DE102011088197B4 - Elektronische Baugruppe und Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baugruppe mit einem Signalverarbeitungschip - Google Patents

Elektronische Baugruppe und Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baugruppe mit einem Signalverarbeitungschip Download PDF

Info

Publication number
DE102011088197B4
DE102011088197B4 DE102011088197.2A DE102011088197A DE102011088197B4 DE 102011088197 B4 DE102011088197 B4 DE 102011088197B4 DE 102011088197 A DE102011088197 A DE 102011088197A DE 102011088197 B4 DE102011088197 B4 DE 102011088197B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal processing
processing chip
carrier frame
contact surface
active
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102011088197.2A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102011088197A1 (de
Inventor
Mathias Gerner
Jakob Schillinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive Technologies GmbH
Original Assignee
Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive Technologies GmbH filed Critical Continental Automotive Technologies GmbH
Priority to DE102011088197.2A priority Critical patent/DE102011088197B4/de
Publication of DE102011088197A1 publication Critical patent/DE102011088197A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102011088197B4 publication Critical patent/DE102011088197B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/09—Magnetoresistive devices
    • G01R33/096—Magnetoresistive devices anisotropic magnetoresistance sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/495—Lead-frames or other flat leads
    • H01L23/49575—Assemblies of semiconductor devices on lead frames
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/13147—Copper [Cu] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16135—Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/16145—Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16245—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/818—Bonding techniques
    • H01L2224/81801—Soldering or alloying
    • H01L2224/81815—Reflow soldering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/818—Bonding techniques
    • H01L2224/8185—Bonding techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone, epoxy, polyimide, polyester
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L24/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L24/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/14—Integrated circuits
    • H01L2924/143—Digital devices
    • H01L2924/1433—Application-specific integrated circuit [ASIC]

Abstract

Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baugruppe (2) mit einem Signalverarbeitungschip (6), der eine erste und zweite aktive Kontaktierungsfläche (10, 12) aufweist, umfassend- Montieren und Kontaktieren des Signalverarbeitungschips (6) mit der ersten aktiven Kontaktierfläche (10) auf einem Trägerrahmen (4) und- Montieren und Kontaktieren eines elektrischen Bauelements (8) auf der zweiten aktiven Kontaktierfläche (12) des Signalverarbeitungschips (6), nachdem der Signalverarbeitungschip (6) auf dem Trägerrahmen (4) montiert ist, und wobei das elektrische Bauelement (8) ein Sensor ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baugruppe mit einem Signalverarbeitungschip und eine elektronische Baugruppe.
  • Elektronische Bauelemente wie Sensoren und Aktoren müssen zum Informationsaustausch untereinander kommunizieren. Dazu wird den elektronischen Bauelementen in der Regel ein Signalverarbeitungschip vorgeschaltet, der den Nachrichtenverkehr übernimmt.
  • Die US 6 441 495 B1 betrifft eine Halbleiter-Vorrichtung, wobei die zweiten Enden aller Kabel und die Klemmen, welche mit den zweiten Enden verbunden sind, in einer gemeinsamen Ebene umfasst sind, welche niedriger ist als die Elektrode des höchsten Halbleiters, aber höher als die Elektrode des niedrigsten in dem Stapel der Halbleiter Chips.
  • Die betrifft einen Leiterrahmen, wobei der innere Leiter einen herausragenden Teil umfasst, welcher auf einer Oberfläche an seinem Äußeren bereitgestellt ist, der herausragende Teil in eine Dicke-Richtung herausragt, und ein Stufen-Teil and einem Seiten-Teil des herausragenden Teils gebildet ist.
  • Die US 2007 / 0 007 633 A1 betrifft eine in Harz eingegossenen Halbleiter-Vorrichtung, wobei jeder der inneren Leiter mit einem herausragenden Teil auf der Oberfläche des inneren Leiters auf einer Außenseite relativ zur Umgebung des Halbleiter-Chips bereitstellt wird, der herausragende Teil in eine Dicke-Richtung mit einer Höhe herausragt, welche eine Position einer Rückseite des Halbleiter-Chips nicht überschreitet und externe Elektroden auf Oberflächen der herausragenden Teile ausgebildet sind.
  • Die US 2004 / 0 217 380 A1 betrifft eine Halbleiter-Vorrichtung, wobei das zweite Halbleiterpaket einen zweiten Halbleiter-Chips umfasst, das zweite Halbleiterpaket auf dem ersten Halbleiterpaket mittels zweiter herausragender Elektroden montiert wird, die zweite herausragende Elektrode einen Schmelzpunkt hat, welcher höher ist als der Schmelzpunkt der ersten herausragenden Elektrode.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, die elektronische Baugruppe zu verbessern.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung schlägt vor, ein zunächst den Signalverarbeitungschip mit einem Trägerrahmen zu verbinden und erst danach das elektronische Bauelement auf dem Signalverarbeitungschip zu montieren.
  • Die Erfindung geht davon aus, dass die elektronische Baugruppe auch montiert werden könnte, indem zunächst der Signalverarbeitungschip auf einem Wafer hergestellt und mit dem elektronischen Bauelement bestückt werden könnte. Danach müsste der Wafer gesägt werden, um den Signalverarbeitungschip herauszutrennen. Abschließend kann der Signalverarbeitungschip mit dem bestückten elektronischen Bauelement auf einem Trägerrahmen aufgebracht und verschaltet werden.
  • Der Erfindung liegt jedoch die Erfindung zugrunde, dass das Sägen des Wafers Verunreinigungen wie Siliziumpartikel erzeugt, die sich an den elektrischen Verbindungen zwischen dem Signalverarbeitungschip und dem elektronischen Bauelement ansammeln und zu einem Kurzschluss führen können. Auf diese Weise wäre die gesamte elektronische Baugruppe unbrauchbar.
  • Zwar könnte der Signalverarbeitungschip zunächst herausgesägt und dann mit dem elektronischen Bauelement bestückt werden, dies ist jedoch aufgrund der Größe des Signalverarbeitungschips und des elektronischen Bauelements nur sehr schwer technisch realisierbar.
  • Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass der Trägerrahmen, Leadframe genannt, ein handhabbares Gerüst bietet, um den aus dem Wafer herausgetrennten Signalverarbeitungschip mit dem elektronischen Bauelement zu bestücken. Ist somit der Signalverarbeitungschip erst einmal auf dem Trägerrahmen aufgebracht, kann der Trägerrahmen mit dem Signalverarbeitungschip in einfacher Weise gehalten und mit dem elektronischen Bauelement bestückt werden.
  • Die Erfindung gibt daher ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baugruppe mit einem Signalverarbeitungschip an, der eine erste und zweite aktive Kontaktierungsfläche aufweist. Das angegebene Verfahren umfasst die Schritte Montieren und Kontaktieren des Signalverarbeitungschips mit der ersten aktiven Kontaktierfläche auf einem Trägerrahmen und Montieren und Kontaktieren eines elektrischen Bauelements auf der zweiten aktiven Kontaktierfläche des Signalverarbeitungschips, nachdem der Signalverarbeitungschip auf dem Trägerrahmen montiert ist.
  • Das elektronische Bauelement kann dabei jeder beliebige Sensor sein. Als Sensoren können beispielsweise magnetische Sensoren, wie ein Hall-Sensor, ein Mikrophon oder Drucksensor zu Einsatz kommen. Im weitesten Sinne können als elektronisches Bauelement mechanische, elektromagnetische, elektrische, optische, akustische und andere physikalische Sensoren verwendet werden.
  • Da die Bestückung des Signalverarbeitungschips mit einem elektronischen Bauelement durch das angegebene Verfahren nach seinem Heraustrennen aus einem Wafer möglich ist, werden Verschmutzungen der elektrischen Verbindung zwischen dem Signalverarbeitungschip und dem elektronischen Bauelement vermieden und so die Zuverlässigkeit, die Fehleranfälligkeit und die Ausfallsicherheit gesteigert.
  • Das elektronische Bauelement kann darüber hinaus jeder beliebige Aktor sein. Als Aktor wäre beispielsweise ein Lautsprecher denkbar.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung sind die erste und zweite aktive Kontaktierfläche des Signalverarbeitungschips auf einer gemeinsamen aktiven Kontaktierungsseite des Signalverarbeitungschips ausgebildet, wobei der Trägerrahmen im Bereich der zweiten aktiven Kontaktierfläche des Signalverarbeitungschips eine Durchgangsöffnung aufweist.
  • In einer anderen Weiterbildung der Erfindung umfasst das angegebene Verfahren den Schritt Einsetzen des elektrischen Bauelements in die Durchgangsöffnung zur Montage des elektrischen Bauelements auf der zweiten aktiven Kontaktierfläche des Signalverarbeitungschips. Auf diese Weise kann der Signalverarbeitungschip beispielsweise als Halbleiterschip ausgeführt sein, dessen gesamte elektronische Anschlüsse in der Regel nur von einer einzigen Seite des Chips zugänglich sind. Wird der Signalverarbeitungschip daher am Trägerrahmen befestigt und elektrisch kontaktiert, so kann er dennoch durch die Durchgangsöffnung mit dem elektronischen Bauelement bestückt werden.
  • In einer zusätzlichen Weiterbildung der Erfindung umfasst das angegebene Verfahren den Schritt Verkleben oder Verlöten des Signalverarbeitungschips auf dem Trägerrahmen zur Montage des Signalverarbeitungschips mit der ersten aktiven Kontaktierfläche auf dem Trägerrahmen. Durch das Verkleben des Signalverarbeitungschips mit der Trägerbahn ist ein mechanischer Halt zwischen dem Trägerrahmen und dem Signalverarbeitungschip erreicht, der es erlaubt, alle nachfolgenden Montageschritte weitestgehend wärmeunabhängig durchzuführen. Der verwendete Kleber kann beispielsweise elektrisch leitfähig sein, so dass durch das Verkleben auch gleichzeitig die elektrische Kontaktierung hergestellt wird. Der gleiche Effekt kann auch erreicht werden, wenn der Signalverarbeitungschip auf dem Trägerrahmen mit einem hochwärmeleitfähigen Lot verlötet wird.
  • In einer anderen Weiterbildung der Erfindung umfasst das angegebene Verfahren den Schritt Anordnen eines Abstandshalters zwischen dem Signalverarbeitungschip und dem Trägerrahmen vor dem Verkleben des Signalverarbeitungschips auf dem Trägerrahmen. Durch den Abstandshalter ist ein definierter Abstand zwischen dem Signalverarbeitungschip und dem Trägerrahmen geschaffen, der es erlaubt, den Kleber zwischen beiden Bauteilen aufzubringen und aushärten zu lassen.
  • In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung kontaktiert der Abstandshalter die erste aktive Kontaktierfläche mit den Leiterbahnen elektrisch. Auf diese Weise kann auch ein nichtleitfähiger, unter Umständen günstigerer Kleber, zum mechanischen Verbinden des Signalverarbeitungschips und dem Trägerrahmen verwendet werden, da der Kleber nicht mehr die elektrische Verbindung herstellen muss.
  • In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung umfasst das angegebene Verfahren den Schritt Verlöten oder Verkleben des elektrischen Bauelements auf der zweiten aktiven Kontaktierfläche zum Montieren eines elektrischen Bauelements auf der zweiten aktiven Kontaktierfläche. Wird das elektrische Bauelement auf der zweiten Kontaktierfläche des Signalverarbeitungschips verlötet, ist durch das zuvorige Verkleben des Signalverarbeitungschips mit dem Trägerrahmen die mechanische Verbindung zwischen dem Signalverarbeitungschip und dem Trägerrahmen wärmebeständig, so dass der Signalverarbeitungschip während des Verlötens des elektrischen Bauelements kopfüber am Trägerrahmen hängen kann, ohne dass er wegen eines sich aufweichenden Verbindungsmittels vom Trägerrahmen herunterfallen würde.
  • In einer anderen Weiterbildung der Erfindung umfasst das angegebene Verfahren den Schritt Aufbringen einer Zusatzkomponente auf den Signalverarbeitungschip, auf das Bauelement und/oder auf den Trägerrahmen über der Durchgangsöffnung. Das Zusatzelement kann besondere Eigenschaften aufweisen, die in Verbindung mit den Eigenschaften des elektrischen Bauelementes dem Gesamtgebilde besondere Eigenschaften verleihen. Zum Beispiel wird für einen AMR-Sensor (Anisotroper magnetoresistiver Effekt Sensor) ein Offset-Magnet benötigt, um Wechselfelder zu detektieren. Für ein Mikrophon kann ein Frequenzfilter notwendig sein.
  • In einer besonderen Ausführung ist das elektronische Bauelement ein Magnetsensorchip.
  • In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung umfasst das angegebene Verfahren den Schritt Beschichten einer Seite des Signalverarbeitungschips oder des Magnetsensorchip mit einer Magnetfolie zum Anordnen des Magneten. Auf diese Weise kann ein Magnet, wie beispielsweise der zuvor genannte Offset-Magnet, besonders platzsparen und nah am elektronischen Bauelement plaziert werden, wodurch sich Gewicht einsparen lässt.
  • Für den Magneten kann aufgrund seiner Nähe zum elektronischen Bauelement auch ein weniger hochwertiges Material als beispielsweise ein Magentmaterial aus seltenen Erden verwendet werden.
  • Die Erfindung gibt auch eine elektronische Baugruppe an, die einen Signalverarbeitungschip mit einer ersten und zweiten aktive Kontaktierfläche, einen Trägerrahmen, der mit der ersten Kontaktierfläche des Signalverarbeitungschips elektrisch kontaktiert ist, wobei der Trägerrahmen eine Durchgangsöffnung im Bereich der zweiten Kontaktierfläche des Signalverarbeitungschips aufweist, und ein in der Durchgangsöffnung angeordnetes elektrisches Bauelements umfasst, das mit der zweiten aktiven Kontaktierfläche des Signalverarbeitungschips elektrisch verbunden ist.
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei:
    • 1 eine schematische Darstellung einer ersten elektronischen Baugruppe gemäß der Erfindung in einer Draufsicht,
    • 2 eine schematische Darstellung einer zweiten elektronischen Baugruppe gemäß der Erfindung in einer seitlichen Schnittansicht,
    • 3 eine schematische Darstellung einer zweiten elektronischen Baugruppe gemäß der Erfindung in einer seitlichen Schnittansicht, und
    • 4 eine schematische Darstellung einer zweiten elektronischen Baugruppe gemäß der Erfindung in einer seitlichen Schnittansicht zeigt.
  • Es wird auf 1 Bezug genommen, die 1 eine schematische Darstellung einer ersten elektronischen Baugruppe 2 gemäß der Erfindung in einer Draufsicht zeigt.
  • Die elektronische Baugruppe besteht aus einem Trägerrahmen 4, nachstehend Leadframe 4 genannt, auf den ein Signalverarbeitungschip 6 in Form eines ASICs 6 (applicationspecific integrated circuit) aufgesetzt ist. An einer Unterseite des ASICs 6 und von diesem verdeckt ist ein elektronisches Bauteil in Form eines Magnetsensors 8 angeordnet, der in der vorliegenden Ausführung als AMR-Sensor Chip 8 (Anisotroper magnetoresistiver Effekt Sensor) ausgebildet und in der 1 lediglich gestrichelt dargestellt ist.
  • Der ASIC 6 ist mit dem Leadframe 4 an ersten Verbindungspunkten 10 und mit dem Magnetsensor 8 an zweiten Verbindungspunkten 12 verbunden. Die Form des Leadframes 4 ist exemplarisch und kann applikationsabhängig ausgestaltet sein. Jedoch sollte der Leadframe 4 eine Durchgangsöffnung 13 im Bereich des AMR-Sensor Chips 8 aufweisen, in der dieser aufgenommen werden kann.
  • Es wird auf 2 Bezug genommen, die eine schematische Darstellung einer zweiten elektronischen Baugruppe 2 gemäß der Erfindung in einer seitlichen Schnittansicht zeigt. In 2 werden zu 1 gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nicht noch einmal beschrieben.
  • Nachstehend wird beschrieben, wie die gezeigte elektronische Baugruppe 2 hergestellt wird.
  • Zunächst wird der Leadframe 4 wird mit speziellen Eigenschaften bereitgestellt. So kann der Leadframe 4, amagnetisch sein und einen geringen Ausdehnungskoeffizienten sowie eine Dicke 14 von cirka 250um aufweisen. Auch ist die Durchgangsöffnung 13 an einer geeigneten Stelle auszubilden.
  • Danach wird der ASIC 6 auf einem Waferlevel mit den notwendigen elektrisch leitfähigen Verbindungselementen zur Verbindung zwischen dem ASIC 6 und dem AMR-Sensor Chip 8 als auch zwischen dem ASIC 6 und dem Leadframe 4 versehen. Die Verbindungselemente sind in der vorliegenden Ausführung Säulen 16 aus Kupfer, die an den Verbindungspunkten 10, 12 angeordnet werden. Durch das Anordnen der Säulen 16 bereits auf dem Waferlevel werden alle ASICs 6 auf dem Waferlevel schon in der Herstellungsphase mit den notwendigen Verbindungselementen, also den Säulen 16, versehen, die zur elektrischen Kontaktierung notwendig sind. Auf diese Weise sind keine seriellen Prozesse, wie zum Beispiel Drahtbonden notwendig. Dabei werden die Verbindungspunkte 10, 12 durch galvanische Beschichtung für die nachfolgende Verbindungstechnik vorbereitet.
  • Im nächsten Schritt wird auf der Rückseite des ASICs 6 eine Magnetfolie 18 auflaminiert. Diese Magnetfolie 18 dient dem AMR-Sensor Chip 8 als Offset. Wäre dieser Offset nicht vorhanden, könnte der AMR-Sensor Chip 8 keine magnetischen Wechselfelder messen.
  • Nachdem die ASICs 6 auf dem Waferlevel fertig gestellt und mit der Magnetfolie 18 beschichtet sind, werden die einzelnen ASIC-Magnetfolie-Stapel 6, 18 gesägt und so vereinzelt.
  • Im nächsten Schritt wird der AMR-Sensor Chip 8 hergestellt. Die Herstellung erfolgt wieder auf einem Wafer, der abschließend gesägt wird. Im Gegensatz zum ASIC 6 kann der Wafer mit den AMR-Sensor Chips vor dem Sägen auf eine Dicke zurück gedünnt werden, damit er nicht dicker ist, als der Leadframe 4, das heißt in der vorliegenden Ausführung kleiner oder gleich 250 µm.
  • Nachdem alle Bauteile 4, 6, 8 für die elektronische Baugruppe 2 hergestellt sind, können diese zur elektronischen Baugruppe zusammengefügt werden.
  • Dazu wird zunächst ein leitfähiger Kleber auf die Verbindungspunkte 10 für die Verbindung zwischen ASIC 6 und Leadframe 4 herstellen sollen aufgetragen. Anschließend wird der ASIC Chip 6 mittel dem Flip-Chip-Verfahren zusammen mit der Magnetfolie 18 auf den Leadframe 4 aufgesetzt. Die Flip-Chip-Montage ist dabei ein Verfahren der Aufbau- und Verbindungstechnik zur Kontaktierung von ungehäusten Halbleiter-Chips. Bei der Flip-Chip-Montage wird der Signalverarbeitungschip direkt und ohne weitere Anschlussdrähte, mit einer aktiven Kontaktierfläche zum elektronischen Bauelement hin montiert. Bei der Flip-Chip-Montage erfolgt die elektrische Verbindung aller elektrischen Kontakte zwischen dem Signalverarbeitungschip und dem elektronischen Bauelement gleichzeitig.
  • Anschließend wird der Kleber im Rahmen eines Batch-Prozesses ausgehärtet. Ist der Kleber leitfähig, so kann der die elektrische Verbindung zwischen dem ASIC 6 und dem Leadframe 6 herstellen. Anderenfalls kann der Kleber auch nur die mechanische Verbindung herstellen, wobei die elektrische Verbindung beispielsweise über die Säulen 16 aus Kupfer hergestellt wird.
  • Im nächsten Schritt wird eine Lotpaste auf die Verbindungspunkte 12 für die Verbindung zwischen ASIC 6 und AMR-Sensor Chip 8 aufgetragen, der AMR Sensor Chip 8 auf dem ASIC 6 in der Durchgangsöffnung 13 des Leadframes 4 plaziert und über einen Reflow Prozess mit dem ASIC 6 verlötet. Hier zeigt sich der Vorteil des verklebten ASICs 8 mit dem Leadframe 4, da sich beide Elemente durch den wärmebeständigen Kleber nicht voneinander lösen können.
  • Abschließend kann die gesamte elektronische Baugruppe mittels eines Transfer-Molding Prozesses eingehaust werden.
  • Es wird auf 3 Bezug genommen, die eine schematische Darstellung einer dritten elektronischen Baugruppe 2 gemäß der Erfindung in einer seitlichen Schnittansicht zeigt. In 3 werden zu 1 und 2 gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nicht noch einmal beschrieben.
  • In 3 weist die elektronische Baugruppe 2 statt einer Magnetfolie 18 eine Magneten 20 auf, der die Durchgangsöffnung bedeckt. Dieser Magneten 20 ist nicht nur kostengünstiger als die Magnetfolie 18, er kann auch näher am AMR-Sensor Chip 8 platziert werden.
  • Es wird auf 4 Bezug genommen, die eine schematische Darstellung einer dritten elektronischen Baugruppe 2 gemäß der Erfindung in einer seitlichen Schnittansicht zeigt. In 4 werden zu den 1 bis 3 gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nicht noch einmal beschrieben.
  • In 4 weist der Leadframe 4 an den Verbindungspunkten 10 zum ASIC 6 Prägungen 22 auf. Diese Prägungen 22 sind einstückig mit dem Leadframe 4 herstellbar.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baugruppe (2) mit einem Signalverarbeitungschip (6), der eine erste und zweite aktive Kontaktierungsfläche (10, 12) aufweist, umfassend - Montieren und Kontaktieren des Signalverarbeitungschips (6) mit der ersten aktiven Kontaktierfläche (10) auf einem Trägerrahmen (4) und - Montieren und Kontaktieren eines elektrischen Bauelements (8) auf der zweiten aktiven Kontaktierfläche (12) des Signalverarbeitungschips (6), nachdem der Signalverarbeitungschip (6) auf dem Trägerrahmen (4) montiert ist, und wobei das elektrische Bauelement (8) ein Sensor ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei - die erste und zweite aktive Kontaktierfläche (10, 12) des Signalverarbeitungschips (6) auf einer gemeinsamen aktiven Kontaktierungsseite des Signalverarbeitungschips (6) ausgebildet sind und - der Trägerrahmen (4) im Bereich der zweiten aktiven Kontaktierfläche (12) des Signalverarbeitungschips (6) eine Durchgangsöffnung (13) aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, umfassend - Einsetzen des elektrischen Bauelements (8) in die Durchgangsöffnung (13) zur Montage des elektrischen Bauelements (8) auf der zweiten aktiven Kontaktierfläche (12) des Signalverarbeitungschips (6).
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend - Verkleben oder Verlöten des Signalverarbeitungschips (6) auf dem Trägerrahmen (4) zur Montage des Signalverarbeitungschips (6) mit der ersten aktiven Kontaktierfläche (10) auf dem Trägerrahmen (4).
  5. Verfahren nach Anspruch 4, umfassend - Anordnen eines Abstandshalters (16, 22) zwischen dem Signalverarbeitungschip (6) und dem Trägerrahmen (4) vor dem Verkleben des Signalverarbeitungschips (6) auf dem Trägerrahmen (4).
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Abstandshalter (16, 18) die erste aktive Kontaktierfläche (10) mit dem Trägerrahmen (4) elektrisch kontaktiert.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche umfassend - Verkleben oder Verlöten des elektrischen Bauelements (8) auf der zweiten aktiven Kontaktierfläche (12) zum Montieren des elektrischen Bauelements (8) auf der zweiten aktiven Kontaktierfläche (12).
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Lot zum Verlöten des Signalverarbeitungschips (6) auf dem Trägerrahmen (4) einen höheren Schmelzpunkt aufweist, als das Lot zum Verlöten des elektrischen Bauelements (8) auf der zweiten aktiven Kontaktierfläche (12).
  9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend - Aufbringen einer Zusatzkomponente (18) auf den Signalverarbeitungschip (6), auf das Bauelement (8) und/oder auf den Trägerrahmen (4) über der Durchgangsöffnung (13).
  10. Elektronische Baugruppe (2) umfassend - einen Signalverarbeitungschip (6) mit einer ersten und zweiten aktive Kontaktierfläche (10, 12), - einen Trägerrahmen (4) der mit der ersten Kontaktierfläche (10) des Signalverarbeitungschips (6) elektrisch kontaktiert ist, wobei der Trägerrahmen (4) eine Durchgangsöffnung (15) im Bereich der zweiten Kontaktierfläche (12) des Signalverarbeitungschips (6) aufweist, und - ein in der Durchgangsöffnung (15) angeordnetes elektrisches Bauelements (8), das mit der zweiten aktiven Kontaktierfläche (12) des Signalverarbeitungschips (6) elektrisch verbunden ist, und wobei das elektrische Bauelement (8) ein Sensor ist.
DE102011088197.2A 2011-12-09 2011-12-09 Elektronische Baugruppe und Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baugruppe mit einem Signalverarbeitungschip Active DE102011088197B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011088197.2A DE102011088197B4 (de) 2011-12-09 2011-12-09 Elektronische Baugruppe und Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baugruppe mit einem Signalverarbeitungschip

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011088197.2A DE102011088197B4 (de) 2011-12-09 2011-12-09 Elektronische Baugruppe und Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baugruppe mit einem Signalverarbeitungschip

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102011088197A1 DE102011088197A1 (de) 2013-06-13
DE102011088197B4 true DE102011088197B4 (de) 2024-04-11

Family

ID=48464390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011088197.2A Active DE102011088197B4 (de) 2011-12-09 2011-12-09 Elektronische Baugruppe und Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baugruppe mit einem Signalverarbeitungschip

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102011088197B4 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015225071B4 (de) * 2015-12-14 2023-02-16 Continental Automotive Technologies GmbH Verfahren zur Fertigung eines Raddrehzahlsensors und Raddrehzahlsensor
US20230094395A1 (en) * 2021-09-29 2023-03-30 Asahi Kasei Microdevices Corporation Magnetic sensor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6441495B1 (en) 1997-10-06 2002-08-27 Rohm Co., Ltd. Semiconductor device of stacked chips
US20040089921A1 (en) 2002-11-01 2004-05-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Lead frame and method of producing the same, and resin-encapsulated semiconductor device and method of producing the same
US20040217380A1 (en) 2003-02-25 2004-11-04 Akiyoshi Aoyagi Semiconductor device, electronic device, electronic apparatus, method for manufacturing a semiconductor device, and method for manufacturing an electronic device
US20070007633A1 (en) 2002-08-30 2007-01-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Lead frame, resin-encapsulated semiconductor device, and method of producing the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6441495B1 (en) 1997-10-06 2002-08-27 Rohm Co., Ltd. Semiconductor device of stacked chips
US20070007633A1 (en) 2002-08-30 2007-01-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Lead frame, resin-encapsulated semiconductor device, and method of producing the same
US20040089921A1 (en) 2002-11-01 2004-05-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Lead frame and method of producing the same, and resin-encapsulated semiconductor device and method of producing the same
US20040217380A1 (en) 2003-02-25 2004-11-04 Akiyoshi Aoyagi Semiconductor device, electronic device, electronic apparatus, method for manufacturing a semiconductor device, and method for manufacturing an electronic device

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011088197A1 (de) 2013-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011053871B4 (de) Multichip-Halbleitergehäuse und deren Zusammenbau
EP3231261B1 (de) Leiterplatte mit einem asymmetrischen schichtenaufbau
EP0537419A1 (de) Anordnung mit einem integrierten Magnetfeldsensor sowie einem ferromagnetischen ersten und zweiten Magnetfluss-Konzentrator und Verfahren zum Einbau einer Vielzahl von Anordnungen in je einem Kunststoffgehäuse
WO2003067657A2 (de) Halbleiterbauteil mit sensor- bzw. aktoroberfläche und verfahren zu seiner herstellung
EP1817803B1 (de) Kontaktierung von vielschicht-piezoaktoren bzw. -sensoren
DE102015212832A1 (de) Halbleitervorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
DE102014102006A1 (de) Halbleitermodule und Verfahren zu deren Bildung
DE102013100388A1 (de) Bauelement mit einer MEMS Komponente und Verfahren zur Herstellung
DE102011084393A1 (de) Mikromechanische Funktionsvorrichtung, insbesondere Lautsprechervorrichtung, und entsprechendes Herstellungsverfahren
DE102016107792B4 (de) Packung und halbfertiges Produkt mit vertikaler Verbindung zwischen Träger und Klammer sowie Verfahren zum Herstellen einer Packung und einer Charge von Packungen
DE102016124270A1 (de) Halbleiter-package und verfahren zum fertigen eines halbleiter-package
DE102011088197B4 (de) Elektronische Baugruppe und Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baugruppe mit einem Signalverarbeitungschip
EP2452547B1 (de) Elektronisches bauteil
DE10144467A1 (de) Elektronisches Sensorbauteil und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102019110191A1 (de) Package aufweisend einen Identifizierer auf und/oder in einem Träger
DE102014224559A1 (de) Mikromechanische Sensorvorrichtung und entsprechendes Herstellungsverfahren
DE102010029550A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Halbleiter-Bauelementen und entsprechendes Halbleiter-Bauelement
DE102013103351A1 (de) Elektronikmodul
DE102016115722A1 (de) Vergossenes Leiterrahmengehäuse und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102014203306A1 (de) Herstellen eines Elektronikmoduls
DE102018216282A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines MEMS-Sensors
DE102010008618A1 (de) Halbleitervorrichtung
DE102007002807A1 (de) Chipanordnung und Verfahren zur Herstellung einer Chipanordnung
DE102020108775B4 (de) Sensorpackages und verfahren zur herstellung von sensorpackages
DE102016217452A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Schaltungsträgers und einer elektrischen Schaltung

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL TEVES AG & CO. OHG, 60488 FRANKFURT, DE

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL AUTOMOTIVE TECHNOLOGIES GMBH, 30165 HANNOVER, DE