Bei Kapselungen des Fan-Out-Typs wird somit typischerweise (zusätzlich) ein peripher äußerer Teil der Kapselung des Halbleiterchips zum elektrischen Bonden der Kapselung an externe Anwendungen, wie etwa Anwendungsplatinen usw., verwendet. Dieser äußere Teil der Kapselung, der den Halbleiterchip umschließt, vergrößert effektiv die Kontaktfläche der Kapselung in Bezug auf die Grundfläche des Halbleiterchips und führt somit zu gelockerten Beschränkungen im Hinblick auf Kapselungs-Pad-Größe und -Rasterabstand mit Bezug auf die spätere Verarbeitung, z. B. Verarbeitung der zweiten Ebene.
-
1 zeigt schematisch ein Bauelement100 im Querschnitt. Das Bauelement100 umfasst einen Halbleiterchip10 , der Kontaktstellen11 aufweist, die auf einer ersten Hauptseite12 des Halbleiterchips10 angeordnet sind. Ein Material13 mit einer Bruchdehnung von mehr als 35% bedeckt die erste Hauptseite12 des Halbleiterchips10 . Ferner bedeckt ein Einkapselungskörper14 den Halbleiterchip10 . Eine Metallschicht15 erstreckt sich über den Einkapselungskörper14 und ist elektrisch mit den Kontaktstellen11 des Halbleiterchips10 gekoppelt. -
2A –2F zeigen schematisch ein Verfahren zur Herstellung eines Bauelements200 . Ein Querschnitt des durch das Verfahren erhaltenen Bauelements200 ist in2F gezeigt. Ein Halbleiterchip10 mit auf einer ersten Hauptseite12 des Halbleiterchips10 angeordneten Kontaktstellen11 wird bereitgestellt (siehe2A ). Ein Material13 mit einer Bruchdehnung von mehr als 35% wird auf die erste Hauptseite12 des Halbleiterchips10 aufgebracht (siehe2B ). Der Halbleiterchip10 wird so über einem Träger16 platziert, dass die erste Hauptseite12 des Halbleiterchips10 dem Träger16 zugewandt ist (siehe2C ). Der Halbleiterchip10 wird dann mit einem Einkapselungsmaterial14 bedeckt (siehe2D ). Der Träger16 wird entfernt, nachdem der Halbleiterchip10 mit dem Einkapselungsmaterial14 bedeckt wurde (siehe Fig. E). Gegebenenfalls kann ein dieelektrisches Material auf den Halbleiterchip10 aufgebracht werden. Eine Metallschicht15 wird auf den Halbleiterchip10 und das Einkapselungsmaterial14 aufgebracht, wobei die Metallschicht15 elektrisch mit den Kontaktstellen11 des Halbleiterchips10 gekoppelt ist (siehe2F ). -
3A –3L zeigen schematisch ein Verfahren zur Herstellung eines Bauelements300 , von dem in3L ein Querschnitt gezeigt ist. Das in3A –3L gezeigte Verfahren ist eine Implementierung des in2A –2F gezeigten Verfahrens. Die Einzelheiten des Herstellungsverfahrens, die nachfolgend beschrieben werden, können deshalb gleichermaßen auf das Verfahren von2A –2F angewandt werden. Ferner ist das Bauelement300 eine Implementierung des Bauelements100 . Die Einzelheiten des Bauelements300 , die nachfolgend beschrieben werden, können deshalb gleichermaßen auf das Bauelement100 angewandt werden. - Die Halbleiterchips
10 sowie alle anderen hier beschriebenen Halbleiterchips werden auf einem Wafer hergestellt, der aus einem Halbleitermaterial besteht. Ein solcher Halbleiter-Wafer20 ist in3A dargestellt. Der Halbleiter-Wafer20 kann ein Bulk-Silizium21 umfassen, in dem integrierte Schaltungen eingebettet werden. Die Kontaktstellen11 befinden sich auf einer ersten Hauptseite12 des Halbleiter-Wafers20 . Die integrierten Schaltungen sind über die Kontaktstellen11 elektrisch zugänglich. Die Kontaktstellen11 können aus einem Metall bestehen, zum Beispiel Aluminium oder Kupfer, und können eine beliebige gewünschte Form und Größe aufweisen. - Es kann ein Material
13 mit einer Bruchdehnung von mehr als 35% auf die erste Seite12 des Halbleiter-Wafers20 abgeschieden werden, wie in3B dargestellt. Das Material13 kann elektrisch isolierend sein und kann zum Beispiel Polyimid, Silikon, Epoxidharz, Polyurethan, Acrylonitrilbutadienstyrol (ABS), Polyphenylenbenzobisoxazol (PBS) oder andere geeignete Materialien enthalten. Beispiele für das Material13 sind in Tabelle 1 angegeben. Das Material13 kann ganz aus einem oder mehreren der erwähnten Materialien bestehen oder kann aus einer Kombination eines oder mehrerer dieser Materialien und anderer Materialien bestehen. In jedem Fall sollte das Material13 eine Bruchdehnung von mehr als 35% aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform ist die Bruchdehnung des Materials13 größer als 40% oder 50% oder 60% oder 70% oder 80% oder 90%. Die Bruchdehnung des Materials13 kann durch Verwendung der oben angegebenen Gleichung (1) bestimmt werden. - Das Material
13 kann durch Aufschleudern, Drucken, Lamination oder eine beliebige andere geeignete Technik abgeschieden werden. Die Dicke d1 der Schicht aus dem Material13 kann im Bereich von 4 bis 20 μm und insbesondere von 5 bis 7 μm liegen. Wenn das Material13 auf die erste Seite12 des Halbleiter-Wafers20 aufgedruckt wird, werden die Kontaktstellen11 möglicherweise nicht mit dem Material13 bedeckt. Wenn Aufschleudern als das Abscheidungsverfahren verwendet wird, kann eine Fotoresistschicht über der Schicht aus dem Material13 (nicht dargestellt) abgeschieden (zum Beispiel aufgeschleudert) werden. Durch Belichten mit Licht einer geeigneten Wellenlänge durch eine Maske und nachfolgende Entwicklung werden Durchgangslöcher (Aussparungen) in der Fotoresistschicht gebildet. Danach können die Teile des Materials13 , die durch die Durchgangslöcher freigelegt wurden, durch Entfernen durch Verwendung eines geeigneten Lösungsmittels entfernt werden, wenn das Fotoresistmaterial positiv tont. Wenn das Fotoresistmaterial negativ tont, werden nicht alle freigelegten Bereiche durch das Lösungsmittel entfernt. Die verbleibende Schicht aus dem Material13 weist Aussparungen auf, die die Kontaktstellen11 des Halbleiter-Wafers20 freilegen. - Nach dem Strukturieren des Materials
13 kann das Material13 während einer Wärmebehandlung ausgehärtet und dadurch gehärtet werden. Zu diesem Zweck können das Material13 und der Halbleiter-Wafer20 einer geeigneten Temperatur ausgesetzt werden. Wenn das Material13 zum Beispiel aus Polyimid besteht, kann die Temperatur im Bereich von 360 bis 380°C liegen. Die zum Aushärten des Materials13 erforderlichen Temperaturen können höher als die Temperaturen sein, denen eine Formmasse widerstehen kann. Deshalb kann das Material13 vor der Einkapselung der Halbleiterchips10 mit dem Gussmaterial wie nachfolgend beschrieben abgeschieden und ausgehärtet werden. - Wie in
3C dargestellt, kann der Halbleiter-Wafer20 dann zum Beispiel durch Sägen, Schneiden, Ätzen oder Laserablation zu den Halbleiterchips10 vereinzelt werden (in3C sind nur zwei der Halbleiterchips10 dargestellt). - Um die Halbleiterchips
10 zu kapseln, wird ein Träger16 bereitgestellt, wie in3D dargestellt. Der Träger16 kann eine Platte sein, die aus einem starren Material besteht, zum Beispiel einem Metall wie Nickel, Stahl oder rostfreiem Stahl, Laminat, einem Film oder Materialstapel. Der Träger16 kann mindestens eine flache Oberfläche aufweisen, auf der Komponenten des Bauelements300 platziert werden können. Die Form des Trägers16 ist auf keinerlei geometrische Form beschränkt, zum Beispiel kann der Träger16 rund oder rechteckig sein. Träger16 kann eine beliebige geeignete Größe aufweisen. Ein Klebeband22 , zum Beispiel ein doppelseitiges Klebeband, kann auf den Träger16 laminiert werden. - Wie in
3E dargestellt, werden die Halbleiterchips10 auf dem Träger16 angebracht. Die Halbleiterchips10 können auf dem Klebeband22 fixiert werden. Zur Anbringung der Halbleiterchips10 an dem Träger16 können als Alternative andere Arten von Anbringungsmaterialien verwendet werden. Die Halbleiterchips10 können in einem Array angeordnet werden. Ferner kann ein beliebiges geeignetes Array der Halbleiterchips10 auf dem Träger16 platziert werden (in3E sind nur zwei der Halbleiterchips10 gezeigt). - Die Halbleiterchips
10 werden auf dem Träger16 in einem größeren Abstand umgeordnet, als sie im Wafer-Verbund aufwiesen. Die Halbleiterchips10 können auf demselben Halbleiter-Wafer20 hergestellt worden sein, können als Alternative aber auch auf verschiedenen Halbleiter-Wafern hergestellt worden sein. Ferner können die Halbleiterchips10 physisch identisch sein, können aber auch verschiedene integrierte Schaltungen enthalten und/oder andere Komponenten repräsentieren. Die Halbleiterchips10 können so über dem Träger16 angeordnet werden, dass ihre ersten Hauptseiten12 die dem Träger16 zugewandten Kontaktstellen11 enthalten. In diesem Fall befindet sich das Material13 in direktem Kontakt mit dem Klebeband22 . - Nachdem die Halbleiterchips
10 auf dem Träger16 angebracht wurden, werden sie mit einem Einkapselungsmaterial eingekapselt, wodurch ein Einkapselungskörper14 gebildet wird, wie in3F dargestellt. Das Einkapselungsmaterial kann die zweiten Hauptseiten23 der Halbleiterchips10 , die den ersten Hauptseiten12 gegenüberliegen, und auch die Seitenflächen24 der Halbleiterchips10 bedecken. Die Lücken zwischen den Halbleiterchips10 werden auch mit dem Einkapselungsmaterial gefüllt. Zum Beispiel kann das Einkapselungsmaterial ein duroplastisches oder thermisch härtendes Gussmaterial sein. Das Einkapselungsmaterial kann auf einem Epoxidharzmaterial basieren und kann ein Füllmaterial enthalten, das aus kleinen Partikeln aus Glas (SiO2) oder anderen elektrisch isolierenden Mineralfüllmaterialien wie Al2O3 oder organischen Füllmaterialien besteht. Das Gussmaterial kann zum Beispiel durch Formpressen, Spritzguss, Granulatguss, Pulverschmelzverfahren oder Flüssiggießen aufgebracht werden. - Gemäß einer Ausführungsform wird ein Polymermaterial verwendet, um die Halbleiterchips
10 einzukapseln und den Einkapselungskörper14 zu bilden. Das Polymermaterial kann die Form einer elektrisch isolierenden Folie oder eines elektrisch isolierenden Blatts aufweisen, die bzw. das über den Halbleiterchips10 sowie den Träger16 laminiert wird. Wärme und Druck können für eine Zeit angewendet werden, die geeignet ist, um die Polymerfolie bzw. das Polymerblatt an der darunterliegenden Struktur anzubringen. Die Lücken zwischen den Halbleiterchips10 werden auch mit dem Polymermaterial gefüllt. Das Polymermaterial kann zum Beispiel ein Prepreg (Abkürzung für präimpregnierte Fasern) sein, bei dem es sich um eine Kombination aus einer Fasermatte, zum Beispiel Glas- oder Kohlefasern, und einem Harz, zum Beispiel einem duroplastischen Material, handelt. Prepreg-Materialien werden üblicherweise zur Herstellung von PCBs (Leiterplatten – Printed Circuit Boards) verwendet. Bekannte Materialien, die in der PCB-Industrie verwendet und hier als Polymermaterial verwendet werden können, sind: FR-2, FR-3, FR-4, FR-5, FR-6, G-10, CEM-1, CEM-2, CEM-3, CEM-4 and CEM-5. Prepreg-Materialien sind zweistufige Materialien, die beim Aufbringen über den Halbleiterchips10 flexibel sind und während einer Wärmebehandlung gehärtet werden. Zur Lamination des Prepreg können dieselben oder ähnliche Prozessschritte wie bei der PCB-Herstellung verwendet werden. - Die in dem Einkapselungskörper
14 eingekapselten Halbleiterchips10 werden von dem Träger16 abgelöst und das Klebeband22 wird von dem Material13 sowie von dem Einkapselungsmaterial14 abgezogen, wie in3G gezeigt. Das Klebeband22 kann Wärmeablöseigenschaften aufweisen, die die Entfernung des Klebebands22 während einer Wärmebehandlung erlauben. Die Entfernung des Klebebands22 von dem Träger16 wird bei einer geeigneten Temperatur ausgeführt, die von den Wärmeablöseigenschaften des Klebebands22 abhängt und gewöhnlich höher als 150°C ist. - Nach dem Ablösen des Trägers
16 und des Klebebands22 bilden die dem Halbleiterchip10 abgewandte Seite des Materials13 sowie die untere Oberfläche des Einkapselungskörpers14 eine im Wesentlichen gemeinsame Ebene17 . Die Ebene17 kann Stufen umfassen, die eine Höhe von bis zu 10 μm aufweisen können. Insbesondere kann an der Grenzfläche zwischen dem Halbleiterchip10 und dem Einkapselungskörper14 eine Stufe auftreten. Die Ebene17 ist mit der ersten Hauptseite12 der Halbleiterchips10 im Wesentlichen koplanar. Wie nachfolgend beschrieben und in3H –3K dargestellt, kann eine Umverteilungsschicht auf die Ebene17 aufgebracht werden. - Auf der Ebene
17 kann eine dielektrische Schicht18 abgeschieden werden, wie in3H dargestellt. Die dielektrische Schicht18 kann auf verschiedene Weisen hergestellt werden. Zum Beispiel kann die dielektrische Schicht18 aus einer Gasphase oder aus einer Lösung abgeschieden oder auf die Oberfläche17 auflaminiert werden. Ferner können Dünnfilmtechnologieverfahren oder ein Standard-PCB-Industrieprozessablauf zur Aufbringung der dielektrischen Schicht18 verwendet werden. Die dielektrische Schicht18 kann aus einem Polymer hergestellt werden, wie zum Beispiel Parylen, Fotoresistmaterial, Imid, Epoxidharz, Duroplast, Silikon, Siliziumnitrid oder einem anorganischen keramikartigen Material wie Silikon-Kohlenstoff-Verbindungen. Die Dicke der dielektrischen Schicht18 kann bis zu 10 μm oder sogar mehr betragen. Die dielektrische Schicht18 kann auch weggelassen werden. - Um elektrische Kontakte zu den in den Halbleiterchips
10 eingebetteten integrierten Schaltungen herzustellen, kann die dielektrische Schicht18 in Bereichen, in denen die Kontaktstellen11 angeordnet sind, geöffnet werden, wie in3H dargestellt. Die Öffnungen25 in der dielektrischen Schicht18 können zum Beispiel durch Verwendung von fotolithografischen Verfahren und/oder Ätzverfahren produziert werden. - Während des Gießprozesses zum Bilden des Einkapselungskörpers
14 können die Halbleiterchips10 um bis zu eine bestimmte Distanz l seitlich verschoben werden, die im Bereich von ±15 μm liegen kann. Bei einer Ausführungsform weisen die Öffnungen in dem Material13 , die die Kontaktstellen11 der Halbleiterchips10 freilegen, Abmessungen auf, die um mindestens die Distanz l größer als die Öffnungen25 in der dielektrischen Schicht18 sind. Dadurch wird sichergestellt, dass die gesamte Oberfläche jeder Öffnung25 Flächeninhalt der jeweiligen Kontaktstelle11 freilegt. - Eine Metallschicht
15 wird auf die dielektrische Schicht18 aufgebracht und strukturiert, wie in3I dargestellt. Gemäß einer Ausführungsform wird eine Keimschicht aufgebracht, die möglicherweise aus zwei verschiedenen Schichten besteht. Der erste Teil der Keimschicht ist eine Barrierenschicht, die zum Beispiel aus Titan, Titan-Wolfram oder Palladium besteht und zuerst auf der oberen Oberfläche der dielektrischen Schicht18 und der freigelegten Kontaktstellen11 abgeschieden wird. Die Abscheidung der Barrierenschicht kann durch stromlose Abscheidung aus einer Lösung oder durch Sputtern ausgeführt werden. Die Barrierenschicht kann eine Dicke im Bereich von 10 bis 80 nm, insbesondere etwa 50 nm, aufweisen. - Die Dicke der Keimschicht kann durch Abscheiden einer weiteren Metallschicht auf die Barrierenschicht vergrößert werden. Die Barrierenschicht kann als Elektrode für galvanische Abscheidung der weiteren Metallschicht verwendet werden. Der obere Teil der Keimschicht kann zum Beispiel aus Kupfer bestehen und eine Dicke im Bereich von 100 bis 200 nm aufweisen.
- Über der Keimschicht kann eine Fotoresistschicht gedruckt, elektrisch abgeschieden oder aufgeschleudert werden (nicht dargestellt). Durch Belichten mit Licht einer geeigneten Wellenlänge durch eine Maske und nachfolgende Entwicklung oder Laseranwendung werden Aussparungen in der Fotoresistschicht gebildet. Danach kann der durch die Aussparungen freigelegte Teil der Keimschicht durch galvanische Abscheidung eines Metallmaterials verstärkt werden. Während der galvanischen Abscheidung des Metallmaterials wird die Keimschicht als Elektrode verwendet. Es können Kupfer oder andere Metalle oder Metalllegierungen in den unmaskierten Bereichen und bis auf die gewünschte Höhe, die gewöhnlich mehr als 3 μm beträgt, auf die Keimschicht plattiert werden.
- Nach dem Plattieren der Metallschicht
15 wird die Fotoresistschicht durch Verwendung eines geeigneten Lösungsmittels entfernt. Die nun freigelegten Teile der ursprünglichen Keimschicht, die nicht mit der Metallschicht15 bedeckt wurden, können durch einen kurzen Ätzschritt entfernt werden, wodurch getrennte Leiterbahnen erzeugt werden, wie in3I dargestellt. - Über der Metallschicht
15 kann eine dielektrische Schicht26 abgeschieden und in bestimmten Bereichen geöffnet werden, um Teile der Metallschicht15 freizulegen, wie in3J dargestellt. Die freigelegten Teile der Metallschicht dienen als externe Kontaktstellen27 . Die dielektrische Schicht26 kann durch Verwendung derselben oder ähnlicher Materialien und Verarbeitungsschritte wie oben in Verbindung mit der dielektrischen Schicht18 beschrieben produziert werden. Die dielektrische Schicht26 kann die Funktion einer Lötstoppschicht aufweisen. - Es können Lotabscheidungen
28 auf die externen Kontaktstellen27 platziert werden, wie in3K dargestellt. Die Lotabscheidungen28 können durch sogenannte ”Kugelplatzierung” (Ball Placement) auf die externen Kontaktstellen27 aufgebracht werden, wobei vorgeformte aus Lotmaterial bestehende Kugeln auf die externen Kontaktstellen27 aufgebracht werden. Als Alternative zur ”Kugelplatzierung” können die Lotabscheidungen28 zum Beispiel mittels Schablonendruck oder mit einer Lötpaste, gefolgt von einem Wärmebehandlungsprozess, aufgebracht werden. Das Lotmaterial kann aus Metalllegierungen gebildet sein, die zum Beispiel aus den folgenden Materialien zusammengesetzt sind: SnPb, SnAg, SnAgCu, SnAgCuNi, SnAu, SnCu und SnBi. Die Lotabscheidungen28 können verwendet werden, um die Bauelemente300 elektrisch mit anderen Komponenten, zum Beispiel einer PCB, zu koppeln. Die Lotabscheidungen28 werden über die Metallschicht15 elektrisch mit den Kontaktstellen11 der Halbleiterchips10 gekoppelt. - Wie in
3L dargestellt, werden die Bauelemente300 durch Trennung des Einkapselungskörpers14 und möglicherweise der Umverdrahtungsschicht zum Beispiel durch Sägen, Schneiden, Ätzen oder einem Laserstrahl voneinander getrennt. - Die durch das oben beschriebene Verfahren hergestellten Bauelemente
300 können Kapselungen des Fan-Out-Typs sein. Der Einkapselungskörper14 erlaubt, dass sich die Umverdrahtungsschicht über den Umriss der Halbleiterchips10 hinaus erstreckt. Die externen Kontaktstellen27 müssen deshalb nicht innerhalb des Umrisses der Halbleiterchips10 angeordnet werden, sondern können über einen größeren Bereich verteilt sein. Die als Ergebnis des Einkapselungskörpers14 für die Anordnung der externen Kontaktstellen27 verfügbare vergrößerte Fläche bedeutet, dass die externen Kontaktstellen27 nicht nur in einer größeren Distanz voneinander angeordnet werden, sondern dass die maximale Anzahl der externen Kontaktstellen27 , die dort angeordnet werden können, gleichermaßen im Vergleich zu der Situation, wenn alle externen Kontaktstellen27 innerhalb des Umrisses der Halbleiterchips10 angeordnet sind, vergrößert wird. - Für Fachleute ist offensichtlich, dass das in
3L gezeigte Bauelement300 und seine Herstellung wie oben beschrieben lediglich eine beispielhafte Ausführungsform sein soll und viele Varianten möglich sind. Jedes der oben beschriebenen Bauelemente300 enthält einen einzigen Halbleiterchip. Als Alternative können zwei oder mehr Halbleiterchips oder Passiva verschiedener Arten in demselben Bauelement300 enthalten sein. Die Halbleiterchips und Passiva können sich in Bezug auf Funktion, Größe, Herstellungstechnologie usw. unterscheiden. - Ferner kann die Umverdrahtungsschicht mehr als eine Metallschicht enthalten. Die Metallschichten können übereinander gestapelt werden und die dielektrischen Schichten können zwischen angrenzenden Metallschichten angeordnet werden.
-
4A –4L zeigen schematisch ein Verfahren zur Herstellung eines Bauelements400 , von dem in4L ein Querschnitt gezeigt ist. Das in4A –4L gezeigte Verfahren ist eine Variante des in3A –3L gezeigten Verfahrens. Viele der Herstellungsschritte des nachfolgend vorgestellten Verfahrens sind mit den obenbeschriebenen Herstellungsschritten ähnlich oder identisch. Deshalb wird im Folgenden gegebenenfalls auf die Beschreibung des Verfahrens von3A –3L verwiesen. - Wie in
4A dargestellt, wird ein Träger16 zusammen mit einem Klebeband22 bereitgestellt, die mit dem oben in Verbindung mit3D beschriebenen Träger16 und Klebeband22 identisch sind. - Die Halbleiterchips
10 werden so auf dem Träger16 montiert, dass ihre ersten Hauptseiten12 dem Träger16 zugewandt sind, wie in4B dargestellt. Im Gegensatz zu der Ausführungsform von3E werden die ersten Hauptseiten12 der Halbleiterchips10 nicht mit dem Material13 bedeckt. Somit befinden sich die blanken Seiten12 in Kontakt mit dem Klebeband22 . - Die zweiten Hauptseiten
23 gegenüber den ersten Hauptseiten12 und die Seitenflächen24 der Halbleiterchips10 werden dann durch den Einkapselungskörper14 bedeckt, wie in4C dargestellt und oben in Verbindung mit3F beschrieben. Danach werden der Träger16 und das Klebeband22 wie oben in Verbindung mit3G beschrieben entfernt. Nach der Entfernung des Trägers16 bilden die Unterseite des Einkapselungskörpers14 wie in4D dargestellt und die ersten Hauptseiten12 der Halbleiterchips10 eine im Wesentlichen gemeinsame Ebene30 . Die Ebene30 kann Stufen umfassen, die eine Höhe von bis zu 10 μm aufweisen können. Insbesondere kann an der Grenzfläche zwischen dem Halbleiterchip10 und dem Einkapselungskörper14 eine Stufe auftreten. - Bei der vorliegenden Ausführungsform werden Pads (oder Flächen oder Flächenstücke oder Flächenabschnitte oder Pfosten)
31 , die aus dem Material13 bestehen, auf die Ebene30 aufgebracht. Die Pads31 können über den ersten Hauptseiten12 der Halbleiterchips10 sowie dem Einkapselungskörper14 abgeschieden werden. Das Material13 der Pads31 kann dieselben Eigenschaften wie oben in Verbindung mit3B beschrieben aufweisen. Insbesondere kann das Material13 eine Bruchdehnung von mehr als 35% oder 40% oder 50% oder 60% oder 70% oder 80% oder 90% aufweisen. Das Material13 kann elektrisch isolierend sein oder kann zum Beispiel Polyimid, Silikon, Epoxidharz, Polyurethan, Acrylnitrilbutadienstyrol (ABS), Polyphenylenbenzobisoxazol (PBS) oder andere geeignete Materialien enthalten. Beispiele für das Material13 sind in Tabelle 1 angegeben. - Die Pads
31 können durch Drucken, insbesondere Siebdruck, oder aufschleudern und nachfolgendes Strukturieren oder andere geeignete Techniken abgeschieden werden. Die Dicke d2 der Pads31 kann im Bereich von 4 bis 20 μm liegen. Die Pads31 können in einem Array (oder in einer beliebigen anderen Anordnung) angeordnet werden, wie schematisch in4F dargestellt, wobei eine obere Draufsicht des Einkapselungskörpers14 von4E gezeigt ist. Zum leichteren Verständnis zeigt4E nur die Positionen der Pads31 . Die Umrisse der Halbleiterchips10 sind durch gestrichelte Linien angegeben. Die Pads31 werden an den Positionen platziert, an denen später die externen Kontaktstellen27 und die Lotabscheidungen28 platziert werden. Die Pads31 können eine rechteckige Form oder quadratische Form aufweisen, wie in4F , es sind aber auch andere Formen, zum Beispiel eine runde Form, möglich. Wenn sich die Position eines Pads31 mit der Position einer Kontaktstelle11 überlappt, weist das Pad31 eine Aussparung auf, um die Kontaktstelle11 freizulegen, wie beispielhaft in4E dargestellt. Die Aussparung des Pad31 kann größer als die Fläche der Kontaktstelle11 sein. - Gemäß einer Ausführungsform werden die aus dem Material
13 bestehenden Pads31 abgeschieden, wenn sich die Halbleiterchips10 immer noch im Wafer-Verbund befinden (ähnlich wie bei3B ). In diesem Fall werden keine Pads31 auf dem Einkapselungskörper14 abgeschieden. - Danach kann eine Umverdrahtungsschicht abgeschieden werden, die eine dielektrische Schicht
18 , eine Metallschicht15 und eine Lötstoppschicht19 umfasst, wie in4G –4I dargestellt. Die Merkmale und Abscheidungsverfahren dieser Schichten können mit den oben in Verbindung mit3H –3J beschriebenen entsprechenden Schichten identisch sein. - Die externen Kontaktstellen
27 , die durch Aussparungen in der Lötstoppschicht19 und der darunterliegenden strukturierten Metallschicht15 gebildet werden, können eine runde Form aufweisen und können einen Durchmesser d4 aufweisen, der im Bereich von 200 bis 350 μm liegt. Der Durchmesser d4 der externen Kontaktstellen27 kann kleiner als die Seitenlänge d3 der aus dem Material13 bestehenden Pads31 sein. Es kann vorgesehen werden, dass unter jeder externen Kontaktstelle27 ein jeweiliges Pad31 angeordnet wird. Ferner kann jede externe Kontaktstelle27 so positioniert werden, dass sie sich nicht über den Umriss des jeweiligen Pad31 hinaus erstreckt, wie beispielhaft in4I für ein Paar aus externer Kontaktstelle27 und entsprechendem Pad31 durch gestrichelte Linien angegeben wird. Der quadratisch geformte Umriss jedes Pad31 kann mit dem runden Umriss der jeweiligen externen Kontaktstelle27 konzentrisch sein. - Bei einer Ausführungsform weisen angrenzende externe Kontaktstellen
27 eine Distanz von Mittelpunkt zu Mittelpunkt von 0,4 mm auf, der Durchmesser d4 der externen Kontaktstellen27 beträgt 240 μm und die Pads31 besitzen eine Seitenlänge d3 im Bereich von 240 bis 280 μm. Bei einer anderen Ausführungsform besitzen angrenzende externe Kontaktstellen27 eine Distanz von Mittelpunkt zu Mittelpunkt von 0,5 mm, der Durchmesser d4 der externen Kontaktstellen27 beträgt 280 μm und die Pads31 besitzen eine Seitenlänge d3 im Bereich von 280 bis 340 μm. - Auf die externen Kontaktstellen
27 können Lotabscheidungen28 platziert werden, wie in4J dargestellt. Die Lotabscheidungen28 können wie oben in Verbindung mit3K beschrieben Lotkugeln sein. -
4K zeigt eine obere Draufsicht des Einkapselungskörpers14 von4J . Die externen Kontaktstellen27 und die auf den externen Kontaktstellen27 platzierten Lotkugeln sind in demselben Array (oder im Allgemeinen in derselben Anordnung) wie die Pads31 von4F angeordnet. Die Umrisse der Halbleiterchips10 sind in4K durch gestrichelte Linien angegeben. - Wie in
4L dargestellt, werden die Bauelemente400 durch Trennung des Einkapselungskörpers14 und der Umverdrahtungsschicht zum Beispiel durch Sägen, Schneiden, Ätzen oder einen Laserstrahl voneinander getrennt. -
5A –5N zeigen schematisch ein Verfahren zur Herstellung eines Bauelements500 , von dem in5N ein Querschnitt gezeigt ist. Das in5A –5N gezeigte Verfahren ist eine Variante des in3A –3L gezeigten Verfahrens. Viele der Herstellungsschritte des nachfolgend angegebenen Verfahrens sind den oben beschriebenen Herstellungsschritten ähnlich oder mit diesen identisch. Deshalb wird im Folgenden gegebenenfalls auf die Beschreibung des Verfahrens von3A –3L verwiesen. -
5A zeigt schematisch einen Halbleiter-Wafer20 , der Kontaktstellen11 auf seiner ersten Hauptseite12 aufweist. Ähnlich oder identisch wie bei3B kann ein Material13 , das eine Bruchdehnung von mehr als 35% aufweist, auf die erste Hauptseite12 des Halbleiter-Wafers20 abgeschieden werden, wie in5B dargestellt. Es können Aussparungen in der Schicht aus dem Material13 gebildet werden, die die Kontaktstellen11 des Halbleiter-Wafers20 freilegen. - Wie schematisch in
5C dargestellt, kann eine Keimschicht50 auf der oberen Oberfläche des Materials13 und den freigelegten Oberflächen der Kontaktstellen11 abgeschieden werden. - Die Abscheidung der Keimschicht
50 kann der oben in Verbindung mit3I beschriebenen Abscheidung der Keimschicht ähnlich oder mit dieser identisch sein. -
5D zeigt, dass ein Abscheidungsresist51 auf die Keimschicht50 abgeschieden werden kann. Der Abscheidungsresist51 kann in den Bereichen der Kontaktstellen11 des Halbleiter-Wafers20 Öffnungen aufweisen. Die durch die Öffnungen in dem Abscheidungsresist51 freigelegten Teile der Keimschicht50 können durch galvanische Abscheidung eines Metallmaterials verstärkt werden, wie in5E dargestellt. Während der galvanischen Abscheidung des Metallmaterials wird die Keimschicht als Elektrode verwendet. Es können Kupfer oder andere Metalle oder Metalllegierungen auf die Keimschicht in den unmaskierten Bereichen und bis auf die gewünschte Höhe, die gewöhnlich größer als 3 μm ist, abgeschieden werden. Der Abscheidungsprozess produziert Metallständer (oder Pfosten oder Vorsprünge)52 , die von den Kontaktstellen11 des Halbleiter-Wafers20 vorstehen. - Der Abscheidungsresist
51 kann dann entfernt werden und die Teile der Keimschicht50 , die durch Entfernen des Abscheidungsresist51 freigelegt werden, können geätzt werden. Wie in5F dargestellt, können die Ständer52 eine Höhe d5 im Bereich von 1 bis 40 μm und insbesondere von 20 bis 40 μm aufweisen. - Bei einer Ausführungsform werden die Ständer
52 durch Stud-Bumping produziert. Die Stud-Bumps52 werden durch eine Modifikation des bei dem herkömmlichen Drahtbonden verwendeten Prozesses des ”Kugelbondens” (Ball Bonding) auf den Kontaktstellen11 platziert. Beim Kugelbonden wird die Spitze des Bonddrahts geschmolzen, um eine Kugel zu bilden. Das Drahbondwerkzeug drückt diese Kugel gegen die Kontaktstelle des Halbleiterchips, die verbunden werden soll, und wendet dabei mechanische Kraft, Wärme und/oder Ultraschallenergie an, um eine metallische Verbindung zu erzeugen. Das Drahtbondwerkzeug verlängert dann den Draht zu der Kontaktstelle auf der Leiterplatte, dem Substrat oder Systemträger und nimmt eine ”Stitch”-Bondung an dieser Kontaktstelle vor und endet, indem es den Bonddraht abbricht, um einen weiteren Zyklus zu beginnen. Zum Stud-Bumping wird die erste Kugelbondung auf einer Kontaktstelle11 des Halbleiter-Wafers20 wie beschrieben vorgenommen, aber der Draht wird dann dicht über der Kugel abgebrochen. Die resultierende Kugel bzw. ”Stud-Bump”52 , die auf der Kontaktstelle11 verbleibt, gewährleistet eine permanente und zuverlässige Verbindung zu dem darunter liegenden elektrisch leitfähigen Material der Kontaktstelle11 . - Wie in
5G dargestellt, kann der Halbleiter-Wafer20 zerteilt werden, um dadurch die einzelnen Halbleiterchips10 zu trennen. Ähnlich wie bei3D und3E wird ein Träger16 bereitgestellt, und die Halbleiterchips10 werden mittels eines Klebebands22 , zum Beispiel eines doppelseitigen Klebebands, das wie in5H und5I dargestellt auf den Träger auflaminiert werden kann, auf dem Träger16 montiert. Im Gegensatz zu3E werden die Halbleiterchips10 jedoch so auf dem Träger16 montiert, dass ihre ersten Hauptseiten12 und die Ständer52 dem Träger16 abgewandt sind. - Nachdem die Halbleiterchips
10 auf dem Träger16 montiert wurden, werden sie mit einem Einkapselungsmaterial eingekapselt, wodurch ein Einkapselungskörper14 gebildet wird, wie oben in Verbindung mit3F beschrieben und in5J dargestellt. Das Einkapselungsmaterial bedeckt die ersten Hauptoberflächen12 einschließlich des Materials13 , der Seitenflächen24 , der Halbleiterchips10 sowie der Ständer52 . Der die Halbleiterchips10 enthaltende Einkapselungskörper14 wird dann von dem Träger16 abgelöst, wie in5K dargestellt. - Der Einkapselungskörper
14 kann durch mechanisches Entfernen von Einkapselungsmaterial von der oberen Oberfläche53 des Einkapselungskörpers14 gedünnt werden, wie in5L dargestellt. Schleifmaschinen, die verwendet werden können, sind den zum Halbleiter-Waferschleifen verwendeten Maschinen ähnlich oder mit diesen identisch. Als Alternative kann Fräsen oder Polieren, wie zum Beispiel chemisch-mechanisches Polieren, verwendet werden, um die Dicke des Einkapselungskörpers14 zu verringern. - Das Dünnen wird ausgeführt, bis die oberen Oberflächen der Ständer
52 freigelegt sind. Es ist auch möglich, dass die Höhen der Ständer52 beim Dünnen des Einkapselungskörpers14 verringert werden. Am Ende können die Ständer52 eine Höhe d6 von weniger als 20 μm, insbesondere weniger als 10 oder 5 μm, aufweisen. Als Ergebnis des Dünnens ist die obere Oberfläche53 des Einkapselungskörpers14 im Wesentlichen bündig mit den oberen Oberflächen der Ständer52 . Der Ausdruck ”bündig” ist hier nicht mathematisch gemeint und kann Mikrostufen im Bereich von bis zu mehreren Mikrometern umfassen. Die oberen Oberflächen des Einkapselungskörpers14 und der Ständer52 bilden somit eine im Wesentlichen gemeinsame Ebene, worauf eine Umverdrahtungssschicht aufgebracht werden kann. - Die Umverdrahtungsschicht ist in
5N dargestellt und kann wie oben in Verbindung mit3I –3K beschrieben aufgebracht werden. Danach werden die einzelnen Bauelemente500 durch Zerteilen des Einkapselungskörpers14 wie in5N dargestellt voneinander getrennt. - Die Bauelemente
100 ,200 ,300 ,400 und500 können auf Leiterplatten montiert werden. In6 ist ein System600 beispielhaft dargestellt, das das Bauelement auf einer Leiterplatte40 , zum Beispiel einer PCB, montiert enthält. Die Leiterplatte40 kann Kontaktstellen41 aufweisen und das Bauelement300 kann mittels der Lotkugeln28 an die Kontaktstellen41 gelötet werden. - Die Fehlanpassung des Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen den Halbleiterchips und den Lotkugeln kann örtlich insbesondere bei thermischen Wechselbelastungstests Anspannungen verursachen. Die höchste Anspannung tritt an der Grenzfläche zwischen der externen Kontaktstelle und den Lotkugeln auf. Bei herkömmlichen Bauelementen kann diese Anspannung Brüche im Kupfer verursachen. Ein solcher Bruch in einem herkömmlichen Bauelement ist in
7 beispielhaft gezeigt. Der Bruch beginnt in der Kupferschicht, verläuft dann durch die dielektrische Schicht und erstreckt sich in die Chippassivierung. Bei den oben beschriebenen Bauelementen100 bis500 wirkt das Material13 als Puffer zwischen den Halbleiterchips und den Lotkugeln aufgrund der hohen Bruchdehnung des Materials13 und verhindert somit die Bildung von Brüchen. - Obwohl ein bestimmtes Merkmal oder ein bestimmter Aspekt einer Ausführungsform bezüglich nur einer von mehreren Implementierungen offenbart worden sein mag, kann außerdem ein derartiges Merkmal oder ein derartiger Aspekt mit einem oder mehreren anderen Merkmalen oder Aspekten der anderen Implementierungen kombiniert werden, wie für eine gegebene oder bestimmte Anwendung erwünscht und vorteilhaft sein kann. Weiterhin sollen in dem Ausmaß, in dem die Ausdrücke ”enthalten”, ”haben”, ”mit” oder andere Varianten davon entweder in der ausführlichen Beschreibung oder den Ansprüchen verwendet werden, solche Ausdrücke auf eine Weise ähnlich dem Ausdruck ”umfassen” einschließend sein. Ferner versteht sich, dass Ausführungsformen der Erfindung in diskreten Schaltungen, teilweise integrierten Schaltungen oder voll integrierten Schaltungen oder Programmiermitteln implementiert werden können. Außerdem ist der Ausdruck ”beispielhaft” lediglich als ein Beispiel anstatt das Beste oder Optimale gemeint. Außerdem versteht sich, dass hier abgebildete Merkmale und/oder Elemente der Einfachheit und des leichteren Verständnisses halber mit bestimmten Dimensionen relativ zueinander dargestellt sind und dass die tatsächlichen Dimensionen wesentlich von den hier dargestellten abweichen können.
- Obwohl hier spezifische Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wurden, ist für Durchschnittsfachleute erkennbar, dass vielfältige alternative und/oder äquivalente Implementierungen die gezeigten und beschriebenen spezifischen Ausführungsformen ersetzen können, ohne von dem Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die vorliegende Anmeldung soll jegliche Anpassungen oder Varianten der hier besprochenen spezifischen Ausführungsformen abdecken. Deshalb ist es beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung nur durch die Ansprüche und ihre Äquivalente beschränkt wird.
Claims (25)
- Bauelement (
100 ), umfassend: einen Halbleiterchip (10 ), der auf einer ersten Hauptseite (12 ) des Halbleiterchips (10 ) angeordnete Kontaktstellen (11 ) umfasst, ein Material (13 ) mit einer Bruchdehnung von mehr als 35%, wobei das Material (13 ) die erste Hauptseite (12 ) des Halbleiterchips (10 ) bedeckt, einen Einkapselungskörper (14 ), der den Halbleiterchip (10 ) bedeckt, und eine Metallschicht (15 ), die elektrisch mit den Kontaktstellen (11 ) des Halbleiterchips (10 ) gekoppelt ist und sich über den Einkapselungskörper (14 ) erstreckt. - Bauelement (
100 ) nach Anspruch 1, das ferner eine Vielzahl von Lotabscheidungen (28 ) umfasst, wobei mindestens eine der Lotabscheidungen (28 ) außerhalb eines Umrisses des Halbleiterchips (10 ) angeordnet ist. - Bauelement (
100 ) nach Anspruch 2, wobei die Lotabscheidungen Lotkugeln (28 ) sind. - Bauelement (
100 ) nach Anspruch 3, wobei die Metallschicht (15 ) die Kontaktstellen (11 ) des Halbleiterchips (10 ) elektrisch mit den Lotkugeln (28 ) koppelt. - Bauelement (
100 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Halbleiterchip (10 ) eine zweite Hauptseite (23 ) gegenüber der ersten Hauptseite (12 ) und sich von der ersten Hauptseite (12 ) zu der zweiten Hauptseite (23 ) erstreckende Seitenflächen (24 ) umfasst, und wobei der Einkapselungskörper (14 ) die Seitenflächen (24 ) des Halbleiterchips (10 ) vollständig bedeckt. - Bauelement (
100 ) nach Anspruch 5, wobei sich der Einkapselungskörper (14 ) in direktem Kontakt mit der zweiten Hauptseite (23 ) und den Seitenflächen (24 ) des Halbleiterchips (10 ) befindet. - Bauelement (
100 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Material (13 ) mit einer Bruchdehnung von mehr als 35% aus mindestens einem der folgenden Materialien besteht: Polyimid, Silikon, Epoxidharz, Polyurethan, Acrylonitrilbutadienstyrol und Polyphenylenbenzobisoxazol. - Bauelement (
100 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Seite des Materials (13 ) mit einer Bruchdehnung von mehr als 35% und eine Seite des Einkapselungsmaterials (14 ) eine im Wesentlichen gemeinsame Ebene (17 ) definieren und die Metallschicht (15 ) parallel zu der im Wesentlichen gemeinsamen Ebene (17 ) angeordnet ist. - Bauelement (
100 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Material (13 ) mit einer Bruchdehnung von mehr als 35% in einem Array oder einer anderen Anordnung von Pads (31 ) auf dem Halbleiterchip (10 ) angeordnet ist. - Bauelement (
100 ) nach Anspruch 9, wobei die erste Hauptseite (12 ) des Halbleiterchips (10 ) und eine Seite des Einkapselungsmaterials (14 ) eine im Wesentlichen gemeinsame Ebene (30 ) definieren und die Pads (31 ) direkt auf der im Wesentlichen gemeinsamen Ebene (30 ) angeordnet sind. - Bauelement (
100 ) nach Anspruch 10, wobei die Metallschicht (15 ) parallel zu der im Wesentlichen gemeinsamen Ebene (30 ) angeordnet ist. - Bauelement (
100 ) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei über jedem der aus dem Material (13 ) mit einer Bruchdehnung von mehr als 35% bestehenden Pads (31 ) eine jeweilige externe Kontaktstelle (27 ) angeordnet ist. - Bauelement (
100 ) nach Anspruch 12, wobei über mindestens einer der externen Kontaktstellen (27 ) eine jeweilige Lotkugel (28 ) angeordnet ist. - Bauelement (
100 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner von der ersten Hauptseite (12 ) des Halbleiterchips (10 ) vorstehende Vorsprünge (52 ) umfasst, wobei die Vorsprünge (52 ) an den Kontaktstellen (11 ) des Halbleiterchips (10 ) angebracht sind. - Bauelement (
100 ), umfassend: einen Halbleiterchip (10 ), der auf einer ersten Hauptseite (12 ) des Halbleiterchips (10 ) angeordnete Kontaktstellen (11 ) umfasst, Pads (31 ), die auf der ersten Hauptseite (12 ) des Halbleiterchips (10 ) in einem Array angeordnet sind und aus einem Material mit einer Bruchdehnung von mehr als 35% bestehen; einen Einkapselungskörper (14 ), der den Halbleiterchip (10 ) bedeckt, eine Metallschicht (15 ), die elektrisch mit den Kontaktstellen (11 ) des Halbleiterchips (10 ) gekoppelt ist und sich über den Einkapselungskörper (14 ) erstreckt, und Lotkugeln (28 ), die in einem Array über den Pads (31 ) angeordnet sind. - Bauelement (
100 ), umfassend: einen Halbleiterchip (10 ), der eine erste Hauptseite (12 ), eine zweite Hauptseite (23 ) gegenüber der ersten Hauptseite (12 ) und sich von der ersten Hauptseite (12 ) zu der zweiten Hauptseite (23 ) erstreckende Seitenflächen (24 ) umfasst, mit auf der ersten Hauptseite (12 ) des Halbleiterchips (10 ) angeordneten Kontaktstellen (11 ), ein Material (13 ) mit einer Bruchdehnung von mehr als 35%, das die erste Hauptseite (12 ) des Halbleiterchips (10 ) bedeckt, einen Einkapselungskörper (14 ), der die Seitenflächen (24 ) des Halbleiterchips (10 ) bedeckt, eine Umverdrahtungsschicht (15 ), die elektrisch mit den Kontaktstellen (11 ) des Halbleiterchips (10 ) gekoppelt ist und sich über den Einkapselungskörper (14 ) erstreckt, und über der Umverdrahtungsschicht (15 ) abgeschiedene Lotkugeln (28 ). - Bauelement (
100 ) nach Anspruch 16, das ferner von der ersten Hauptseite (12 ) des Halbleiterchips (10 ) vorstehende Vorsprünge (52 ) umfasst, wobei die Vorsprünge (52 ) die Kontaktstellen (11 ) des Halbleiterchips (10 ) elektrisch mit der Umverdrahtungsschicht (15 ) koppeln. - Verfahren, umfassend: Bereitstellen eines Halbleiterchips (
10 ), der auf einer ersten Hauptseite (12 ) des Halbleiterchips (10 ) angeordnete Kontaktstellen (11 ) umfasst; Aufbringen eines Materials (13 ) mit einer Bruchdehnung von mehr als 35% auf die erste Hauptseite (12 ) des Halbleiterchips (10 ); Platzieren des Halbleiterchips (10 ) über einem Träger (16 ), wobei die erste Hauptseite (12 ) des Halbleiterchips (10 ) dem Träger (16 ) zugewandt ist; Bedecken des Halbleiterchips (10 ) mit einem Einkapselungsmaterial (14 ); Entfernen des Trägers (16 ) nach dem Bedecken des Halbleiterchips (10 ) mit dem Einkapselungsmaterial (14 ); und Aufbringen einer Metallschicht (15 ) auf den Halbleiterchip (10 ) und das Einkapselungsmaterial (14 ), wobei die Metallschicht (15 ) elektrisch mit den Kontaktstellen (11 ) des Halbleiterchips (10 ) gekoppelt ist. - Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Material (
13 ) mit einer Bruchdehnung von mehr als 35% auf die erste Hauptseite (12 ) des Halbleiterchips (10 ) aufgebracht wird, bevor der Halbleiterchip (10 ) über dem Träger (16 ) platziert wird. - Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Material (
13 ) mit einer Bruchdehnung von mehr als 35% auf die erste Hauptseite (12 ) des Halbleiterchips (10 ) aufgebracht wird, nachdem der Träger (16 ) entfernt wurde. - Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, wobei das Material (
13 ) mit einer Bruchdehnung von mehr als 35% in Form von Pads (31 ) auf die erste Hauptseite (12 ) des Halbleiterchips (10 ) aufgebracht wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, wobei ein weiterer Halbleiterchip (
10 ) über dem Träger (16 ) platziert und mit dem Einkapselungsmaterial (14 ) bedeckt wird. - Verfahren nach Anspruch 22, wobei der Halbleiterchip (
10 ) und der weitere Halbleiterchip (10 ) voneinander durch teilweises Entfernen des Einkapselungsmaterials (14 ) getrennt werden. - Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 23, wobei Lötkugeln (
28 ) auf die Metallschicht (15 ) aufgebracht werden. - Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 24, wobei Vorsprünge (
52 ), die von der ersten Hauptseite (12 ) des Halbleiterchips (10 ) vorstehen, an den Kontaktstellen (11 ) des Halbleiterchips (10 ) angebracht werden und das Einkapselungsmaterial (14 ) entfernt wird, bis Oberflächen der Vorsprünge (52 ) freigelegt sind.
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US20130075894A1 (en) * | 2011-09-23 | 2013-03-28 | Texas Instruments Incorporated | Integrated circuit and method of making |
US9691706B2 (en) * | 2012-01-23 | 2017-06-27 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Multi-chip fan out package and methods of forming the same |
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US20140048946A1 (en) * | 2012-08-17 | 2014-02-20 | Freescale Semiconductor, Inc. | Sensor packages and method of packaging dies of various sizes |
US9485870B2 (en) * | 2013-01-04 | 2016-11-01 | Apple Inc. | Methods for transparent encapsulation and selective encapsulation |
US9875913B2 (en) * | 2013-10-30 | 2018-01-23 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method for singulating packaged integrated circuits and resulting structures |
US9888577B2 (en) * | 2014-03-28 | 2018-02-06 | Intel Corporation | Passive electrical devices with a polymer carrier |
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US10284172B2 (en) * | 2015-04-28 | 2019-05-07 | Texas Instruments Incorporated | Acoustic device package and method of making |
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JP2002076196A (ja) * | 2000-08-25 | 2002-03-15 | Nec Kansai Ltd | チップ型半導体装置及びその製造方法 |
US6737295B2 (en) * | 2001-02-27 | 2004-05-18 | Chippac, Inc. | Chip scale package with flip chip interconnect |
DE10137184B4 (de) * | 2001-07-31 | 2007-09-06 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils mit einem Kuststoffgehäuse und elektronisches Bauteil |
DE10157280B4 (de) | 2001-11-22 | 2009-10-22 | Qimonda Ag | Verfahren zum Anschließen von Schaltungseinheiten |
US6940177B2 (en) * | 2002-05-16 | 2005-09-06 | Dow Corning Corporation | Semiconductor package and method of preparing same |
DE10240460A1 (de) * | 2002-08-29 | 2004-03-11 | Infineon Technologies Ag | Universelles Halbleitergehäuse mit vorvernetzten Kunststoffeinbettmassen und Verfahren zur Herstellung desselben |
US6905914B1 (en) * | 2002-11-08 | 2005-06-14 | Amkor Technology, Inc. | Wafer level package and fabrication method |
DE10315957A1 (de) * | 2003-04-08 | 2004-10-28 | Ejot Gmbh & Co. Kg | Schraube mit einer partiell gehärteten Funktionsspitze und Verfahren zu ihrer Herstellung |
TWI241007B (en) * | 2004-09-09 | 2005-10-01 | Phoenix Prec Technology Corp | Semiconductor device embedded structure and method for fabricating the same |
DE102004058413B4 (de) * | 2004-10-26 | 2006-10-19 | Advanced Chip Engineering Technology Inc. | Verfahren zur Herstellung einer Chipgroßen Packungsstruktur |
DE102004052921A1 (de) * | 2004-10-29 | 2006-05-11 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen mit externen Kontaktierungen |
US7208345B2 (en) * | 2005-05-11 | 2007-04-24 | Infineon Technologies Ag | Method of manufacturing a semiconductor device comprising stacked chips and a corresponding semiconductor device |
US7952188B2 (en) * | 2007-01-08 | 2011-05-31 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor module with a dielectric layer including a fluorocarbon compound on a chip |
US20090160053A1 (en) * | 2007-12-19 | 2009-06-25 | Infineon Technologies Ag | Method of manufacturing a semiconducotor device |
US9164404B2 (en) * | 2008-09-19 | 2015-10-20 | Intel Corporation | System and process for fabricating semiconductor packages |
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