DE102014114982A1

DE102014114982A1 - Verfahren zum Bilden einer Chip-Baugruppe und Chip-Baugruppe

Info

Publication number: DE102014114982A1
Application number: DE102014114982.3A
Authority: DE
Inventors: Alexander Heinrich
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2014-10-15
Filing date: 2014-10-15
Publication date: 2016-04-21
Anticipated expiration: 2034-10-16
Also published as: US11508694B2; US20200219848A1; DE102014114982B4; US20180068982A1; US9837381B2; US20160111395A1; US10636766B2

Abstract

Ein Verfahren zum Bilden einer Chip-Baugruppe kann das Bilden mehrerer Hohlräume in einem Träger enthalten. Das Verfahren kann ferner das Anordnen einer Die-Befestigungsflüssigkeit in jedem der Hohlräume; das Anordnen mehrerer Chips auf der Die-Befestigungsflüssigkeit, wobei jeder Chip eine Rückseitenmetallisierung und ein Rückseiten-Zwischenverbindungsmaterial, das über der Rückseitenmetallisierung angeordnet ist, umfasst, wobei das Rückseiten-Zwischenverbindungsmaterial dem Träger zugewandt ist; das Verdampfen der Die-Befestigungsflüssigkeit; und nach dem Verdampfen der Die-Befestigungsflüssigkeit das Befestigen der mehreren Chips an den Träger enthalten.

Description

Technisches Gebiet
Verschiedene Ausführungsformen beziehen sich im Allgemeinen auf ein Verfahren zum Bilden einer Chip-Baugruppe und auf eine Chip-Baugruppe.
Hintergrund
Für die Verarbeitung oder/und die Verwendung können einzelne Chips (die außerdem als Dies bezeichnet werden) typischerweise auf einem gemeinsamen Träger, z. B. einem Leiterrahmen, angeordnet und befestigt werden. Dafür kann eine Vorrichtung verwendet werden, die zuerst einen Chip aufnimmt und ihn auf dem Träger anordnet und dann den Chip an dem Träger befestigt. Danach kann die Vorrichtung den nächsten Chip aufnehmen, ihn auf dem Träger anordnen und ihn an dem Träger befestigen. Dies ist ein sehr zeitaufwendiger Prozess, weil jeder Chip einzeln behandelt wird und weil nach dem Befestigen von einem der Chips auf dem Träger das Anordnen des nächsten Chips nicht unmittelbar ausgeführt werden kann: Die Luft, die die Chips und den Träger umgibt, wird durch den Befestigungsprozess erwärmt, wobei zuerst das Beruhigen der Luft abgewartet werden muss, andernfalls wird ein durch ein Bildgebungssystem zum Bestimmen des Zielbereichs aufgenommenes Bild durch die heiße, sich bewegende Luft zu verzerrt, um eine genaue Anordnung des Chips zu ermöglichen.
In einem alternativen Verfahren zum Befestigen eines Chips an einem Träger kann ein Zwischenträger verwendet werden. Die Chips können mit dem Oberteil nach unten auf dem Zwischenträger, z. B. einem Träger mit einem Klebeband, angeordnet werden. Anschließend kann der Träger, z. B. der Leiterrahmen, auf den Chips angeordnet werden, d. h., auf den Rückseiten der Chips, während die Chips durch das Klebeband auf dem Zwischenträger an der Stelle gehalten werden. Dann können der Stapel (die Baugruppe) aus dem Zwischenträger, dem Klebeband, dem Chip und dem Träger (dem Leiterrahmen) zu einer erwärmten Presse übertragen werden und einem Die-Heißbefestigungsprozess zum Befestigen der Chips auf dem Träger unterworfen werden.
Während das alternative Verfahren die Befestigung der Chips einen nach dem anderen auf dem Träger vermeiden und folglich Zeit einsparen kann, erfordert es einen Zwischenträger. Das Klebeband, das verwendet wird, um die Träger an der Stelle zu halten, kann nur einmal verwendet werden, um Verunreinigungen zu vermeiden. Dies kann zu relativ hohen Materialkosten pro Träger, z. B. pro Leiterrahmen, führen. Während ein derartiges Verfahren nützlich sein kann, falls eine große Anzahl von Chips auf einem Leiterrahmen angeordnet werden muss, kann das Anordnen einer relativ kleinen Anzahl von Chips auf einem relativ großen Leiterrahmen unter Verwendung dieses Verfahrens unerschwinglich teuer sein.
Zusammenfassung
Ein Verfahren zum Bilden einer Chip-Baugruppe kann das Bilden mehrerer Hohlräume in einem Träger enthalten. Das Verfahren kann ferner das Anordnen einer Die-Befestigungsflüssigkeit in jedem der Hohlräume; das Anordnen mehrerer Chips auf der Die-Befestigungsflüssigkeit, wobei jeder Chip eine Rückseitenmetallisierung und ein Rückseiten-Verbindungsmaterial, das über der Rückseitenmetallisierung angeordnet ist, umfasst; das Verdampfen der Die-Befestigungsflüssigkeit; und nach dem Verdampfen der Die-Befestigungsflüssigkeit das Befestigen der mehreren Chips an dem Träger enthalten.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
In den Zeichnungen beziehen sich überall in den verschiedenen Ansichten gleiche Bezugszeichen im Allgemeinen auf die gleichen Teile. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgerecht, wobei stattdessen die Betonung im Allgemeinen auf das Veranschaulichen der Prinzipien der Erfindung gelegt ist. In der folgenden Beschreibung werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen beschrieben, worin:
1A bis 1C eine Chip-Baugruppe in verschiedenen Stufen ihrer Bildung mittels eines Verfahrens zum Bilden einer Chip-Baugruppe gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigen;
2A bis 2E eine Chip-Baugruppe in verschiedenen Stufen ihrer Bildung mittels eines Verfahrens zum Bilden einer Chip-Baugruppe gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigen;
3A bis 3E eine Chip-Baugruppe in verschiedenen Stufen ihrer Bildung mittels eines Verfahrens zum Bilden einer Chip-Baugruppe gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigen;
4A bis 4C jede eine Chip-Baugruppe während einer (Selbst-)Zentrierungsstufe ihrer Bildung mittels eines Verfahrens zum Bilden einer Chip-Baugruppe gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigen;
5A und 5B jede einen Träger mit einem Hohlraum für die Verwendung in einem Verfahren zum Bilden einer Chip-Baugruppe gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigen;
6 einen Prozessablauf für ein Verfahren zum Bilden einer Chip-Baugruppe gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigt; und
7 eine graphische Darstellung zeigt, die verschiedene Teile und Prozesse visualisiert, die in einem Verfahren zum Bilden einer Chip-Baugruppe gemäß verschiedenen Ausführungsformen verwendet werden.
Beschreibung
Die folgende ausführliche Beschreibung bezieht sich auf die beigefügten Zeichnungen, die zur Veranschaulichung spezifische Einzelheiten und Ausführungsformen zeigen, in denen die Erfindung praktiziert werden kann.
Das Wort ”beispielhaft” wird hier so verwendet, dass es als ”ein Beispiel, ein Fall oder eine Veranschaulichung dienend” bedeutet. Irgendeine hier als ”beispielhaft” beschriebene Ausführungsform oder Konstruktion ist nicht notwendigerweise als gegenüber anderen Ausführungsformen oder Konstruktionen bevorzugt oder vorteilhaft auszulegen.
Das Wort ”über”, das hinsichtlich eines abgeschiedenen Materials verwendet wird, das ”über” einer Seite oder Oberfläche ausgebildet ist, kann hier so verwendet werden, dass es bedeutet, dass das abgeschiedene Material ”direkt auf” der, z. B. in direktem Kontakt mit der implizierten Seite oder Oberfläche ausgebildet sein kann. Das Wort ”über”, wie es hinsichtlich eines abgeschiedenen Materials verwendet wird, das ”über” einer Seite oder Oberfläche ausgebildet ist, kann hier so verwendet werden, dass es bedeutet, dass das abgeschiedene Material ”indirekt auf” der implizierten Seite oder Oberfläche ausgebildet sein kann, wobei eine oder mehrere zusätzliche Schichten zwischen der implizierten Seite oder Oberfläche und dem abgeschiedenen Material angeordnet sind.
In verschiedenen Ausführungsformen eines Verfahrens zum Bilden einer Chip-Baugruppe folgt der Anordnung mehrerer Chips auf einem gemeinsamen Träger ein gemeinsamer Befestigungsschritt. Das sequentielle Anordnen und Befestigen der einzelnen Chips auf dem Träger wird vermieden, wie der Prozess des Übertragens der Chips auf einen Zwischenträger für die gleichzeitige Anordnung auf dem Träger vermieden wird. Dadurch können die Herstellungskosten verringert werden. Außerdem können ein Prozess zum Positionieren des (endgültigen) Trägers auf dem Zwischenträger mit den Chips und ein Prozess zum Entfernen des Zwischenträgers nach dem Befestigen der Chips an dem Träger vermieden werden. Folglich kann Verarbeitungszeit eingespart werden.
Mit anderen Worten, das Verfahren zum Bilden einer Chip-Baugruppe kann ein schnelles Bilden der Chip-Baugruppe ermöglichen, während gleichzeitig zusätzliche Kosten vermieden werden, die die Verwendung eines zusätzlichen Zwischenträgers verursachen würde. Dies kann erreicht werden, indem mehrere Chips einzeln direkt auf einem gemeinsamen Träger angeordnet werden und dann die mehreren Chips in wenigstens einem gemeinsamen Prozess an dem Träger befestigt werden.
In verschiedenen Ausführungsformen kann ein Chip-Fertigungsprozess möglich gemacht werden, bei dem die Die-Anordnung von einer Bildung einer Verbindung zwischen dem Chip und dem Träger (z. B. einem Leiterrahmen oder einem Substrat) getrennt ist, ohne einen Zwischenträger für die Chips zu verwenden.
In verschiedenen Ausführungsformen kann eine Verschiebung der Chips, die auf dem gemeinsamen Träger angeordnet sind, z. B. während einer Übertragung des Trägers mit den Chips zu einem Bereich, wo die Chips an dem Träger befestigt werden können, mittels einer Haltekraft vermieden werden. Mit anderen Worten, die Haltekraft kann die mehreren Chips im Wesentlichen an ihren jeweiligen Stellen auf dem Träger halten, bis sie mittels einer Befestigungsvorrichtung sicher an dem Träger befestigt sind.
In verschiedenen Ausführungsformen kann die Haltekraft zwischen dem Träger und dem Chip eine Klebkraft, z. B. eine mechanische Klebkraft, sein, die durch einen auf dem Chip ausgebildeten Klebstoff ausgeübt wird, z. B. durch einen elektrisch leitfähigen Klebstoff, z. B. einen elektrisch leitfähigen Leim.
In verschiedenen Ausführungsformen kann die Haltekraft eine Adhäsionskraft sein, z. B. eine dispersive Adhäsionskraft, die mittels einer Flüssigkeit ausgeübt wird, die zwischen dem Träger und jedem der Chips angeordnet ist. Die Flüssigkeit kann z. B. als separate Volumina der Flüssigkeit angeordnet werden, die in jedem von mehreren Hohlräumen angeordnet werden können, die in dem Träger ausgebildet sind. Die Flüssigkeit kann entfernt werden, z. B. mittels Verdampfung, bevor die mehreren Chips an dem Träger befestigt werden.
In verschiedenen Ausführungsformen kann die Befestigung der mehreren Chips an dem Träger eine elektrisch leitfähige Verbindung und/oder eine wärmeleitfähige Verbindung zwischen dem Träger und jedem der Chips herstellen.
In verschiedenen Ausführungsformen kann jeder Chip der mehreren Chips ein elektrisch leitfähiges Material enthalten. Das elektrisch leitfähige Material kann auf einer Rückseite des Chips angeordnet sein, die außerdem als die Rückseite des Chips bezeichnet werden kann, wobei die Rückseite jedes der Chips die Seite sein kann, die an dem Träger befestigt wird, während eine Vorderseite jedes der Chips der Rückseite gegenüberliegend sein kann. Das elektrisch leitfähige Material kann z. B. ein Lot, z. B. ein Diffusionslot oder eine Lotschicht, eine Sinterpaste, eine Sinterschicht, ein zweistufiges Material, ein Wafer-Rückseitenbeschichtungsleim, ein leitfähiger Die-Befestigungsfilm, ein leitfähiger Klebstoff, z. B. ein elektrisch leitfähiger Leim, oder dergleichen sein oder enthalten. Das elektrisch leitfähige Material kann dafür ausgelegt sein, den jeweiligen Chip an dem Träger zu befestigen, z. B. durch das Erwärmen des elektrisch leitfähigen Materials (und möglicherweise des Trägers und/oder des Chips) und/oder das Ausüben einer Kraft auf die mehreren Chips und/oder auf den Träger, die auf das Pressen jedes der Chips auf den Träger gerichtet ist. Das elektrisch leitfähige Material, das dafür ausgelegt ist, den Chip an dem Träger zu befestigen, kann außerdem als ein Zwischenverbindungsmaterial bezeichnet werden. Das elektrisch leitfähige Material kann auf jedem der Chips, z. B. als eine Schicht, z. B. als eine kontinuierliche Schicht oder als eine strukturierte Schicht, angeordnet sein. In diesem Fall kann das Zwischenverbindungsmaterial als ein Rückseiten-Zwischenverbindungsmaterial bezeichnet werden.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das elektrisch leitfähige Material, das auf der, z. B. direkt auf der Rückseite des Chips angeordnet ist, eine Metallisierung enthalten, die nicht selbst dafür ausgelegt ist, den Chip an dem Träger zu befestigen. Die Metallisierung kann z. B. dafür ausgelegt sein, einen elektrischen und/oder thermischen Kontakt mit einer oder mehreren Komponenten des Chips bereitzustellen und/oder eine Befestigung des Chips an dem Träger zu verbessern, z. B. durch das Bereitstellen einer elektrisch leitfähigen Oberfläche, die für das Verankern eines Zwischenverbindungsmaterials besser als eine Oberfläche des Chips ohne Metallisierung geeignet ist, wobei sie mit der Rückseite des Chips fest verbunden sein kann. Sie kann als eine Rückseitenmetallisierung bezeichnet werden. Mit anderen Worten, jeder Chip kann die Rückseitenmetallisierung und das Rückseiten-Zwischenverbindungsmaterial, das über der Rückseitenmetallisierung ausgebildet ist, enthalten.
In verschiedenen Ausführungsformen kann zusätzlich oder alternativ ein elektrisch leitfähiges Material auf dem Träger ausgebildet sein. Das elektrisch leitfähige Material kann z. B. ein Lot, z. B. ein Diffusionslot, eine Lotschicht, eine Lotpaste, ein zweistufiges Material, eine Sinterpaste, eine Sinterschicht, ein Wafer-Rückseitenbeschichtungsleim, ein leitfähiger Die-Befestigungsfilm, ein leitfähiger Klebstoff oder dergleichen sein und kann die gleichen Eigenschaften wie das oben beschriebene Zwischenverbindungsmaterial besitzen. Es kann als ein Träger-Zwischenverbindungsmaterial bezeichnet werden.
Im Folgenden kann das Zwischenverbindungsmaterial, wenn auf das Zwischenverbindungsmaterial Bezug genommen wird, ohne zu spezifizieren, ob es sich auf das Rückseiten-Zwischenverbindungsmaterial oder das Träger-Zwischenverbindungsmaterial bezieht, auf der Rückseite des Chips, auf dem Träger oder auf beiden ausgebildet sein. Mit anderen Worten, in den meisten Fällen kann es irrelevant sein, ob das Zwischenverbindungsmaterial auf der Rückseite des Chips, auf dem Träger (z. B. auf dem Boden des Hohlraums) oder auf beiden ausgebildet ist. Für einige Stapel von Schichten des Zwischenverbindungsmaterials, die z. B. mehrere Materialien enthalten, kann eine Reihenfolge, in der die Schichten mit ihren jeweiligen Materialien gestapelt sind, wichtig sein.
Das zweistufige Material kann ein Material sein, das flexibel ist, wenn es aufgebracht wird, z. B. auf eine Oberfläche, z. B. auf die Rückseite des Chips oder auf den Träger, aufgebracht wird, und während einer Wärmebehandlung erhärtet. In seinem erhärteten Zustand kann es als ein Lot und/oder als ein Klebstoff wirken und dementsprechend verwendet werden.
Die Sinterpaste kann eine Paste sein, die Partikel mit einer Größe im Nanometer- oder Mikrometerbereich enthält (wobei sie als eine Nanopaste bzw. eine Mikropaste bezeichnet werden kann). Die Paste kann ferner ein pastenartiges Basismaterial enthalten. Ein Material der Partikel kann z. B. Silber und/oder Kupfer sein oder enthalten. Die Sinterpaste kann eine Silber-, Kupfer- oder Silber/Kupfer-Nanopaste oder eine Silber-, Kupfer- oder Silber/Kupfer-Mikropaste sein. Die Sinterpaste kann zum Bilden einer Sinterschicht verwendet werden. Die Sinterpaste kann z. B. als eine Schicht, z. B. eine kontinuierliche Schicht oder eine strukturierte Schicht, auf eine Oberfläche aufgebracht werden. Die Schicht der Sinterpaste kann dann (möglicherweise nach oder während einer z. B. thermischen Entfernung des Basismaterials) gesintert werden, wobei eine Sinterschicht gebildet wird.
Das Zwischenverbindungsmaterial (d. h., das Rückseiten-Zwischenverbindungsmaterial, das Träger-Zwischenverbindungsmaterial oder beide) kann wenigstens eines aus einer Gruppe enthalten, die Zinn, Zink, Silber, Indium, Gallium, Wismut, Gold, Blei, Nickel und Kupfer umfasst. Das Zwischenverbindungsmaterial kann z. B. eine Legierung sein, die eines oder mehrere der Materialien enthält. Das Zwischenverbindungsmaterial kann z. B. eine Zinn-Silber-Legierung, eine Nickel-Eisen-Legierung (z. B. eine Legierung, die als Legierung 42 bezeichnet wird, mit einem Nickelgehalt von 42%), eine Gold-Zinn-Legierung oder eine Zinn-Silber-Blei-Legierung sein oder enthalten. Das Zwischenverbindungsmaterial kann als ein Stapel von Schichten der Zwischenverbindungsmaterialien ausgebildet sein.
Alternativ kann das elektrisch leitfähige Material, das auf dem Träger ausgebildet ist, ein Material sein, das nicht selbst dafür ausgelegt ist, den Chip an dem Träger zu befestigen. Es kann z. B. ein Material sein, das ein Befestigen des Chips an dem Träger fördert, z. B. durch das Bereitstellen einer elektrisch leitfähigen Oberfläche, die für das Verankern des Zwischenverbindungsmaterials besser als eine Oberfläche des Trägers geeignet ist, wobei es fest mit dem Träger verbunden sein kann. Als ein weiteres Beispiel kann das auf dem Träger angeordnete elektrisch leitfähige Material irgendein anderes elektrisch leitfähiges Material enthalten, z. B. ein Metall oder eine Metalllegierung, z. B. Kupfer, Aluminium, Nickel, Gold, Platin, Palladium oder Silber. Dies kann z. B. der Fall sein, falls der Träger ein nicht leitfähiges Material enthält, z. B. ein Polymer oder eine Keramik. Das elektrisch leitfähige Material kann z. B. als eine Schicht, z. B. als eine kontinuierliche Schicht oder als eine strukturierte Schicht, auf dem Träger angeordnet sein.
In verschiedenen Ausführungsformen können die Oberflächen der Seitenwände des Chips, die die Seiten des Chips sind, die die Vorder- und die Rückseite jedes Chips verbinden, beschichtet sein. Ein Beschichtungsmaterial kann dafür ausgelegt sein, einen elektrischen Kontakt zwischen der Seite des Chips und einer Seitenwand des Hohlraums, in dem der jeweilige Chip angeordnet sein kann, zu verhindern. Alternativ oder zusätzlich kann die Beschichtung dafür ausgelegt sein, eine Benetzung der Seiten des Chips mit der Flüssigkeit, auf der der Chip auf dem Träger angeordnet sein kann, zu verhindern oder zu vermindern. Das Beschichtungsmaterial kann z. B. eine dielektrische Beschichtung sein. Es kann z. B. Polyimid enthalten oder im Wesentlichen aus Polyimid bestehen. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Beschichtungsmaterial dafür ausgelegt sein, als eine Barriere zu wirken, z. B. als eine Diffusionsbarriere, die die Diffusion des Zwischenverbindungsmaterials in den Chip oder des Chip-Materials in das Zwischenverbindungsmaterial verhindert oder vermindert. In diesem Fall kann die Beschichtung eines oder mehrere der Materialien enthalten, die typischerweise für Diffusionsbarrieren verwendet werden, z. B. eine Metallbeschichtung, z. B. Nickel, Kupfer, Aluminium oder Wolfram, oder eine leitfähige Keramikbeschichtung, wie z. B. Titannitrid oder Wolframnitrid.
In verschiedenen Ausführungsformen können eine oder mehrere der Oberflächen der Seitenwände der mehreren Hohlräume, in denen die mehreren Chips angeordnet sein können, beschichtet sein. Ein Beschichtungsmaterial kann dafür ausgelegt sein, einen elektrischen Kontakt zwischen der Seite des Chips und der Seitenwand des Hohlraums, in dem der jeweilige Chip angeordnet sein kann, zu verhindern. Alternativ oder zusätzlich kann die Beschichtung dafür ausgelegt sein, eine Benetzung der Seitenwände des Hohlraums mit der Flüssigkeit, auf der der Chip in dem Hohlraum angeordnet sein kann, zu verhindern oder zu vermindern. Das Beschichtungsmaterial kann z. B. eine dielektrische Beschichtung sein. Es kann z. B. Polyimid enthalten oder im Wesentlichen aus Polyimid bestehen. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Beschichtungsmaterial dafür ausgelegt sein, als eine Barriere zu wirken, z. B. als eine Diffusionsbarriere, die die Diffusion des Zwischenverbindungsmaterials in den Chip oder des Chip-Materials in das Zwischenverbindungsmaterial verhindert oder vermindert. In diesem Fall kann die Beschichtung eines oder mehrere der Materialien enthalten, die typischerweise für Diffusionsbarrieren verwendet werden, z. B. eine Metallbeschichtung, z. B. Nickel, Kupfer, Aluminium oder Wolfram, oder eine leitfähige Keramikbeschichtung, wie z. B. Titannitrid oder Wolframnitrid. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Beschichtung dafür ausgelegt sein, eine Benetzung und/oder eine Bildung einer intermetallischen Verbindung zu verbessern. Die Beschichtung kann z. B. eine Metallbeschichtung sein. Das Material der Metallbeschichtung kann z. B. wenigstens eines aus einer Gruppe enthalten, die Kupfer, Silber, Nickel, Gold, Platin, Palladium und deren Legierungen umfasst. Die Beschichtung für die Verbesserung der Benetzung und/oder der Bildung einer intermetallischen Verbindung kann außerdem auf dem Boden des Hohlraums oder wenigstens auf einem Teil des Bodens des Hohlraums ausgebildet sein.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Zwischenverbindungsmaterial (d. h., das Rückseiten-Zwischenverbindungsmaterial, das Träger-Zwischenverbindungsmaterial oder beide) eine Silber- oder Kupfer-Nano- oder Mikropaste, ein einziges Metall (das außerdem als Monometall bezeichnet wird, z. B. Zinn oder Blei), eine Legierung, z. B. eine Silber-Zinn-Legierung oder eine Silber-, Zinn- und Bleilegierung und/oder einen Stapel von Schichten des Zwischenverbindungsmaterials enthalten.
In verschiedenen Ausführungsformen kann der Stapel von Schichten des Zwischenverbindungsmaterials ein Stapel sein, der nicht nur dafür ausgelegt ist, den Chip an dem Träger zu befestigen, sondern außerdem z. B. eine thermomechanische Pufferfunktion durch das Auswählen einer spezifischen Kombination und/oder Reihenfolge der Schichtmaterialien bereitzustellen. Als ein erstes Beispiel kann in einer Reihenfolge, wie sie von dem Chip gesehen wird, der Stapel von Schichten des Zwischenverbindungsmaterials eine Aluminiumschicht, die dafür ausgelegt ist, sich mit dem Chip in Kontakt zu befinden, eine Titanschicht, eine Silberschicht, eine Schicht aus Gold/Zinn, z. B. eine Gold-Zinn-Legierung, und eine weitere Silberschicht enthalten, wobei die andere Silberschicht dafür ausgelegt sein kann, sich mit dem Träger in Kontakt zu befinden. In einem zweiten Beispiel kann in einer Reihenfolge, wie sie von dem Chip gesehen wird, der Stapel von Schichten einer Aluminiumschicht, die dafür ausgelegt ist, sich mit dem Chip in Kontakt zu befinden, eine Titanschicht, eine Kupferschicht, eine Zinnschicht und eine weitere Kupferschicht enthalten, wobei die andere Kupferschicht dafür ausgelegt sein kann, sich mit dem Träger in Kontakt zu befinden. In einem dritten Beispiel kann in einer Reihenfolge, wie sie von dem Chip gesehen wird, der Stapel von Schichten eine Aluminium- oder Titanschicht, die dafür ausgelegt ist, sich mit dem Chip in Kontakt zu befinden, einen Titan-, Titan-Wolfram- oder Wolframschicht, eine Kupfer- oder Silberschicht, eine Zinnschicht, und optional eine sehr dünne (in der Größenordnung von Nanometern) Silber- oder Goldschicht, die als eine Schutzschicht wirken kann, enthalten. Hier kann die Zinnschicht dafür ausgelegt sein, sich mit dem Träger in Kontakt zu befinden, nachdem die Schutzschicht während der Befestigung des Chips an dem Träger im Wesentlichen verschwunden ist. In einem vierten Beispiel kann der Stapel von Schichten eine Zinnschicht und eine Silberschicht enthalten. In einem fünften Beispiel kann der Stapel von Schichten eine Zinnschicht, eine Silberschicht und eine Bleischicht enthalten. In verschiedenen Ausführungsformen kann der Stapel von Schichten des Zwischenverbindungsmaterials auf der Rückseite des Chips ausgebildet sein, wobei dadurch das Rückseiten-Zwischenverbindungsmaterial ausgebildet ist. In verschiedenen Ausführungsformen kann der Stapel von Schichten des Zwischenverbindungsmaterials auf dem Träger ausgebildet sein, wobei dadurch das Träger-Zwischenverbindungsmaterial ausgebildet ist. In verschiedenen Ausführungsformen kann der Stapel von Schichten teilweise auf der Rückseite des Chips und teilweise auf dem Träger ausgebildet sein. In dem ersten Beispiel können z. B. die Aluminium- und die Titanschicht auf der Rückseite des Chips ausgebildet sein, während der Rest des Stapels der Schichten des Zwischenverbindungsmaterials, d. h., die Silberschicht, die Gold/Zinn-Schicht und die andere Silberschicht, auf dem Träger ausgebildet sein können.
Ein Verfahren zum Bilden einer Chip-Baugruppe kann das Bilden mehrerer Hohlräume in einem Träger enthalten. Das Verfahren kann ferner das Anordnen einer Die-Befestigungsflüssigkeit in jedem der Hohlräume; das Anordnen mehrerer Chips auf der Die-Befestigungsflüssigkeit, wobei jeder Chip eine Rückseitenmetallisierung und ein Rückseiten-Zwischenverbindungsmaterial, das über der Rückseitenmetallisierung angeordnet ist, enthält; das Verdampfen der Die-Befestigungsflüssigkeit; und nach dem Verdampfen der Die-Befestigungsflüssigkeit das Befestigen der mehreren Chips an dem Träger enthalten.
Ein Verfahren zum Bilden einer Chip-Baugruppe kann das Bilden mehrerer Hohlräume in einem Träger enthalten. Das Verfahren kann ferner das Anordnen einer Die-Befestigungsflüssigkeit in jedem der Hohlräume; das Anordnen mehrerer Chips auf der Die-Befestigungsflüssigkeit, wobei jeder Chip eine Rückseitenmetallisierung und ein Rückseiten-Zwischenverbindungsmaterial, das über der Rückseitenmetallisierung angeordnet ist, enthält, wobei das Rückseiten-Zwischenverbindungsmaterial dem Träger zugewandt ist; das Verdampfen der Die-Befestigungsflüssigkeit; und nach dem Verdampfen der Die-Befestigungsflüssigkeit das Befestigen der mehreren Chips an dem Träger enthalten.
In verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren zum Bilden einer Chip-Baugruppe das einzelne Anordnen mehrerer Chips an einem gemeinsamen Träger und nach dem Anordnen der Chips das Befestigen der mehreren Chips an dem Träger in wenigstens einem gemeinsamen Prozess enthalten.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren ferner das Bilden mehrerer Hohlräume in dem Träger enthalten. Das Anordnen der mehreren Chips auf dem Träger kann das Anordnen jedes der mehreren Chips in einem der Hohlräume enthalten.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren ferner vor dem Anordnen der mehreren Chips das Anordnen einer Die-Befestigungsflüssigkeit in jedem der Hohlräume und vor dem Befestigen der mehreren Chips an dem Träger das Verdampfen der Die-Befestigungsflüssigkeit enthalten.
In verschiedenen Ausführungsformen kann jeder der mehreren Chips ein Zwischenverbindungsmaterial enthalten. Jeder Chip der mehreren Chips kann so angeordnet werden, dass das Zwischenverbindungsmaterial dem Träger zugewandt ist. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Rückseiten-Zwischenverbindungsmaterial wenigstens eines aus einer Gruppe enthalten, die Folgendes umfasst: ein Lot, z. B. ein Diffusionslot, eine Lotpaste oder eine Lotschicht, ein zweistufiges Material, einen Wafer-Rückseitenbeschichtungsleim, einen leitfähigen Die-Befestigungsfilm, eine Sinterpaste, eine Sinterschicht und einen Klebstoff. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Rückseiten-Zwischenverbindungsmaterial wenigstens eines aus einer Gruppe enthalten, die Folgendes umfasst: Zinn, Silber, Indium, Gallium, Wismut, Gold und Kupfer.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Rückseiten-Zwischenverbindungsmaterial wenigstens ein Material oder mehrere Materialien in einem Stapel von Schichten aus einer Gruppe enthalten, die Zinn (Sn); Zinn und Silber (SnAg); Indium (In); Indium und Zinn (InSn); Indium und Silber (InAg); Gold und Zinn (AuSn); Aluminium (Al); Titan (Ti); Kupfer (Cu); Zinn (Sn) und Silber (Ag); Titan (Ti), Kupfer (Cu), Zinn (Sn) und Silber (Ag); Aluminium (Al), Titan (Ti), Nickel (Ni), Zinn (Sn) und Silber (Ag); Titan (Ti), Nickel (Ni), Zinn (Sn) und Silber (Ag); Aluminium (Al), Chrom (Cr), Kupfer (Cu), Zinn (Sn) und Silber (Ag); Chrom (Cr), Kupfer (Cu), Zinn (Sn) und Silber (Ag); Aluminium (Al), Chrom (Cr), Nickel (Ni), Zinn (Sn) und Silber (Ag); Chrom (Cr), Nickel (Ni), Zinn (Sn) und Silber (Ag); Titan (Ti) und eine Gold-Zinn-Legierung (AuSn); Aluminium (Al), Titan (Ti) und eine Gold-Zinn-Legierung (AuSn); Titan (Ti), eine Nickel-Vanadium-Legierung (NiV) und eine Gold-Zinn-Legierung (AuSn); Aluminium (Al), Titan (Ti), eine Nickel-Vanadium-Legierung (NiV) und eine Gold-Zinn-Legierung (AuSn); Titan (Ti), Kupfer (Cu) und eine Silber-Zinn-Legierung (AgSn); Aluminium (Al), Titan (Ti), Kupfer (Cu) und eine Silber-Zinn-Legierung (AgSn); Titan (Ti), Nickel (Ni) und eine Silber-Zinn-Legierung (AgSn); Aluminium (Al), Titan (Ti), Nickel (Ni) und eine Silber-Zinn-Legierung (AgSn); und Indium-Zinn/Indium umfasst. In einem Fall, in dem das Zwischenverbindungsmaterial mehrere Schichten verschiedener Materialien enthalten kann, können die Schichten über dem Träger in der beschriebenen Reihenfolge gebildet werden.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren ferner das Halten der mehreren Chips mittels des Rückseiten-Zwischenverbindungsmaterials in den jeweiligen Positionen, in denen sie angeordnet sind, enthalten.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Verdampfen der Die-Befestigungsflüssigkeit das Erwärmen der Chip-Baugruppe enthalten. Das Erwärmen der Chip-Baugruppe kann das Erwärmen der Chip-Baugruppe auf eine Temperatur, die wenigstens so hoch wie die Verdampfungstemperatur der Die-Befestigungsflüssigkeit und niedriger als eine Schmelztemperatur des Zwischenverbindungsmaterials ist, enthalten.
In verschiedenen Ausführungsformen kann die Die-Befestigungsflüssigkeit im Wesentlichen vollständig verdampfen.
In verschiedenen Ausführungsformen kann die Die-Befestigungsflüssigkeit irgendeine Flüssigkeit enthalten, die mit dem Rückseiten-Zwischenverbindungsmaterial nicht stark reagiert und die bei Temperaturen, die niedriger als Schmelztemperatur des Rückseiten-Zwischenverbindungsmaterial sind, vollständig verdampft. Die Die-Befestigungsflüssigkeit kann z. B. Alkohol, sekundären Alkohol, gereinigtes Wasser, fluororganische Verbindungen wie Perfluorkohlenstoff (PFC) oder Hydrofluorether (HFE) enthalten oder aus Alkohol, sekundärem Alkohol, gereinigtem Wasser, fluororganischen Verbindungen wie Perfluorkohlensoff (PFC) oder Hydrofluorether (HFE) bestehen. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Befestigen der mehreren Chips an dem Träger das Erwärmen der Chip-Baugruppe enthalten. Das Erwärmen der Chip-Baugruppe kann das Erwärmen auf eine Temperatur enthalten, die wenigstens so hoch wie die Schmelztemperatur des Rückseiten-Verbindungsmaterials ist.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Befestigen der mehreren Chips an dem Träger das Diffusionslöten enthalten.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Befestigen der mehreren Chips an dem Träger das Pressen der mehreren Chips auf den Träger enthalten. Das Befestigen der mehreren Chips an dem Träger kann das Pressen der mehreren Chips auf den Träger enthalten, bis die mehreren Chips mit einer Oberseite des Trägers außerhalb der Hohlräume bündig sind.
In verschiedenen Ausführungsformen können die mehreren Chips nicht mit einer Oberseite des Trägers außerhalb der Hohlräume bündig sein. Wenigstens einige Chips der mehreren Chips können z. B. wenigstens teilweise von den jeweiligen Hohlräumen, in denen sie angeordnet sind, vorstehen. Alternativ kann eine Dicke des Chips kleiner als eine Tiefe des Hohlraums sein. Mit anderen Worten, nach dem Anordnen der mehreren Chips in den mehreren Hohlräumen können wenigstens einige Chips der mehreren Chips jeder vollständig innerhalb seines jeweiligen Hohlraums angeordnet sein, wobei die Vorderseite des Chips das Niveau der Oberseite des Trägers außerhalb des Hohlraums nicht erreichen kann.
In verschiedenen Ausführungsformen kann wenigstens das Befestigen der mehreren Chips an dem Träger im Vakuum ausgeführt werden.
In verschiedenen Ausführungsformen kann wenigstens das Befestigen der mehreren Chips an dem Träger in einer reaktiven Atmosphäre ausgeführt werden. Die reaktive Atmosphäre kann aus irgendeiner Atmosphäre bestehen, die Oxide entfernen kann. Die reaktive Atmosphäre kann z. B. Ameisensäure oder Formiergas enthalten oder im Wesentlichen aus Ameisensäure oder Formiergas bestehen.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Bilden der mehreren Hohlräume in dem Träger das Bilden der mehreren Hohlräume mit Seitenwänden enthalten, die in einer Richtung von einem Boden des Hohlraums zu einem oberen Ende des Hohlraums weg von dem Hohlraum geneigt sind.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Bilden der mehreren Hohlräume in dem Träger das Bilden der mehreren Hohlräume mit einem Kanal an einem Boden jedes der mehreren Hohlräume enthalten.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Bilden der mehreren Hohlräume in dem Träger das Bilden der mehreren Hohlräume mit einer konkaven Form an den Seitenwänden jedes der mehreren Hohlräume enthalten. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Bilden der mehreren Hohlräume in dem Träger das Bilden der mehreren Hohlräume mit einer konkaven Form an einem Boden jedes der mehreren Hohlräume enthalten.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren ferner das Bilden einer das Zwischenverbindungsmaterial abweisenden Beschichtung auf wenigstens einer der Seitenwände der mehreren Hohlräume und der Seitenwände der mehreren Chips enthalten.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Bilden der mehreren Hohlräume in dem Träger das Bilden der mehreren Hohlräume mit einer konkaven Form an den Seitenwänden jedes der mehreren Hohlräume enthalten. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Bilden der mehreren Hohlräume in dem Träger das Bilden der mehreren Hohlräume mit einer konkaven Form an einem Boden jedes der mehreren Hohlräume enthalten.
Ein Verfahren zum Bilden einer Chip-Baugruppe kann das Bilden mehrerer Hohlräume in einem Träger; das Anordnen eines Träger-Zwischenverbindungsmaterials über einem Boden jedes der Hohlräume; das Anordnen einer Die-Befestigungsflüssigkeit in jedem der Hohlräume; das Anordnen mehrerer Chips auf der Die-Befestigungsflüssigkeit, wobei jeder Chip eine Rückseitenmetallisierung umfasst; das Verdampfen der Die-Befestigungsflüssigkeit; und nach dem Verdampfen der Die-Befestigungsflüssigkeit das Befestigen der mehreren Chips an dem Träger enthalten.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Träger-Zwischenverbindungsmaterial wenigstens eines aus einer Gruppe enthalten, die ein Lot; eine Lotschicht; eine Rückseitenbeschichtungs-Lotpaste; einen Wafer-Rückseitenbeschichtungsleim; einen leitfähigen Die-Befestigungsfilm; eine Sinterpaste; eine Sinterschicht; ein zweistufiges Material; einen Klebstoff, eine Klebefolie; eine Klebeschicht; und ein Metall umfasst.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Metall eines aus einer Gruppe sein, die Silber; Nickel; Vollnickel und Nickelphosphor; Nickelphosphor; Gold; Platin; Palladium und Kupfer umfasst.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Träger-Zwischenverbindungsmaterial wenigstens ein Material oder mehrere Materialien in einem Stapel von Schichten aus einer Gruppe enthalten, die Zinn (Sn); Zinn und Silber (SnAg); Indium (In); Indium und Zinn (InSn); Indium und Silber (InAg); Gold und Zinn (AuSn); Aluminium (Al); Titan (Ti); Kupfer (Cu); Zinn (Sn) und Silber (Ag); Titan (Ti), Kupfer (Cu), Zinn (Sn) und Silber (Ag); Aluminium (Al), Titan (Ti), Nickel (Ni), Zinn (Sn) und Silber (Ag); Titan (Ti), Nickel (Ni), Zinn (Sn) und Silber (Ag); Aluminium (Al), Chrom (Cr), Kupfer (Cu), Zinn (Sn) und Silber (Ag); Chrom (Cr), Kupfer (Cu), Zinn (Sn) und Silber (Ag); Aluminium (Al), Chrom (Cr), Nickel (Ni), Zinn (Sn) und Silber (Ag); Chrom (Cr), Nickel (Ni), Zinn (Sn) und Silber (Ag); Titan (Ti) und eine Gold-Zinn-Legierung (AuSn); Aluminium (Al), Titan (Ti) und eine Gold-Zinn-Legierung (AuSn); Titan (Ti), eine Nickel-Vanadium-Legierung (NiV) und eine Gold-Zinn-Legierung (AuSn); Aluminium (Al), Titan (Ti), eine Nickel-Vanadium-Legierung (NiV) und eine Gold-Zinn-Legierung (AuSn); Titan (Ti), Kupfer (Cu) und eine Silber-Zinn-Legierung (AgSn); Aluminium (Al), Titan (Ti), Kupfer (Cu) und eine Silber-Zinn-Legierung (AgSn); Titan (Ti), Nickel (Ni) und eine Silber-Zinn-Legierung (AgSn); Aluminium (Al), Titan (Ti), Nickel (Ni) und eine Silber-Zinn-Legierung (AgSn); und Indium-Zinn/Indium umfasst. In einem Fall, in dem das Zwischenverbindungsmaterial mehrere Schichten verschiedener Materialien enthalten kann, können die Schichten über dem Träger in der beschriebenen Reihenfolge gebildet werden.
In verschiedenen Ausführungsformen kann eine Chip-Baugruppe einen Träger mit einer Oberseite enthalten, die mehrere Hohlräume umfasst, die in der Oberseite des Trägers ausgebildet sind, wobei jeder Hohlraum dafür ausgelegt ist, einen Chip aufzunehmen. Die Chip-Baugruppe kann ferner mehrere Chips enthalten, wobei jeder Chip in einem zugeordneten Hohlraum der mehreren Hohlräume angeordnet ist und wobei jeder Chip einen Chip-Kontakt umfasst, der am Boden des zugeordneten Hohlraums befestigt ist. Die Oberseite des Trägers außerhalb der Hohlräume kann mit den mehreren Chips bündig sein. Alternativ kann die Oberseite des Trägers außerhalb der Hohlräume nicht mit den mehreren Chips bündig sein.
In verschiedenen Ausführungsformen können die Seitenwände der mehreren Hohlräume in einer Richtung vom Boden des Hohlraums zu einem oberen Ende des Hohlraums weg von dem Hohlraum geneigt sein.
In verschiedenen Ausführungsformen können die mehreren Hohlräume mit einem Kanal am Boden jedes der mehreren Hohlräume ausgebildet sein.
In verschiedenen Ausführungsformen, in denen der Träger außerhalb der Hohlräume nicht mit den mehreren Chips bündig sein kann, können wenigstens einige Chips der mehreren Chips von dem jeweiligen Hohlraum, in dem sie angeordnet sind, vorstehen.
In verschiedenen Ausführungsformen, in denen der Träger außerhalb der Hohlräume nicht mit den mehreren Chips bündig sein kann, können wenigstens einige der Chips eine Dicke besitzen, die kleiner als eine Tiefe des jeweiligen Hohlraums ist, in dem sie angeordnet sind.
1A bis 1C zeigen eine Chip-Baugruppe 100 in verschiedenen Stufen ihrer Bildung mittels eines Verfahrens zum Bilden einer Chip-Baugruppe gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
In verschiedenen Ausführungsformen kann, wie in 1A gezeigt ist, ein Träger 102 bereitgestellt werden. Der Träger 102 kann dafür ausgelegt sein, dass mehrere Chips 106 auf ihm angeordnet sind. Der Träger 102 kann eine Oberseite 101 besitzen (wie in 1B gezeigt ist, die ein Querschnitt nach 1A entlang der Linie A-A' ist). Ein Bereich der Oberseite 101 des Trägers 102 kann groß genug sein, um die mehreren Chips 106 aufzunehmen. Der Träger 102 kann eine Unterseite 103 besitzen, die der Oberseite 101 gegenüberliegend sein kann.
Ein Material des Trägers 102 kann irgendein Material, das für einen Träger, der dafür ausgelegt ist, dass mehrere Chips 106 auf ihm angeordnet sind, sein oder enthalten. Das Material des Trägers kann z. B. ein steifes Material sein. Das Material des Trägers kann z. B. ein leitfähiges Material enthalten oder im Wesentlichen aus einem leitfähigen Material bestehen, wie z. B. ein Metall, z. B. Kupfer, eine Kupferlegierung, eine Eisenlegierung, z. B. eine Eisenlegierung, die Nickel, Kobalt oder Chrom umfasst, Nickel, eine Nickellegierung oder Aluminium, z. B. eine Nickel-Eisen-Legierung, die als Legierung 42 (die 42% Nickel enthält) bezeichnet wird. Der Träger 102 kann z. B. ein Leiterrahmen sein. Der Träger 102, der Kupfer enthalten oder im Wesentlichen aus Kupfer bestehen kann, kann z. B. für das direkte Kupfer-Bonden ausgelegt sein. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Material des Trägers 102 ein dielektrisches oder ein halbleitendes Material sein oder enthalten, z. B. Silicium, Keramik, Glas oder ein Polymer, z. B. ein Harz. In verschiedenen Ausführungsformen, z. B. im Fall eines Grundmaterials des Trägers 102, das das halbleitende oder das dielektrische Material ist oder enthält, aber außerdem in einem Fall, in dem das Grundmaterial des Trägers 102 elektrisch leitfähig ist, kann der Träger 102 ferner ein (weiteres) leitfähiges Material, z. B. eine leitfähige Schicht, z. B. eine kontinuierliche leitfähige Schicht oder eine strukturierte leitfähige Schicht, z. B. eine Metallschicht, enthalten. In dem Fall des leitfähigen Grundmaterials kann das weitere leitfähige Material z. B. von dem leitfähigen Grundmaterial des Trägers 102 verschieden sein. Der Träger 102 kann z. B. eine Leiterplatte (PCB) sein. In einem weiteren Beispiel kann das Material des Trägers 102 ein flexibles Material sein, z. B. ein Polymer, z. B. Polyimid. Der Träger 102 kann z. B. eine flexible PCB sein.
In verschiedenen Ausführungsformen können mehrere Chips 106 auf dem Träger 102 angeordnet sein. Mit anderen Worten, der Träger 102 kann ein gemeinsamer Träger 102 für die mehreren Chips 106 sein, die auf ihm angeordnet sind. Jeder Chip 106 der mehreren Chips 106 kann, wie in 1A und in 1B gezeigt ist, eine Vorderseite 106f und eine Rückseite 106b besitzen, die der Vorderseite gegenüberliegt. Die Seiten des Chips 106, die die Vorderseite 106f und die Rückseite 106b des Chips 106 verbinden, können als die Seitenwände 106s, die Seiten 106s des Chips oder kurz als die Seiten 106s bezeichnet werden. Jeder Chip 106 der mehreren Chips 106 kann eine Breite 106w und eine Länge 106l besitzen.
In verschiedenen Ausführungsformen können die mehreren Chips 106 zwei oder mehr Chips 106 enthalten. Selbst wenn in 1A eine Baugruppe gezeigt ist, die vier Chips 106 enthält, kann die Chip-Baugruppe 100 irgendeine Anzahl von Chips 106 enthalten, die zwei oder mehr beträgt. Die mehreren Chips 106 können einfach als ”die Chips” bezeichnet werden. Wenn es nicht anders angegeben ist, bezieht sich eine Beschreibung eines einzigen Chips 106 (z. B. ”jedes Chips”, ”des Chips”) im Folgenden auf einen Chip 106 als ein Element oder einen Repräsentanten der mehreren Chips 106.
In verschiedenen Ausführungsformen können die mehreren Chips 106 auf dem Träger 102 angeordnet werden. Die Chips 106 können so angeordnet werden, dass ihre Rückseiten 106b dem Träger 102 zugewandt sind. Die Chips 106 können auf der Oberseite 101 des Trägers 102 angeordnet werden. Die Chips 106 können im Wesentlichen nebeneinander auf dem Träger 102 mit etwas Zwischenraum zwischen den einzelnen Chips 106 angeordnet werden. Die Anordnung der mehreren Chips 106 kann eine Linie, ein zweidimensionales regelmäßiges Muster, z. B. ein Gitter, ein zweidimensionales unregelmäßiges Muster oder irgendeine andere Art der Anordnung bilden.
In verschiedenen Ausführungsformen können die mehreren Chips 106 einzeln auf dem Träger 102 angeordnet werden. Mit anderen Worten, jeder Chip 106 der mehreren Chips 106 kann z. B. aus einem (nicht gezeigten) Reservoir der Chips 106 einzeln aufgenommen werden, z. B. mittels einer (nicht gezeigten) Bestückungsvorrichtung, und kann dann auf den Träger 102 angeordnet werden. Jeder Chip 106 der mehreren Chips 106 kann in einer jeweiligen Zielposition für den jeweiligen Chip 106 angeordnet werden. In einem Fall mehrerer Chips 106, die völlig gleich sind, können ihre jeweiligen Zielpositionen austauschbar sein. Für unterschiedliche Chips 106 können ihre jeweiligen Zielpositionen nicht austauschbar sein.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das einzelne Anordnen der mehreren Chips 106 direkt auf dem Träger 102, an dem sie befestigt werden sollen, das Verwenden eines Zwischenträgers für eine gemeinsame Übertragung der mehreren Chips 106 zu dem Träger 102 vermeiden. Ein derartiger Zwischenträger und/oder ein Klebstoff, z. B. ein auf ihm angeordnetes Klebeband, würden typischerweise nur einmal verwendet werden, um Verunreinigungen zu vermeiden. Indem ein derartiger Zwischenträger überflüssig gemacht wird, können deshalb die Verarbeitungskosten verringert werden. Außerdem erfordert die Verwendung eines Zwischenträgers zusätzliche Verarbeitung, z. B. ein Kombinieren der Anordnung der Chips 106 mit dem Träger 102 und nach dem Befestigen der Chips 106 an dem Träger 102 die Entfernung des Zwischenträgers. Folglich kann die Verarbeitungszeit in einem Prozess, der die Verwendung eines Zwischenträgers vermeidet, kürzer sein.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Anordnen der mehreren Chips 106 auf dem Träger 102, z. B. das einzelne Anordnen der mehreren Chips 106, im Wesentlichen bei Atmosphärendruck und/oder im Wesentlichen bei Zimmertemperatur ausgeführt werden. Mit anderen Worten, das Anordnen der Chips 106 auf dem Träger 102 kann in einer Umgebung ausgeführt werden, die nicht evakuiert, erwärmt oder gekühlt werden muss. Das Anordnen der mehreren Chips 106 auf dem Träger 102 kann von einer Vakuumumgebung nicht profitieren. Folglich kann ein Prozessablauf, der nicht dazu führt, dass die Chips 106 im Vakuum auf dem Träger 102 angeordnet werden müssen, im Vergleich zu einer Verarbeitung, bei der das Anordnen der Chips 106 im Vakuum durchgeführt werden müsste, Verarbeitungskosten einsparen (falls z. B. in dem oben beschriebenen Prozess mit jedem einzelnen Chip, der auf dem Träger angeordnet und an den Träger gelötet wird, bevor der nächste Chip angeordnet wird, das Löten des Chips an den Träger im Vakuum auszuführen wäre, z. B. zum Verbessern der Qualität der Lötverbindung, und aufgrund des verschachtelten Verarbeitungsablaufs des Anordnens und des Befestigen der Chips, müsste das Anordnen außerdem im Vakuum durchgeführt werden, was erfordert, dass ein großes Volumen evakuiert wird).
Das Anordnen der mehreren Chips 106 auf dem gemeinsamen Träger 102 bei Zimmertemperatur bei im Wesentlichen Atmosphärendruck kann schneller als ein Anordnen bei erhöhter Temperatur (z. B. bei der Schmelztemperatur des Lots) bei Atmosphärendruck ausgeführt werden, weil heiße Luft zwischen dem Träger 102 und einem Bildgebungssystem, das zum Identifizieren des Zielbereichs für den anzuordnenden Chip verwendet wird, von einem erwärmten Element aufsteigen und ein Bild des Zielbereichs verzerren kann. Es kann ein Beruhigen der Bewegung der Luft notwendig sein, bevor das verzerrte Bild scharf und klar genug ist, dass der Chip 106 angeordnet wird. Das Anordnen mehrerer Chips 106 etwa bei Zimmertemperatur kann bedeuten, dass das Beruhigen der Bewegung der Luft nicht abgewartet werden muss, bevor die Chips 106 angeordnet werden. Im Vergleich zu dem Prozess, in dem die Chips 106 bei der erhöhten Temperatur angeordnet werden, kann die Verarbeitungszeit folglich verkürzt sein. Falls es so gewünscht wird, kann das Anordnen der mehreren Chips 106 auf dem Träger 102 dennoch im Vakuum und/oder bei Temperaturen über oder unter der Zimmertemperatur ausgeführt werden.
In verschiedenen Ausführungsformen kann jeder Chip 106 eine (in 1C gezeigte) Dicke Dc im Bereich von etwa 40 μm bis etwa 200 μm, z. B. von etwa 50 μm bis etwa 100 μm, besitzen.
In verschiedenen Ausführungsformen können die mehreren Chips 106 irgendeinen Typ der Chips, z. B. irgendeinen Typ der Halbleiterchips 106, enthalten. Die Chips 106 können mittels unterschiedlicher Techniken hergestellt werden und können z. B. integrierte elektrische, elektrooptische und/oder elektromechanische Schaltungen enthalten. Die Chips 106 können z. B. Dioden und/oder Transistoren, z. B. Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs), Bipolartransistoren mit isoliertem Gate (IGBTs), Sperrschicht-Feldeffekttransistoren (JFETs) oder Bipolartransistoren, enthalten. Die Chips 106 können z. B. Leistungshalbleiter-Chips 106 enthalten, wobei die Leistungshalbleiter-Chips 106 z. B. Leistungsdioden und/oder Leistungstransistoren, z. B. Leistungs-MOSFETs, Leistungs-IGBTs, Leistungs-JFETs oder Leistungsbipolartransistoren, enthalten können.
In verschiedenen Ausführungsformen kann die Chip-Baugruppe 100 mehrere im Wesentlichen völlig gleiche Chips 106 enthalten. Alternativ kann die Chip-Baugruppe 100 zwei oder mehr unterschiedliche Arten der Chips 106 enthalten. In verschiedenen Ausführungsformen können die mehreren Chips 106 in der Chip-Baugruppe 100 angeordnet und elektrisch verbunden werden, z. B. mittels des elektrisch leitfähigen Materials des Trägers 102, das z. B. ein Grundmaterial des Trägers 102 oder eine elektrisch leitfähige Schicht oder Struktur, die auf dem Grundmaterial des Trägers 102 auf der Oberseite 101 des Trägers 102 ausgebildet ist, sein kann, um eine Schaltungskonfiguration, z. B. eine Halbbrücken- oder Vollbrückenschaltung oder eine Dreiphasen-Brückenschaltung, zu bilden. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Chip-Baugruppe 100 an irgendeinem Punkt nach dem Befestigen der mehreren Chips 106 an dem Träger 102 in einzelne Chip-Träger-Einheiten getrennt werden, die einzelne Chip-Baugruppen bilden können.
In verschiedenen Ausführungsformen, wie in 1B und in 1C gezeigt ist, kann zwischen dem Träger 102 und jedem Chip 106 der mehreren Chips 106 ein Zwischenverbindungsmaterial 104 angeordnet werden. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Zwischenverbindungsmaterial 104 auf dem Chip 106, z. B. auf der Rückseite des Chips 106b, angeordnet werden, bevor der Chip 106 auf dem Träger 102 angeordnet wird. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Zwischenverbindungsmaterial 104 auf dem Träger 102 angeordnet werden, bevor der Chip 106 auf dem Träger 102 (oder vielmehr auf dem Zwischenverbindungsmaterial 104, das auf dem Träger 102 angeordnet ist) angeordnet wird. Das Zwischenverbindungsmaterial 104 kann als eine Schicht, z. B. als eine kontinuierliche Schicht oder als eine strukturierte Schicht, gebildet werden. Das Zwischenverbindungsmaterial 104 kann eine anfängliche Dicke Db1 (d. h., eine Dicke vor dem Befestigen des Chips 106 an dem Träger 102) in einem Bereich von etwa 500 nm bis etwa 20 μm, z. B. von etwa 1 μm bis etwa 5 μm, besitzen.
Das Zwischenverbindungsmaterial 104 kann ein elektrisch leitfähiges und/oder wärmeleitfähiges Material enthalten oder im Wesentlichen aus einem elektrisch leitfähigen und/oder wärmeleitfähigen Material bestehen. Es kann z. B. ein Metall enthalten oder im Wesentlichen aus einem Metall bestehen, z. B. wenigstens einem aus einer Gruppe, die Folgendes umfasst: Zinn; Silber; Indium; Gallium; Wismut; Gold; und Kupfer. Das elektrisch leitfähige Material kann z. B. ein Lot, z. B. einen Diffusionslot, eine Lotpaste oder eine Lotschicht, ein zweistufiges Material, eine Sinterpaste, einen Wafer-Rückseitenbeschichtungsleim, einen leitfähigen Die-Befestigungsfilm, einen leitfähigen Klebstoff oder dergleichen enthalten oder kann z. B. im Wesentlichen aus einem Lot, z. B. einem Diffusionslot, einer Lotpaste oder einer Lotschicht, einem zweistufigen Material, einer Sinterpaste, einem Wafer-Rückseitenbeschichtungsleim, einem leitfähigen Die-Befestigungsfilm, einem leitfähigen Klebstoff oder dergleichen bestehen.
In verschiedenen Ausführungsformen, wie in 1B gezeigt ist, können die mehreren Chips 106 direkt auf dem Träger 102 angeordnet werden, z. B. direkt auf der Oberseite 101 des Trägers 102. Mit anderen Worten, die Chips 106 können auf dem Träger 102 angeordnet werden, wobei das Zwischenverbindungsmaterial 104 physisch mit dem Träger 102 in Kontakt gelangt, z. B. mit der Oberseite 101 des Trägers 102 physisch in Kontakt gelangt. In diesem Fall kann das Zwischenverbindungsmaterial 104 dafür ausgelegt sein, an dem Träger 102 anzuhaften, z. B. auf der Oberseite 101 des Trägers 102. Mit anderen Worten, eine Haltekraft, die die mehreren Chips 106 in ihren jeweiligen Positionen auf dem Träger 102 hält, kann durch das Zwischenverbindungsmaterial 104 ausgeübt werden, das zwischen jedem der Chips 106 und dem Träger 102 angeordnet ist. Die Haltekraft kann eine Haftkraft sein, z. B. eine mechanische Haftkraft. Das Zwischenverbindungsmaterial 104 kann ein viskoses Material sein. Das Zwischenverbindungsmaterial 104 für die Chips 106, die auf einer im Wesentlichen flachen Oberfläche des Trägers 102 anzuordnen sind, kann eine relativ hohe Viskosität und eine relativ hohe Viskosität z. B. im Vergleich zu dem im Kontext mit den 3A bis 3E beschriebenen Zwischenverbindungsmaterial besitzen. Das Zwischenverbindungsmaterial 104 kann ein elektrisch leitfähiger Klebstoff, z. B. ein elektrisch leitfähiger Leim, eine Lotpaste oder eine Sinterpaste sein.
In verschiedenen Ausführungsformen kann die Haltekraft, die die mehreren Chips 106 in ihren jeweiligen Positionen auf dem Träger 102 hält, hoch genug sein, um eine Verschiebung der Chips 106 während einer Übertragung des Trägers 102 aus einer Position, z. B. einer Verarbeitungsposition, wo die Chips 106 auf dem Träger 102 angeordnet werden, zu einer Position, z. B. einer weiteren Verarbeitungsposition, wo die mehreren Chips 106 an dem Träger 102 befestigt werden, im Wesentlichen zu vermeiden. Mit anderen Worten, eine Bewegung mit regelmäßiger Beschleunigung und/oder konstanter Geschwindigkeit des Trägers 102 (d. h., eine Bewegung des Trägers 102, von der erwartet wird, dass sie auf einer regelmäßigen Grundlage stattfindet) kann nicht zu einer Verschiebung der auf dem Träger 102 angeordneten Chips 106 führen. Außerdem kann die Haltekraft hoch genug sein, so dass außerdem unerwartete Bewegungen des Trägers 102, z. B. Beschleunigungen, z. B. Beschleunigungen in einer beliebigen Richtung, z. B. Beschleunigungen, die durch Zusammenstöße und/oder Ausfälle in einem System, das den Träger 102 transportiert, verursacht werden, in einem typischen Fall im Wesentlichen nicht zu einer Verschiebung der mehreren Chips 106 führen können.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Zwischenverbindungsmaterial 104 bis zum Befestigen der mehreren Chips 106 an dem Träger 102 viskos bleiben. In verschiedenen Ausführungsformen kann die durch das Zwischenverbindungsmaterial 104 auf den Chip 106 bzw. den Träger 102 ausgeübte Haltekraft nach dem Anordnen des Chips 106 auf dem Träger 102 viel niedriger als eine Haltekraft sein, die durch das Zwischenverbindungsmaterial 104 auf den Chip 106 bzw. den Träger 102 nach dem Befestigen des Chips 106 an dem Träger 102 ausgeübt wird. Die durch das Zwischenverbindungsmaterial 104 auf den Chip 106 und den Träger 102 nach dem Befestigen des Chips 106 an dem Träger 102 ausgeübte Haltekraft kann außerdem als die Festhaltekraft bezeichnet werden. Als ein Beispiel, um den Unterschied der Stärken der Haltekraft und der Festhaltekraft nach dem Anordnen des Chips 106 auf dem Träger 102 zu visualisieren, könnte der Chip 106 immer noch z. B. manuell oder mittels einer Aufnahmevorrichtung aufgenommen werden und dadurch von dem Träger 102 getrennt werden, ohne den Chip 106 und/oder den Träger 102 zu beschädigen. Ein derartiges Aufnehmen des Chips 106 würde jedoch nach dem Befestigen des Chips 106 an dem Träger 102 ohne das Beschädigen des Chips 102 und/oder des Trägers 102 im Wesentlichen nicht möglich sein.
In verschiedenen Ausführungsformen können nach dem Anordnen der mehreren Chips 106 auf dem gemeinsamen Träger 102 die mehreren Chips 106 in wenigstens einem gemeinsamen Prozess an dem Träger 102 befestigt werden. Mit anderen Worten, es kann wenigstens ein Prozess ausgeführt werden, der gemeinsam auf die gesamten mehreren Chips 106 wirkt, und möglicherweise kombiniert mit anderen Prozessen, die gemeinsam oder einzeln auf die Chips 106 wirken, das Befestigen der mehreren Chips 106 an dem gemeinsamen Träger 102 verursacht. Mit anderen Worten, eine Befestigungsverbindung, die außerdem als eine Zwischenverbindung bezeichnet wird, kann zwischen jedem Chip der mehreren Chips 106 und dem gemeinsamen Träger 102 gebildet werden.
In verschiedenen Ausführungsformen, falls z. B. das Befestigen der mehreren Chips 106 an dem Träger 102 Löten enthält, kann das Befestigen der mehreren Chips 106 an dem gemeinsamen Träger 102 im Vakuum ausgeführt werden, z. B. in einer Vakuumpresse mit einer Heizvorrichtung 112. Es können Wärme und Druck angewendet werden, z. B. gleichzeitig, um einen guten mechanischen Flächenkontakt zwischen dem Chip 106 und dem Träger 102, z. B. zwischen dem Chip 106 und einem Leiterrahmen 102, z. B. mittels des Lots, das geschmolzen wird und während des Abkühlens abermals erhärtet, zu erhalten. Falls alternativ das Befestigen der mehreren Chips 106 an dem Träger 102 z. B. das Kleben der Chips 106 mittels eines elektrisch leitfähigen Leims 104 an den gemeinsamen Träger 102 enthält, kann das Befestigen bei einem Druck ausgeführt werden, der von einem typischen Vakuumdruck verschieden ist, z. B. bei einem Umgebungsdruck oder bei einem Druck über oder unter dem Umgebungsdruck.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Befestigen der mehreren Chips 106 an dem gemeinsamen Träger 102 in einer Gasumgebung ausgeführt werden. Das Gas kann Luft enthalten. Alternativ kann das Gas eine von der Luft verschiedene Zusammensetzung besitzen, das Gas kann z. B. im Wesentlichen aus einem Inertgas, z. B. Stickstoff, bestehen.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Befestigen der mehreren Chips 106 an dem gemeinsamen Träger 102 in einer reaktiven Atmosphäre ausgeführt werden. Die reaktive Atmosphäre kann aus irgendeiner Atmosphäre bestehen, die Oxide entfernen kann. Die reaktive Atmosphäre kann z. B. Ameisensäure oder Formiergas enthalten oder im Wesentlichen aus Ameisensäure oder Formiergas bestehen. Mit anderen Worten, vor dem und/oder während des Befestigens der mehreren Chips 106 an dem gemeinsamen Träger 102 können die mehreren Chips 106, der gemeinsame Träger 102 und/oder das Zwischenverbindungsmaterial 104 der reaktiven Atmosphäre ausgesetzt werden, wobei die reaktive Atmosphäre die Oxide von den Oberflächen der Chips 106, des Trägers 102 und/oder des Zwischenverbindungsmaterials 104 entfernen kann.
Falls das Zwischenverbindungsmaterial 104 als eine strukturierte Schicht ausgebildet ist, können die Teile, die sich mit dem strukturierten Zwischenverbindungsmaterial 104 in physischen Kontakt befinden können oder mit dem strukturierten Zwischenverbindungsmaterial 104 in physischen Kontakt kommen können, als eine entsprechende Struktur ausgebildet sein. Falls beispielhaft das Zwischenverbindungsmaterial 104 als eine strukturierte Schicht 104 auf der Rückseite 106b des Chips 106 ausgebildet ist, können die (nicht gezeigten) Chip-Kontakte auf der Rückseite 106b des Chips 106 auf eine artige Weise angeordnet sein, dass sie mit wenigstens einem Abschnitt des strukturierten Zwischenverbindungsmaterials 104 elektrisch verbunden sind. Die elektrisch leitfähigen Strukturen auf der Rückseite 106b des Chips 106 und des Zwischenverbindungsmaterials 104 können z. B. ausgebildet sein, um im Wesentlichen zusammenzupassen, d. h., um im Wesentlichen die gleiche Form zu besitzen, wenn sie übereinander angeordnet sind. Der Chip 106 mit dem strukturierten Zwischenverbindungsmaterial 104 kann anschließend auf dem Träger 102 angeordnet werden, wobei der Träger 102 eine (nicht gezeigte) elektrisch leitfähige Struktur enthalten kann, z. B. die elektrisch leitfähige strukturierte Schicht auf der Oberseite 101 des Trägers 102. Die elektrisch leitfähige Struktur kann auf eine derartige Weise angeordnet sein, dass sie mit wenigstens einem Abschnitt des strukturierten Zwischenverbindungsmaterials 104 elektrisch verbunden ist. Die elektrisch leitfähigen Strukturen auf dem Träger 102 und des Zwischenverbindungsmaterials 104 können z. B. so ausgebildet sein, dass sie im Wesentlichen zusammenpassen, d. h., im Wesentlichen die gleiche Form besitzen, wenn sie übereinander angeordnet sind.
In verschiedenen Ausführungsformen können der Träger 102 mit seiner elektrisch leitfähigen Struktur, das strukturierte Zwischenverbindungsmaterial 104 und der Chip 106 mit den Chip-Kontakten auf der Rückseite 106b des Chips 106 auf eine ähnlich zusammenpassende Weise entsprechend angeordnet werden, falls das Zwischenverbindungsmaterial 104 zuerst auf dem Träger 102, z. B. auf der Oberseite 101 des Trägers 102, angeordnet wird, auf dem dann die mehreren Chips 106 angeordnet werden.
Wie in 1C gezeigt ist, kann das Befestigen der mehreren Chips 106 an dem gemeinsamen Träger 102 ein Erwärmen des Zwischenverbindungsmaterials 104 mittels Wärmeenergie 114, die außerdem als Wärme 114 bezeichnet wird, enthalten. Die Wärme 114 kann z. B. mittels der Heizvorrichtung 112, z. B. einer Heizplatte 112, einer Induktionsvorrichtung 112 oder irgendeiner anderen Vorrichtung, die geeignet ist, um das Zwischenverbindungsmaterial 104 zu erwärmen, ohne die anderen Teile der Chip-Baugruppe 100 zu beschädigen, in den Träger 102 eingeleitet werden, wobei von dort wenigstens ein Bruchteil der Wärme 114 zu dem Zwischenverbindungsmaterial 104 übertragen werden kann. Der die Wärmeenergie 114, die in das System eingeleitet wird, symbolisierende Pfeil ist nicht gemeint, um das Einleiten der Wärme 114 auf ein Einleiten vom Boden der Chip-Baugruppe 100 und auch nicht auf ein Einleiten von einem einzigen Punkt einzuschränken. Stattdessen kann die Wärmeenergie 114 durch irgendwelche Mittel, aus irgendeiner Richtung und durch irgendeine Anzahl von Punkten oder Bereichen, die ein Erwärmen des Zwischenverbindungsmaterials 104 auf eine Solltemperatur, z. B. eine Schmelztemperatur des Zwischenverbindungsmaterials 104, ermöglichen, ohne die anderen Teile der Chip-Baugruppe 100 zu beschädigen, und die es ermöglichen, das Einleiten der Wärmeenergie 114 in das Zwischenverbindungsmaterial 104 zu stoppen, falls und wenn es erwünscht und/oder erforderlich ist, eingeleitet werden.
In verschiedenen Ausführungsformen kann es sein, dass das Zwischenverbindungsmaterial 104 geschmolzen werden muss, damit eine Befestigung der mehreren Chips 106 an dem gemeinsamen Träger 102 stattfindet, z. B. falls das Zwischenverbindungsmaterial 104 die Lotpaste oder die Sinterpaste ist. In diesem Fall kann die Menge der Wärme 114 auf eine derartige Weise eingestellt werden, dass das Zwischenverbindungsmaterial 104 eine Temperatur bei oder über seinem Schmelzpunkt erreichen kann. Wenn das Zwischenverbindungsmaterial 104 geschmolzen ist, kann die Erwärmung des Zwischenverbindungsmaterials 104 gestoppt werden, z. B. durch das Stoppen der Erwärmung der Heizvorrichtung 112, z. B. durch das Ausschalten der Leistung für die Heizvorrichtung 112. Alternativ kann die Chip-Baugruppe 100 z. B. von der Heizvorrichtung 112 entfernt werden oder kann die Heizvorrichtung 112 entfernt werden. Das geschmolzene Zwischenverbindungsmaterial 104 kann erhärten und dadurch die Chips 106 an dem Träger 102 befestigen. Die Druckkraft 108 und/oder die Wärme 114, die entsprechend auf die mehreren Chips 106 und/oder den Träger 102 angewendet werden, können so lange aufrechterhalten werden, wie es für die Bildung einer Zwischenverbindung, z. B. einer festen Verbindung, z. B. einer elektrisch leitfähigen Verbindung, z. B. einer intermetallischen Verbindung, zwischen dem Zwischenverbindungsmaterial 104 und dem Träger 102, z. B. dem Leiterrahmen 102, erforderlich ist. Die mehreren Chips 106 können mit ihren Rückseiten 106b auf der Oberseite 101 des Trägers 102 befestigt werden.
Das Zwischenverbindungsmaterial 104 kann jeden der Chips 106 z. B. mittels des Strömens in kleine, z. B. mikroskopische, Öffnungen in einer Oberfläche des Chips 106, z. B. in einer Oberfläche der Rückseite 106b des Chips 106, bzw. in einer Oberfläche des Trägers 102, z. B. in der Oberseite 101 des Trägers 102, und des dortigen Erhärtens an dem Träger 102 befestigen. Dadurch kann das erhärtete Zwischenverbindungsmaterial 104 einen Verbindungsanker in jedem der beiden jeweiligen aneinander zu befestigenden Teile, d. h., dem Chip 106 und dem Träger 102, bilden.
Das Zwischenverbindungsmaterial 104 kann jeden der Chips 106 z. B. mittels des Diffundierens in das Material des Chips 106, z. B. in eine Oberfläche, z. B. eine Metalloberfläche, der Rückseite 106b des Chips 106, bzw. in eine Oberfläche des Trägers 102, z. B. eine Metalloberfläche des Trägers 102, z. B. in der Oberseite 101 des Trägers 102, an dem Träger 102 befestigen. Dort kann das Zwischenverbindungsmaterial 104 eine intermetallische Verbindung mit dem jeweiligen, z. B. metallischen, Material des Trägers 102 und des Chips 106 bilden, wobei die intermetallische Verbindung und irgendwelches verbleibendes Zwischenverbindungsmaterial 104 erhärten können. Dadurch können die erhärtete intermetallische Verbindung und das erhärtete Zwischenverbindungsmaterial 104 einen Verbindungsanker in jedem der beiden jeweiligen Teile, die aneinander zu befestigen sind, d. h., dem Chip 106 und dem Träger 102, bilden. Dieser Prozess kann außerdem als Diffusionslöten bezeichnet werden. Für das Diffusionslöten kann das Zwischenverbindungsmaterial 104 auf der Rückseite 106b des Chips 106 oder auf dem Träger 102, z. B. mit einer Dicke in einem Bereich von etwa 1 μm bis etwa 20 μm, gebildet werden. Das Diffusionslöten kann in einer Vakuumumgebung ausgeführt werden, z. B. in einer evakuierten Presse. Die Temperatur, die durch das Zwischenverbindungsmaterial 104 zu erreichen ist, z. B. seine Schmelztemperatur, kann in einem Bereich von etwa 250°C bis etwa 400°C liegen, z. B. etwa 350°C betragen. Diese Temperatur des Zwischenverbindungsmaterials 104 kann während eines Zeitraums im Bereich von etwa 0,5 Sekunden bis etwa 60 Minuten, z. B. während etwa 1 Sekunde oder während etwa 30 Minuten, aufrechterhalten werden.
Ein Diffusionslot, falls es z. B. mehrere Schichten von Materialien enthält, kann außerdem als ein Lotsystem bezeichnet werden. Ein Diffusionslot oder ein Diffusionslotsystem kann z. B. wenigstens ein Material oder mehrerer Materialien in einem Stapel von Schichten aus einer Gruppe enthalten oder aus wenigstens einem Material oder mehreren Materialien in einem Stapel von Schichten aus einer Gruppe bestehen, die Zinn (Sn); Zinn und Silber (SnAg); Indium (In); Indium und Zinn (InSn); Indium und Silber (InAg); Gold und Zinn (AuSn); Aluminium (Al); Titan (Ti); Kupfer (Cu); Zinn (Sn) und Silber (Ag); Titan (Ti), Kupfer (Cu), Zinn (Sn) und Silber (Ag); Aluminium (Al), Titan (Ti), Nickel (Ni), Zinn (Sn) und Silber (Ag); Titan (Ti), Nickel (Ni), Zinn (Sn) und Silber (Ag); Aluminium (Al), Chrom (Cr), Kupfer (Cu), Zinn (Sn) und Silber (Ag); Chrom (Cr), Kupfer (Cu), Zinn (Sn) und Silber (Ag); Aluminium (Al), Chrom (Cr), Nickel (Ni), Zinn (Sn) und Silber (Ag); Chrom (Cr), Nickel (Ni), Zinn (Sn) und Silber (Ag); Titan (Ti) und eine Gold-Zinn-Legierung (AuSn); Aluminium (Al), Titan (Ti) und eine Gold-Zinn-Legierung (AuSn); Titan (Ti), eine Nickel-Vanadium-Legierung (NiV) und eine Gold-Zinn-Legierung (AuSn); Aluminium (Al), Titan (Ti), eine Nickel-Vanadium-Legierung (NiV) und eine Gold-Zinn-Legierung (AuSn); Titan (Ti), Kupfer (Cu) und eine Silber-Zinn-Legierung (AgSn); Aluminium (Al), Titan (Ti), Kupfer (Cu) und eine Silber-Zinn-Legierung (AgSn); Titan (Ti), Nickel (Ni) und eine Silber-Zinn-Legierung (AgSn); Aluminium (Al), Titan (Ti), Nickel (Ni) und eine Silber-Zinn-Legierung (AgSn); und Indium-Zinn/Indium umfasst.
Alternativ oder zusätzlich kann das Befestigen der mehreren Chips 106 an dem gemeinsamen Träger 102 das Pressen der mehreren Chips 106 auf den Träger 102 enthalten. In 1C ist dies durch einen Pfeil 108 symbolisiert, der eine Kraft angibt, die auf die mehreren Chips 106 ausgeübt wird, um die Chips 106 auf den gemeinsamen Träger 102 zu pressen. Mit anderen Worten, die Presskraft 108 kann auf eine derartige Weise ausgeübt werden und gerichtet sein, dass die mehreren Chips 106 gemeinsam auf den Träger 102 gepresst werden. Der Pfeil 108 kann die Richtung angeben, in der eine Presse 110 bewegt werden kann, um die Chips 106 auf den Träger 102 zu pressen. Eine durch eine stationäre Stütze, auf der die Chip-Baugruppe 100 gestützt sein kann, bereitgestellte Gegenkraft ist nicht gezeigt. Der einzelne Pfeil 108 ist nicht gemeint, um ein Ausüben der Kraft 108 auf einen einzigen Punkt oder in nur der gezeigten Richtung einzuschränken. Stattdessen kann die Kraft 108 an einem einzigen Punkt, an mehreren Punkten und/oder an einem oder mehreren Bereichen ausgeübt werden, solange wie die mehreren Chips 106 in einem gemeinsamen Prozess gepresst werden, d. h., eine Presse 110 ist auf eine derartige Weise ausgelegt, z. B. geformt, dass die Kraft 108 verteilt werden kann, um die mehreren Chips 106 gleichzeitig zu pressen. Die Richtung der Kraft 108 kann im Wesentlichen zu einer Ebene entlang der Rückseite 106b der mehreren Chips 106 normal sein. Mit anderen Worten, die Kraft 108 kann von oberhalb der mehreren Chips 106 oder von unterhalb des gemeinsamen Trägers 102 ausgeübt werden, wobei sie in einer Richtung ausgeübt werden kann, die zu der Rückseite 106b der Chips 106 im Wesentlichen vertikal ist. In einem Fall, in dem die Oberseite 101 des Trägers 102 im Wesentlichen zur Rückseite 106b der Chips 106 parallel ist, kann die Kraft 108 im Wesentlichen zur Oberseite 101 des Trägers 102 normal sein. Mit anderen Worten, die mehreren Chips 106 und der gemeinsamen Träger 102 können mittels der Kraft 108, z. B. mittels einer Presse 110, auf eine derartige Weise zusammengepresst werden, dass sich die Chips 106 und der Träger 102 im Wesentlichen nur in den jeweiligen Richtungen zueinander bewegen, im Wesentlichen ohne irgendeine seitliche Relativbewegung (d. h., im Wesentlichen parallel zur Oberseite 101 des Trägers 102) zwischen irgendeinem Chip 106 der mehreren Chips 106 und dem Träger 102.
Falls beispielhaft das Befestigen der mehreren Chips 106 an dem Träger 102 das Erwärmen des Zwischenverbindungsmaterials 104 nicht enthalten darf, kann das Pressen der Chips 106 auf den Träger 102, wobei das Zwischenverbindungsmaterial 104 zwischen jedem der Chips 106 und dem gemeinsamen Träger 102 angeordnet ist, verursachen oder fördern, dass die mehreren Chips 106 an dem Träger 102 befestigt werden. Falls beispielhaft das Zwischenverbindungsmaterial 104 ein elektrisch leitfähiger Klebstoff, z. B. ein elektrisch leitfähiger Leim, z. B. ein Wafer-Rückseitenbeschichtungsleim, ist, kann die auf die mehreren Chips 106 ausgeübte Presskraft 108 verursachen, dass Teile des Zwischenverbindungsmaterials 104 in kleine, z. B. mikroskopische, Öffnungen in der Oberfläche des Chips 106, z. B. in der Oberfläche der Rückseite 106b des Chips 106, bzw. in der Oberfläche des Trägers 102, z. B. in der Oberseite 101 des Trägers 102, gepresst werden. Es kann dann ermöglicht oder verursacht werden, dass das Zwischenverbindungsmaterial 104 erhärtet, z. B. mittels der z. B. erwarteten oder geförderten Verdampfung eines in dem Zwischenverbindungsmaterial enthaltenen Lösungsmittels, durch eine chemische Reaktion, die in dem Zwischenverbindungsmaterial 104 stattfindet, oder dergleichen. Dadurch kann das erhärtete Zwischenverbindungsmaterial 104 einen Verbindungsanker in jedem der beiden aneinander zu befestigenden jeweiligen Teile, d. h. dem Chip 106 und dem Träger 102, bilden.
In verschiedenen Ausführungsformen, z. B. in dem Fall, in dem das Zwischenverbindungsmaterial 104 erwärmt wird, aber außerdem, wenn es nicht erwärmt wird, können das Pressen der mehreren Chips 106 auf den Träger 102 und die dadurch auf das Zwischenverbindungsmaterial 104 ausgeübte Presskraft verursachen, dass Hohlräume, die in dem Zwischenverbindungsmaterial 104 oder an einer Grenze zwischen dem Zwischenverbindungsmaterial 104 und dem Träger 102 oder zwischen dem Zwischenverbindungsmaterial 104 und dem Chip 106 ausgebildet sind, durch das Zwischenverbindungsmaterial 104 gefüllt werden. Dadurch kann die mechanische Stärke einer Verbindung zwischen jedem Chip 106 und dem gemeinsamen Träger 102 verbessert werden und können die elektrische (und außerdem eine Wärme-)Leitfähigkeit über das Zwischenverbindungsmaterial 104 verbessert werden.
In verschiedenen Ausführungsformen kann die auf die Chip-Baugruppe 100 ausgeübte Kraft 108 verursachen, dass die mehreren Chips 106 mit einem Druck im Bereich von etwa 0,5 bar bis etwa 4 bar, z. B. etwa 3 bar, auf den Träger 102 gepresst werden.
Die Kraft 108 auf die mehreren Chips 106 kann mittels einer Presse 110 ausgeübt werden, die auf die Vorderseiten 106f der mehreren Chips 106 presst, während der Träger 102, auf dem die mehreren Chips 106 angeordnet sind, auf einer Stütze, z. B. einer stationären Stütze, angeordnet sein kann, die eine Gegenkraft zu der Kraft 108 ausübt. Mit anderen Worten, die Chip-Baugruppe 100 kann für den Prozess des Pressens der Chips 106 auf den Träger 102 mittels einer Abwärtsverschiebung der Presse 110 auf einer Stütze, z. B. einer flachen Oberfläche, z. B. der Heizplatte 112, angeordnet sein, die der Kraft 108 nicht nachgibt. Die Presse 110 kann unter der Chip-Baugruppe 100 angeordnet sein und kann nach oben bewegt werden, um die Chip-Baugruppe 100 gegen eine stationäre Stütze, die über den mehreren Chips 106 angeordnet ist, zu pressen. In diesem Fall könnte die Kraft 108 als von einer Unterseite der Chip-Baugruppe 100, z. B. aus im Wesentlichen der gleichen Richtung wie die Wärme 114, eingeführt visualisiert werden. Die Heizplatte 112 könnte z. B. dafür ausgelegt sein, den Träger 102 gegen die mehreren Chips 106 zu pressen.
Die Presse 110 kann eine Pressplatte 110, z. B. eine Pressplatte 110 mit einer flachen Unterseite 111, die den mehreren Chips 106 zugewandt ist, enthalten. Die flache Unterseite 111 kann im Wesentlichen parallel zur Oberseite 101 des Trägers 102 angeordnet sein. Als eine Folge können nach dem Befestigen der mehreren Chips 106 an dem gemeinsamen Träger 102 mittels eines Prozesses, der das gemeinsame Pressen der mehreren Chips 106 an den gemeinsamen Träger 102 enthält, die Vorderseiten 106f der mehreren Chips 106 alle im Wesentlichen den gleichen Abstand Dc + Db2 zur Oberseite 101 des gemeinsamen Trägers 102 besitzen. Mit anderen Worten, nach dem Pressen der Chips 106 auf den Träger 102 können die Vorderseiten 106f der mehreren Chips 106 im Wesentlichen bündig miteinander sein.
Eine Form der Presse 110 kann sich von einer Platte und/oder von einer Platte mit einer flachen Unterseite 111 unterscheiden. Die Presse 110 kann jedoch dafür ausgelegt sein, dass sie z. B. groß genug ist und an ihrer Unterseite 111 auf eine derartige Weise geformt ist, dass sie mit den mehreren Chips 106 physisch in Kontakt gelangen und sie gleichzeitig zu dem gemeinsamen Träger 102 pressen kann.
Das Befestigen der mehreren Chips 106 an dem gemeinsamen Träger 102, z. B. mittels des Anwendens der Wärme 114 und/oder durch das Ausüben der Kraft 108, kann verursachen, dass die (anfängliche) Dicke Db1 des Zwischenverbindungsmaterials 104 kleiner wird. Eine Dicke des Zwischenverbindungsmaterials 104 nach dem Befestigungsprozess kann als die endgültige Dicke Db2 des Zwischenverbindungsmaterials 104 bezeichnet werden. Eine Dicke Dc des Chips 106 kann durch den Befestigungsprozess im Wesentlichen unverändert bleiben.
Das, was oben bezüglich einer Geometrie der Presse, einer Ausrichtung der Vorderseiten 106f der Chips 106, einer Dicke des Zwischenverbindungsmaterials vor und nach dem Pressen usw. beschrieben worden ist, kann ähnlich für einen Fall gelten, in dem die Kraft 108 von unterhalb des Trägers 102 oder von oberhalb der mehreren Chips 106 und von unterhalb des Trägers 102 ausgeübt wird.
Das Befestigen der mehreren Chips 106 an dem gemeinsamen Träger 102, z. B. mittels des Anwendens der Wärme 114 und/oder durch das Ausüben der Kraft 108, kann im Vakuum ausgeführt werden. Alternativ kann es in einer Inertatmosphäre, z. B. in einer Stickstoffatmosphäre, ausgeführt werden.
Eine Positionierungsgenauigkeit jedes der Chips 106 der mehreren Chips 106 kann von den Werkzeugen abhängig sein, die zum Leiten der Vorrichtung verwendet werden, die zum Anordnen der Chips 106 auf dem Träger 102 verwendet wird. Es kann z. B. eine Kamera verwendet werden, die einen allgemeinen Zielbereich, möglicherweise zusammen mit einer aktuellen Position der Vorrichtung, die den Chip 106 anordnet, zeigt. Die Oberseite 101 des Trägers 102 kann (z. B. für ihre Funktionalität) auf eine Weise strukturiert sein, die es den Werkzeugen, die die Zielpositionen bestimmen können, ermöglicht, die jeweilige Zielposition aus der Struktur auf der Oberseite 101 des Trägers zu identifizieren. Alternativ oder zusätzlich können Ausrichtungsstrukturen bereitgestellt sein, z. B. auf dem Träger 102 angeordnete Ausrichtungsstrukturen.
In verschiedenen Ausführungsformen kann, falls z. B. das Zwischenverbindungsmaterial 104 strukturiert ist, kann die Positionierungsgenauigkeit des Chips 106 an dem Träger 102 hoch genug sein, um die Positionierung des Chips 106 mit einer gegebenen Teilung der Struktur zu ermöglichen, ohne einen Kurzschluss oder einen ähnlichen Ausfall der Chip-Baugruppe 100 zu erzeugen, der durch eine Fehlpositionierung des Chips 106 auf dem Träger 102 verursacht wird, (wobei die Teilung einer Struktur so verstanden werden kann, dass ein Abstand zwischen benachbarten elektrisch leitfähigen Strukturen zusammen mit einer Breite der leitfähigen Strukturen gemeint ist).
2A bis 2C zeigen eine Chip-Baugruppe 200 in verschiedenen Stufen ihrer Bildung mittels eines Verfahrens zum Bilden einer Chip-Baugruppe gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
Das Verfahren zum Bilden einer Chip-Baugruppe 200 gemäß verschiedenen Ausführungsformen, von denen drei Stufen gezeigt sind, kann für einen großen Teil im Wesentlichen das gleiche wie das Verfahren zum Bilden einer Chip-Baugruppe sein, das oben im Kontext der 1A bis 1C beschrieben worden ist. Mit Ausnahme der im Folgenden dargelegten Unterschiede können die Teile, Prozesse, Merkmale, Parameter usw. im Wesentlichen die gleichen wie jene oder analog zu jenen sein, die oben im Kontext der 1A bis 1C beschrieben worden sind.
Das Verfahren zum Bilden der Chip-Baugruppe 200 kann sich von dem Verfahren zum Bilden der Chip-Baugruppe 100 insofern unterscheiden, als die Oberseite 101 des Trägers 102 nicht flach sein kann. In dem Träger 102 können mehrere Hohlräume 220, die außerdem als ”die Hohlräume” bezeichnet werden, gebildet werden. Falls im Folgenden auf einen einzigen Hohlraum 220 Bezug genommen wird, bezieht sich dies auf einen Hohlraum 220 der mehreren Hohlräume 220, wenn es nicht anders angegeben ist. Die mehreren Hohlräume 220 können z. B. von einer Oberseite 101 des Trägers 102 in dem Träger 102 gebildet werden. Mit anderen Worten, die Hohlräume 220 können in dem Träger 102 auf eine derartige Weise gebildet werden, dass sich eine Öffnung jedes der Hohlräume auf der Oberseite 101 des Trägers 102 befindet.
Die mehreren Chips 106 können in den mehreren Hohlräumen 102 angeordnet werden. Beispielhaft kann jeder Chip 106 der mehreren Chips 106 in einem der Hohlräume 220 der mehreren Hohlräume 220 angeordnet werden.
In verschiedenen Ausführungsformen können die mehreren Hohlräume 220 in dem Träger 102 im Wesentlichen nebeneinander mit etwas Zwischenraum zwischen den einzelnen Hohlräumen 220 angeordnet werden. Die Anordnung der mehreren Hohlräume 220 kann eine Linie, ein zweidimensionales regelmäßiges Muster, z. B. ein Gitter, ein zweidimensionales unregelmäßiges Muster oder irgendeine Art der Anordnung bilden.
Die mehreren Hohlräume 220 können in dem Träger 102 mittels Ätzen, Laser-Abtragung, Fräsen und/oder Schleifen und/oder irgendeiner anderen Technik, die für das Bilden mehrerer Hohlräume 220 mit der gewünschten Form in dem Träger 102 geeignet ist, gebildet werden.
Jeder Hohlraum 220 der mehreren Hohlräume 220 kann eine Tiefe Tk besitzen. Die Tiefe jedes Hohlraums 220 der mehreren Hohlräume 220 kann kleiner als eine Dicke Ht des Trägers 102 sein. Jeder Hohlraum 220 kann eine Länge Lk und eine Breite Wk (die hier nicht gezeigt sind, aber siehe 4C) besitzen.
In verschiedenen Ausführungsformen kann die Länge Lk jedes der Hohlräume 220 größer als die Länge 106l des Chips 106 der mehreren Chips 106 sein, der in dem jeweiligen Hohlraum 220 anzuordnen ist, so dass der Chip 106 in der Längenausdehnung in den Hohlraum passen kann.
Jeder der Chips 106 kann in seinem jeweiligen Hohlraum 220 auf eine derartige Weise angeordnet werden, dass er mit den Abschnitten des Trägers 102, die die Seitenwände 102s des Hohlraums 220 bilden, in dem der Chip 106 angeordnet ist, nicht in physischen Kontakt kommt. Die Innenflächen der Seitenwände 102s der Hohlräume 220 können mit einem (nicht hier, aber in 4A gezeigten) dielektrischen Film 440 beschichtet werden. Die Oberflächen der Seiten 106s des Chips 106 können mit einem (nicht hier, aber in 4A gezeigten) dielektrischen Film 442 beschichtet werden. In jenen Fällen, in denen der dielektrische Film 440 und/oder 442 ausgebildet ist, können die Seiten 106s der Chips nicht in einen elektrisch leitfähigen Kontakt mit den Seitenwänden 102s der Hohlräume 220 kommen, selbst wenn sie sich in physischen Kontakt mit ihnen befinden können.
Die Breite Wk jedes der Hohlräume 220 kann größer als die Breite 106w des Chips 106 der mehreren Chips 106, der in dem jeweiligen Hohlraum 220 anzuordnen ist, sein, so dass der Chip 106 in der Breitenausdehnung in den Hohlraum passen kann.
Ein Zwischenraum zwischen der Seite des Chips 106 und den Seitenwänden 102s des Hohlraums 220 kann als der Zwischenraum 222 bezeichnet werden.
Eine Positionierungsgenauigkeit jedes der Chips 106 auf dem Träger 102 kann durch das Bilden der mehreren Hohlräume 220 mit einem kleinen Zwischenraum 222 zwischen jeder der Seitenwände 102s jedes der Hohlräume 220 und den jeweiligen gegenüberliegenden Seiten 106s jedes der mehreren Chips 106, der in dem jeweiligen Hohlraum angeordnet ist, verbessert werden. Mit anderen Worten, die Positionierungsgenauigkeit jedes der Chips 106 auf dem Träger 102 kann von dem Zwischenraum 222 abhängen. Mit anderen Worten, eine Position des Chips 106 auf dem Träger 102 kann für einen Chip 106, der in einem Hohlraum 220 mit einem großen Zwischenraum 222 auf jeder seiner Seiten oder auf einem Träger 102 ohne einen Hohlraum 220 angeordnet ist, weniger gut definiert sein, als sie für einen Chip 106 definiert sein kann, der in einem Hohlraum 220 mit einem kleineren Zwischenraum 222 angeordnet ist. Indem der Zwischenraum 222 so klein wie möglich gemacht wird, z. B. durch das Einstellen des Zwischenraums 222, damit er in einem Bereich von etwa 0,5 μm bis etwa 2 μm liegt, kann die Positionierungsgenauigkeit jedes der Chips 106 auf dem Träger 102 verbessert werden. Als eine Folge können die Chips 106 mit einer feineren Teilung auf dem Träger 102 angeordnet werden.
Außerdem können, wie oben beschrieben worden ist, die Struktur der Oberseite 101 des Trägers 102 und/oder eine oder mehrere Ausrichtungsmarkierungen verwendet werden, um die Zielposition für jeden Chip 106 zu bestimmen, der in einem der mehreren Hohlräume 220 zu positionieren ist. Derartige Ausrichtungsmarkierungen usw. können nur für eine grobe Bestimmung eines Zielbereichs verwendet werden, wobei für eine Feinpositionierung des Chips 106 die Positionierung des Chips 106 in dem Hohlraum 220 mit einem Zwischenraum 222 auf jeder Seite des Chips 106 verwendet werden kann.
Die Tiefe Tk jedes der Hohlräume 220 kann kleiner als eine Summe der Dicke Dc des jeweiligen Chips 106, der in dem Hohlraum anzuordnen ist, und der Anfangsdicke Db1 des Zwischenverbindungsmaterials 104, das zwischen dem Chip 106 und dem Träger 102 in dem Hohlraum 220 anzuordnen ist, sein. Mit anderen Worten, nach dem Anordnen jedes der mehreren Chips 106 in einem der Hohlräume 220 können die Vorderseiten 106f der Chips 106 von dem jeweiligen Hohlraum 220, in dem sie angeordnet sind, über eine Ebene vorstehen, in der sich die Oberseite 101 des Trägers 102 außerhalb der mehreren Hohlräume 220 befinden kann.
Nach dem Anordnen der mehreren Chips 106 in den jeweiligen Hohlräumen 220 können die mehreren Chips 106 im Wesentlichen auf die gleiche Weise wie die, die oben im Kontext der 1A bis 1C beschrieben worden ist, an dem Träger 102 befestigt werden.
Ein Pressen der Chips 106 auf den Träger 102 kann ausgeführt werden, bis die Anfangsdicke Db1 des Zwischenverbindungsmaterials 104 auf die Dicke Db2 nach dem Befestigen abgenommen hat, wobei die Dicke Db2 des Zwischenverbindungsmaterials 104 nach dem Befestigen der mehreren Chips 106 auf dem gemeinsamen Träger 102 gerade groß genug sein kann, so dass eine Summe der Dicke Db2 des Zwischenverbindungsmaterials 104 nach dem Befestigen und der Dicke Dc des Chips 106 im Wesentlichen gleich der Tiefe Tk des Hohlraums 220 sein kann. Mit anderen Worten, das Pressen der Chips 106 auf den Träger 102 kann fortgesetzt werden, bis die Vorderseiten der Chips 106, die aus den Hohlräumen 220 vorstehen können, bevor auf sie gepresst wird, mit der Oberseite 101 des Trägers 102 außerhalb der Hohlräume 220 bündig sind.
In verschiedenen Ausführungsformen können, wie in 2D und 2E gezeigt ist, von denen jede als eine zu der Stufe der Bildung der Chip-Baugruppe 200, die in 2C gezeigt ist, alternative Stufe betrachtet werden kann, in den Chip-Baugruppen 201 und 202 die Vorderseiten der Chips 106 nicht mit der Oberseite 101 des Trägers 102 außerhalb der Hohlräume 220 bündig sein.
Wie in 2D gezeigt ist, können in einer Chip-Baugruppe 201 die Vorderseiten 106f der Chips 106 von den jeweiligen Hohlräumen 220, in denen die Chips 106 angeordnet sind, vorstehen. Die Summe der Dicke Db2 des Zwischenverbindungsmaterials 104 nach dem Befestigen und der Dicke Dc des Chips 106 kann größer als die Tiefe des Hohlraums Tk sein. Die Vorderseiten 106f der Chips 106 können miteinander bündig sein, wie in 2D gezeigt ist. Alternativ können die Vorderseiten 106f von wenigstens zwei Chips 106 der mehreren Chips 106 nicht miteinander bündig sein (was nicht gezeigt ist).
Wie in 2E gezeigt ist, können in einer Chip-Baugruppe 202 die Vorderseiten 106f der Chips 106 z. B. vollständig innerhalb der jeweiligen Hohlräume 220, in denen die Chips 106 angeordnet sind, liegen. Die Summe der Dicke Db2 des Zwischenverbindungsmaterials 104 nach dem Befestigen und der Dicke Dc des Chips 106 kann kleiner als die Tiefe des Hohlraums Tk sein. Die Vorderseiten 106f der Chips 106 können miteinander bündig sein, wie in 2E gezeigt ist. Alternativ können die Vorderseiten 106f von wenigstens zwei Chips 106 der mehreren Chips 106 nicht miteinander bündig sein (was nicht gezeigt ist). In verschiedenen Ausführungsformen kann die Presse 110, die zum Befestigen der Chips 106 an dem Träger 102 verwendet werden kann, auf einer Seite, die sich mit den Chips 106 in Kontakt befinden kann, geformt sein, um auf die Chips 106, z. B. auf die Vorderseiten 106f der Chips 106, zu pressen, selbst wenn sich die Vorderseiten 106f der Chips 106 innerhalb der jeweiligen Hohlräume 220 befinden, d. h., unterhalb einer Ebene der Oberseite 101 des Trägers 102. Die Presse 110 kann z. B. in den Bereichen, in denen der Druck auf die Chips 106 ausgeübt werden soll, Vorsprünge besitzen.
Das Zwischenverbindungsmaterial 104 kann anfangs in einer derartigen dünnen Schicht ausgebildet werden und/oder die Menge des Zwischenverbindungsmaterials 104 kann auf eine derartige Weise eingestellt werden, dass sich nach den Befestigen der Chips 106 an dem Träger 102, z. B. nach dem Erwärmen und/oder dem Pressen, eine sehr dünne Schicht des Zwischenverbindungsmaterials 104 bilden kann. Das Schrumpfen des Zwischenverbindungsmaterials 104 von seiner Anfangsdicke Db1 zu seiner endgültigen Dicke Db2 mittels des Pressens der mehreren Chips 106 auf den gemeinsamen Träger 102 kann verursachen, dass etwas des Zwischenverbindungsmaterials 104 zwischen dem Träger 102 und dem Chip 106 herausgedrückt wird. In diesem Fall kann das (elektrisch leitfähige) Zwischenverbindungsmaterial 104 mit einer oder mehreren der Seitenwände 102s des Hohlraums 220, z. B. mit den Innenflächen der Seitenwände 102s des Hohlraums 220, in physischen Kontakt kommen. Ein elektrisch leitfähiger Kontakt zwischen dem Zwischenverbindungsmaterial 104 und der Seitenwand 102s des Hohlraums kann mittels einer (nicht hier, aber in 4A gezeigten) dielektrischen Beschichtung 440 auf den Seitenwänden 102s vermieden werden.
3A bis 3E zeigen eine Chip-Baugruppe 300 in verschiedenen Stufen ihrer Bildung mittels eines Verfahrens zum Bilden einer Chip-Baugruppe gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
Das Verfahren zum Bilden einer Chip-Baugruppe 300 gemäß verschiedenen Ausführungsformen, von denen fünf Stufen gezeigt sind, kann für einen großen Teil im Wesentlichen das gleiche wie das Verfahren zum Bilden einer Chip-Baugruppe sein, das oben im Kontext der 1A bis 1C und der 2A bis 2C beschrieben worden ist. Mit Ausnahme der im Folgenden dargelegten Unterschiede können die Teile, Prozesse, Merkmale, Parameter usw. im Wesentlichen die gleichen wie jene oder analog zu jenen sein, die oben im Kontext der 1A bis 1C und der 2A bis 2C beschrieben worden sind.
Um der Einfachheit willen ist in 3A bis 3E nur ein Chip 106 gezeigt, der bestückt wird, um die Chip-Baugruppe 300 zu bilden. Dennoch kann die Chip-Baugruppe 300 wie die Chip-Baugruppen 100 und 200 zwei oder mehr Chips 106 in irgendeiner Anordnung enthalten, wie oben beschrieben worden ist. 3A bis 3E können z. B. so betrachtet werden, dass sie einen Querschnitt durch die Chip-Baugruppe 300, die eine Reihe von Chips 106 enthält, mit dem Querschnitt vertikal zu der Reihe von Chips 106 zeigen.
Nach dem Bilden der mehreren Hohlräume 220, wie z. B. oben im Kontext der 2A bis 2C beschrieben worden ist, kann eine Die-Befestigungsflüssigkeit 330 in jedem der Hohlräume 220 angeordnet werden. Die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 kann z. B. mittels eines (nicht gezeigten) Die-Befestigungsflüssigkeits-Spenders in den Hohlräumen 220 angeordnet werden. Mit anderen Worten, die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 kann in den in dem Träger 102 ausgebildeten Hohlraum 220, z. B. einem Leiterrahmen-Hohlraum 200 oder einem Substrathohlraum 220, abgegeben werden.
Eine Menge der Die-Befestigungsflüssigkeit 330, die in jedem der Hohlräume 220 anzuordnen ist, kann so gewählt werden, dass es möglich ist, die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 in dem jeweiligen Hohlraum 220 anzuordnen, ohne dass die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 die Seitenwände 102s des Hohlraums 220 berührt.
Eine Position der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 auf einem Boden 220b, z. B. auf einer Bodenfläche, jedes der Hohlräume 220 kann so gewählt werden, dass die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 in dem jeweiligen Hohlraum 220 die Seitenwände 102s des Hohlraums 220 nicht berühren kann. Beispielhaft kann die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 im Wesentlichen zentral auf dem Boden 220b des Hohlraums 220 angeordnet werden.
Die Menge der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 und ihre Position auf dem Boden 220b des Hohlraums 220 können so gewählt werden, dass die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 in dem jeweiligen Hohlraum 220 die Seitenwände 102s des Hohlraums 220 nicht berühren kann.
Eine Oberflächenspannung der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 kann hoch genug sein, dass die Die-Befestigungsflüssigkeit 330, bevor der Chip 106 darauf angeordnet wird, einen Teil einer Kugel bildet (z. B. im Gegensatz zum im Wesentlichen flachen Ausbreiten auf dem Boden 220b des Hohlraums 220).
Eine Adhäsion der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 an der Bodenfläche des Hohlraums 220 kann niedrig genug sein, dass die Die-Befestigungsflüssigkeit 330, bevor der Chip 106 darauf angeordnet wird, einen Teil einer Kugel bildet (z. B. im Gegensatz zum im Wesentlichen flachen Ausbreiten auf dem Boden 220b des Hohlraums 220).
Die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 kann so gewählt werden, dass ihre Oberflächenspannung hoch genug ist und dass ihre Adhäsion an der Bodenfläche des Hohlraums 220 niedrig genug ist, so dass die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 einen Teil einer Kugel bildet. Die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 mit der Form des Teils einer Kugel kann im Wesentlichen zentral auf dem Boden 220b des Hohlraums 220 positioniert werden.
Die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 kann einen Siedepunkt besitzen, der bei einer Temperatur unter, z. B. signifikant unter, einem Schmelzpunkt des Zwischenverbindungsmaterials 104 liegt. Der Siedepunkt der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 kann z. B. niedriger als ein Schmelzpunkt des Zwischenverbindungsmaterials 104 sein, wenn beide Temperaturen bei einem Druck gemessen werden, bei dem die mehreren Chips 106 an dem Träger 102 befestigt werden. Der Siedepunkt der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 kann in einem Bereich von etwa 50°C bis etwa 200°C, z. B. zwischen 95°C und 180°C, liegen. Der Siedepunkt der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 kann z. B. bei einem Druck von 1 atm bei etwa 174°C liegen. Ein Temperaturunterschied zwischen dem Siedepunkt der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 und dem Schmelzpunkt des Zwischenverbindungsmaterials 104, wenn beide Temperaturen bei demselben Druck gemessen werden, z. B. bei dem Druck, bei dem die mehreren Chips 106 an dem Träger 102 befestigt werden, kann in einem Bereich von etwa 20°C bis etwa 150°C, z. B. von etwa 50°C bis etwa 80°C, liegen. Die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 kann ohne Reste verdampfen. Mit anderen Worten, die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 kann nur während eines Abschnitts der Prozesse vorhanden sein, die während des Bildens der Chip-Baugruppe 300 ausgeführt werden, während während eines weiteren Abschnitts der Prozesse, die während des Bildens der Chip-Baugruppe 300 ausgeführt werden, die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 verschwunden sein kann, z. B. nach dem Erwärmen der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 auf eine Temperatur ihres oder über ihrem Siedepunkt oder auf oder über einen Punkt, bei dem die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 verbrennt, ohne Reste zu hinterlassen. Mit anderen Worten, die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 kann irgendein Material enthalten oder aus irgendeinem Material bestehen, das im Wesentlichen ohne Reste zu hinterlassen bei einer Temperatur, die niedriger als die Schmelztemperatur des Zwischenverbindungsmaterials 104 ist, verbrennt oder verdampft. Die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 kann z. B. ein langkettiges Wachs enthalten. Die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 kann z. B. ein Perfluorkohlenstoff sein oder einen Perfluorkohlenstoff enthalten, z. B. eine vollfluorierte Flüssigkeit, z. B. eine elektronische Flüssigkeit Fluorinert^TM, z. B. FC-43. Die Die-Befestigungsflüssigkeit kann z. B. gereinigtes Wasser sein oder enthalten, d. h., Wasser, das verdampfen kann, ohne einen Rest zu hinterlassen. Die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 kann ein flüssiges Flussmittel 330 sein oder enthalten, das das Befestigen des Chips 106 mittels des Zwischenverbindungsmaterials 104 an dem Träger 102 fördern kann, sie kann z. B. die Zwischenverbindungsbildung zwischen dem Chip 106 und einem Substrat 102 fördern. Das flüssige Flussmittel 330 kann z. B. das Befestigen des Chips 106 an dem Träger 102 durch das Entfernen der Oberflächenoxide von den Oberflächen des Trägers 102 und/oder des Chips 106 fördern. Alternativ oder zusätzlich kann das flüssige Flussmittel 330 eine Benetzbarkeit der Oberflächen des Trägers 102 und/oder des Chips 106 durch das Zwischenverbindungsmaterial 104 (wenn das Zwischenverbindungsmaterial 104 geschmolzen ist) verbessern.
Wie in 3B gezeigt ist, können die mehreren Chips 106 einzeln auf dem gemeinsamen Träger 102 angeordnet werden. Ein Unterschied zu dem im Kontext mit 2A bis 2C beschriebenen Verfahren kann sein, dass die mehreren Chips 106 auf der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 angeordnet werden können. Mit anderen Worten, jeder der Chips 106, z. B. der Halbleiterchips 106, kann in einem der Hohlräume 220 auf der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 angeordnet werden.
Die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 kann durch den Chip 106, z. B. durch das Gewicht des Chips 106, gepresst werden, um eine Schicht der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 zwischen dem Träger 102, z. B. dem Boden 220b des Hohlraums 220, und dem Chip 106 zu bilden. Das Zwischenverbindungsmaterial 104 kann auf der Rückseite 106b des Chips 106 gebildet werden. In diesem Fall kann sich die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 wenigstens mit dem Träger 102 und dem auf dem Chip 106 ausgebildeten Zwischenverbindungsmaterial 104 in direkten physischen Kontakt befinden. Falls alternativ das Zwischenverbindungsmaterial 104 auf dem Boden 220b des Hohlraums 220 gebildet wurde, kann sich die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 wenigstens mit dem Chip 106 und dem auf dem Träger 102 ausgebildeten Zwischenverbindungsmaterial 104 in direkten physischen Kontakt befinden.
In verschiedenen Ausführungsformen kann der Chip 106 (mit dem oder ohne das Zwischenverbindungsmaterial 104, das auf seiner Rückseite 106b ausgebildet ist) auf der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 schweben. Mit anderen Worten, während die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 vorhanden ist, kann sich der Chip 106 (oder das auf der Rückseite 106b des Chips 106 ausgebildete Zwischenverbindungsmaterial 104) nicht mit dem Boden 220b des Hohlraums 220 in direkten physischen Kontakt befinden.
Eine Adhäsion des Chips 106 (und/oder des auf der Rückseite 106b des Chips 106 ausgebildeten Zwischenverbindungsmaterials 104) an der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 kann eine Haltekraft bereitstellen, die den Chip 106 an dem Träger 102 hält. Die durch die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 bereitgestellte Haltekraft kann ausreichend hoch sein, um eine Verschiebung, z. B. eine permanente Verschiebung, des Chips 106 während eines Transports des gemeinsamen Trägers 102 von einem Ort, wo das (einzelne) Anordnen der mehreren Chips 106 auf dem gemeinsamen Träger 102 ausgeführt wird, zu einem Ort, wo das Befestigen der mehreren Chips 106 an dem Träger 102 ausgeführt wird, im Wesentlichen zu verhindern. Die durch die Die-Befestigungsflüssigkeit auf den Chip 106 ausgeübte Kraft kann ausreichend sein, um den Beschleunigungs- und/oder Verzögerungskräften, von denen erwartet wird, dass sie während eines regelmäßigen Transports auftreten, und außerdem den Beschleunigungs- und/oder Verzögerungskräften, die während wenigstens einigen unerwarteten Zusammenstößen usw. auftreten, standzuhalten. Die durch die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 ausgeübte Haltekraft kann z. B. eine Verschiebung des Chips 106 aus dem Hohlraum 220 verhindern. In den verschiedenen Ausführungsformen, in denen die Haltekraft durch die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 ausgeübt wird, kann das Zwischenverbindungsmaterial 104 ein Zwischenverbindungsmaterial 104 sein, das keine Haltekraft bereitstellt, wenn es sich mit dem Träger 102 (oder entsprechend mit dem Chip 106, falls das Zwischenverbindungsmaterial 104 auf dem Träger 102 ausgebildet ist) in physischen Kontakt befindet. Mit anderen Worten, falls die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 die Haltekraft bereitstellt, die die mehreren Chips 106 in ihren jeweiligen Positionen auf dem Träger 102 hält, muss das Zwischenverbindungsmaterial 104 kein Klebstoff, z. B. kein Leim, sein (wobei es jedoch einer sein kann).
Die Oberflächenspannung der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 kann eine Kraft bereitstellen, die zu einer Selbstzentrierung des Chips 106 auf der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 führt. Mit anderen Worten, die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 kann ihre Oberfläche minimieren, wobei irgendeine Verschiebung des Chips 106, die z. B. den Chip 106 horizontal näher zu einer der Seitenwände 102s als zu der gegenüberliegenden Seitenwand 102s verschieben, den Chip 106 bezüglich des Bodens 220b des Hohlraums 220 neigen (d. h., ihn aus seiner im Wesentlichen horizontalen Position neigen) und/oder den Chip 106 innerhalb einer Ebene seiner Rückseite 106b drehen würde, zu einer Zunahme der Oberfläche der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 führen kann. Nach einer derartigen Verschiebung kann eine Rückstellkraft den verschobenen Chip 106 zurück in seine Anfangsposition bringen, die im Wesentlichen im Hohlraum 220 zentriert sein kann. Die selbstzentrierende Kraft kann ferner durch eine geeignete Form des Bodens 220b des Hohlraums 220 gefördert werden (siehe 4B und die entsprechende Beschreibung).
Wie in 3C durch die sich schlängelnden Pfeile 330, die aus dem Hohlraum 220 zeigen, visualisiert ist, kann die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 aus den mehreren Hohlräumen 220 verdampft werden. Mit anderen Worten, die Die-Befestigungsflüssigkeit kann eine nur zwischenzeitlich vorhandene Flüssigkeit 330 sein, die als eine Halteflüssigkeit für die Chips 106 während des Transports vor dem Befestigen dienen kann. Die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 kann mittels des Erhöhens ihrer Temperatur wenigstens auf ihren Siedepunkt verdampft werden. Die Temperatur der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 kann mittels einer Heizvorrichtung 112 erhöht werden, die zu der Heizvorrichtung 112 völlig gleich sein kann, die gezeigt ist und oben als die Vorrichtung beschrieben worden ist, die für das Befestigen der mehreren Chips 106 an dem Träger 102 verwendet werden kann. Alternativ kann die Heizvorrichtung 112 eine von der Heizvorrichtung 112, die für das Befestigen der Chips 106 an dem Träger 102 verwendet wird, separate Vorrichtung sein. Die Heizvorrichtung 112 kann die Wärme 332 der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 z. B. mittels des Bereitstellens der Wärme für den Träger 102 bereitstellen. Die Menge der Wärme 332 kann so eingestellt werden, dass die für das Verdampfen der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 verwendete Temperatur auf oder über der Siedetemperatur der Die-Befestigungsflüssigkeit 330, aber unter der Schmelztemperatur des Zwischenverbindungsmaterials 104 liegt. Falls die Die-Befestigungsflüssigkeit im Vakuum abgegeben und/oder verdampft wird, kann ihr Siedepunkt niedriger als bei einem höheren Druck sein. Falls z. B. die Verdampfung der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 in einer evakuierten, erwärmten Presse ausgeführt wird, die für das Befestigen der mehreren Chips 106 an dem gemeinsamen Träger 102 verwendet werden kann, kann der niedrigere Siedepunkt (im Vergleich z. B. zum Umgebungsdruck) der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 bedeuten, dass eine niedrigere Temperatur der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 für das vollständige Verdampfen, mit anderen Worten für das Austreiben der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 erforderlich ist.
Die Verdampfung der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 kann verursachen, dass jeder Chip 106 der mehreren Chips 106 auf den Boden 220b des jeweiligen Hohlraums 220 der mehreren Hohlräume, in dem er angeordnet ist, sinkt. Der Chip 106 kann im Wesentlichen vertikal zum Boden 220b des Hohlraums 220 sinken. Mit anderen Worten, der Chip 106 kann seine selbstzentrierte Position in dem Hohlraum 220 im Wesentlichen halten, bis im Wesentlichen alles der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 verdampft ist. Auf diese Weise kann der Chip 106 zu dem Boden 220b des Hohlraums 220 abgesenkt werden, während er im Wesentlichen (bezüglich seiner horizontalen Position) in dem Hohlraum 220 zentriert gehalten wird.
Nach der Verdampfung der Die-Befestigungsflüssigkeit 330, wie in 3D gezeigt ist, können die mehreren Chips 106 an dem gemeinsamen Träger 102 befestigt werden. Die Befestigung der mehreren Chips 106 an dem gemeinsamen Träger 102 kann ausgeführt werden, wie oben im Kontext mit 2B beschrieben worden ist.
Wie in 3E gezeigt ist, kann eine Chip-Baugruppe 300 gebildet worden sein, in der die Vorderseiten 106f der mehreren Chips 106 mit der Oberseite 101 des gemeinsamen Trägers 102 außerhalb der mehreren Hohlräume 220 bündig sein können. Die oben im Kontext mit 2C gegebene Beschreibung kann hier außerdem gelten.
Eine flache Oberfläche der Chip-Baugruppe 300, die durch das Befestigen der mehreren Chips 106 auf dem gemeinsamen Substrat 102 auf eine derartige Weise erreicht werden kann, dass ihre Vorderseiten 106f mit der Oberseite 101 des gemeinsamen Trägers 102 außerhalb der mehreren Hohlräume 220 bündig sind, kann für die weitere Verarbeitung der Chip-Baugruppe 300 vorteilhaft sein. Es kann z. B. nicht notwendig sein, Wände oder ein Gehäuse, z. B. für den mechanischen Schutz jedes der Chips 106, um jeden der Chips 106 aufzubauen. Stattdessen kann das Bilden einer flachen Schicht oben auf der Chip-Baugruppe 300 ausreichend sein, um die mehreren Chips 106 unterzubringen.
4A bis 4C zeigen jede eine Chip-Baugruppe 400, 401 bzw. 402 während einer (Selbst-)Zentrierungsstufe ihrer Bildung mittels eines Verfahrens zum Bilden einer Chip-Baugruppe gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
Um der Einfachheit willen ist in jeder der 4A bis 4C nur ein Chip 106 gezeigt, der bestückt wird, um die Chip-Baugruppen 400, 401 bzw. 402 zu bilden. Dennoch können die Chip-Baugruppen 400, 401 und 402 wie die Chip-Baugruppen 100 und 200 jede zwei oder mehr Chips 106 in irgendeiner Anordnung enthalten, wie oben beschrieben worden ist. 4A bis 4C können z. B. so betrachtet werden, dass sie einen Querschnitt durch die Chip-Baugruppen 400, 401 bzw. 402, wobei jede eine Reihe von Chips 106 enthält, mit dem Querschnitt vertikal zu der Reihe von Chips 106 zeigen.
Das Verfahren zum Bilden der Chip-Baugruppe 400, 401 und 402 kann im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit 3A bis 3E beschriebenen Verfahren (einschließlich des Anordnens der Die-Befestigungsflüssigkeit 330) entsprechen. Für 4A und 4C kann außerdem das Verfahren, wie es im Zusammenhang mit 2A bis 2C beschrieben worden ist, verwendet werden, (wobei der Prozess des Anordnens der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 ausgelassen wird). Die Teile, Materialien, Parameter usw. können jenen entsprechen, die im Kontext der 1A bis 3E beschrieben worden sind.
Auf den Seitenwänden 102s der mehreren Hohlräume 220 der Chip-Baugruppe 400 kann ein dielektrischer Film 440 gebildet werden. Der dielektrische Film 440 kann ein dielektrisches Material enthalten oder aus einem dielektrischen Material bestehen. Das dielektrische Material kann irgendein geeignetes dielektrisches Material sein, das eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den Seitenwänden 102s des Hohlraums und den Teilen der Chip-Baugruppe 400, die mit den Seitenwänden 102s des Hohlraums von einer Seite des Hohlraums 220 in physischen Kontakt kommen können, verhindern kann. Der Chip 106 und/oder das Zwischenverbindungsmaterial 104 können z. B. mit einer oder mehreren der Seitenwände 102s von irgendeinem der mehreren Hohlräume 220 in Kontakt kommen. Der dielektrische Film 440 kann z. B. ein Polymerfilm 440, z. B. ein Polyimidfilm 440, sein oder einen Polymerfilm 440, z. B. einen Polyimidfilm 440, enthalten. Alternativ kann der dielektrische Film 440 z. B. ein Oxidfilm 440, z. B. ein Siliciumdioxidfilm 440, sein.
Der dielektrische Film 440 kann flüssigkeitsabweisende Eigenschaften besitzen. Mit anderen Worten, der dielektrische Film 440 kann mit einem derartigen Material und/oder auf eine derartige Weise gebildet werden, dass er die Adhäsion von Flüssigkeiten (z. B. der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 oder des geschmolzenen Zwischenverbindungsmaterials 104) an den Seitenwänden 102s des Hohlraums 220 verringern kann. Ein Ansteigen der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 und/oder des geschmolzenen Zwischenverbindungsmaterials 104 an den Seitenwänden 102s des Hohlraums 220 mittels der Kapillarkräfte kann folglich abgeschwächt oder verhindert werden. Ein Polymermaterial des dielektrischen Films 440, z. B. ein Polyimid, kann als das flüssigkeitsabweisende Material geeignet sein.
Der dielektrische Film 440 kann nach dem Befestigen der mehreren Chips 106 an dem gemeinsamen Träger 102 entfernt werden. Alternativ kann der dielektrische Film 440 nach dem Befestigen der mehreren Chips 106 an dem gemeinsamen Träger 102 und während der weiteren Verarbeitung der Chip-Baugruppe 400 an der Stelle gelassen werden. Dies kann z. B. der Fall sein, falls es vorgesehen ist, eine durch den Zwischenraum zwischen dem Chip 106 und den Seitenwänden 102s des Hohlraums 220 gebildete Lücke ohnehin zu füllen, z. B. mit einem dielektrischen Material, z. B. mit einem Polymer, z. B. mit Polyimid.
In verschiedenen Ausführungsformen kann der dielektrische Film 440 eine Dicke in einem Bereich von etwa 10 nm bis etwa 10 μm besitzen.
Ein dielektrischer Film 442 kann auf den Seiten 106s des Chips 106 der Chip-Baugruppe 400 gebildet werden. Der dielektrische Film 442 kann ein dielektrisches Material enthalten oder aus einem dielektrischen Material bestehen. Das dielektrische Material kann irgendein geeignetes dielektrisches Material sein, das eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den Seitenwänden 102s des Hohlraums und den Seiten 106s des Chips 106 verhindern kann. Der dielektrische Film 442 kann z. B. ein Polymerfilm 442, z. B. ein Polyimid-Film 442, sein oder einen Polymerfilm 442, z. B. einen Polyimid-Film 442, enthalten. Alternativ kann der dielektrische Film 442 z. B. ein Oxidfilm 442, z. B. ein Siliciumdioxidfilm 442, sein.
Der dielektrische Film 442 kann nach dem Befestigen der mehreren Chips 106 an dem gemeinsamen Träger 102 entfernt werden. Alternativ kann der dielektrische Film 442 nach dem Befestigen der mehreren Chips 106 an dem gemeinsamen Träger 102 und während der weiteren Verarbeitung der Chip-Baugruppe 400 an der Stelle gelassen werden.
Der dielektrische Film 442 kann flüssigkeitsabweisende Eigenschaften besitzen. Mit anderen Worten, der dielektrische Film 442 kann mit einem derartigen Material und/oder auf eine derartige Weise gebildet werden, dass er die Adhäsion von Flüssigkeiten (z. B. der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 oder des geschmolzenen Zwischenverbindungsmaterials 104) an den Seitenwänden 106s des Chips 106 verringern kann. Ein Ansteigen der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 und/oder des geschmolzenen Zwischenverbindungsmaterials 104 entlang den Seitenwänden 106s des Chips 106 mittels der Kapillarkräfte kann folglich abgeschwächt oder verhindert werden. Ein Polymermaterial des dielektrischen Films 440, z. B. ein Polyimid, kann als das flüssigkeitsabweisende Material geeignet sein.
In verschiedenen Ausführungsformen kann der dielektrische Film 442 eine Dicke in einem Bereich von etwa 10 nm bis etwa 10 μm besitzen.
Wie im Kontext der 3B beschrieben worden ist, kann das Anordnen des Chips 106 auf der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 zu einem Selbstzentrierungseffekt führen, die den Chip 106 in dem Hohlraum 220 zentriert. Der Selbstzentrierungseffekt kann weiter gefördert werden, wie z. B. in 4B gezeigt ist.
Ein Teil des Bodens 102b des Trägers 102, der sich innerhalb des Hohlraums 220 befindet, kann eine konvexe Form besitzen, d. h., eine Krümmung, die weg von dem Träger 102 zeigt. Beispielhaft kann der Teil des Bodens 102b des Trägers 102, der sich innerhalb des Hohlraums 220 befindet, als ein Teil einer Kugel ausgebildet sein, wobei sich die Mitte der Kugel außerhalb des Trägers 102 unter dem Träger 102 und im Wesentlichen zentral unter dem jeweiligen Hohlraum 220 der mehreren Hohlräume 220 befindet. Oder, als eine andere Weise, um die Geometrie zu beschreiben, kann der Boden 220b des Hohlraums 220 eine konkave Form besitzen, d. h., eine Krümmung, die zu dem Hohlraum 220 zeigt. Ein höchster Punkt (in der vertikalen Richtung) des Bodens 102b des Trägers 102 innerhalb jedes Hohlraums 220 kann innerhalb der horizontalen Ebene, im Wesentlichen zentral in dem jeweiligen Hohlraum 220 angeordnet sein. Die beschriebene Form des Bodens 220b des Hohlraums 220 (und/oder entsprechend des Bodens 102b des Trägers 102) kann verursachen, dass die Oberfläche der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 noch mehr als bei einem flachem Boden 220b des Hohlraums 220 zunimmt, wenn der Die 106 aus seiner zentralen Position verschoben wird. Folglich kann die Rückstellkraft, die den Chip 106 nach einer Verschiebung in seine zentrale Position zurückbewegt, vergrößert werden.
Wie in 4C gezeigt ist, muss eine Form des Hohlraums 220 bezüglich seiner Seitenwände 102s nicht rechteckig sein. Die Breite Wk des Hohlraums 220, gemessen zwischen zwei gegenüberliegenden Seiten 102s des Hohlraums 220, kann z. B. entlang der Länge Lk, gemessen zwischen den anderen beiden gegenüberliegenden Seiten des Hohlraums 220, nicht konstant sein und/oder die Länge Lk des Hohlraums 220 kann z. B. entlang der Breite Wk des Hohlraums 220 nicht konstant sein. Wie in 4C gezeigt ist, können die Länge Lk und die Breite Wk des Hohlraums 220 am kleinsten sein, falls sie über die Mitte des Hohlraums 220 gemessen werden. Folglich kann der Zwischenraum 222 zwischen dem Chip 106 und den Seitenwänden 102s des Hohlraums 220, gemessen über die Mitte des Chips 106, der kleinste sein.
Alternativ können die Seitenwände 102s des Hohlraums 220 auf eine andere Weise geformt sein, so dass der Zwischenraum 222 z. B. in der Nähe der Ecken des Chips 106 am kleinsten ist.
Die nicht rechteckige Form des Hohlraums 220 kann die Positionierungsgenauigkeit des Chips 106 in dem Hohlraum 220 verbessern und/oder den Positionierungsprozess des Chips 106 in dem Hohlraum 220 entsprechend fördern: Für eine gute Positionierungsgenauigkeit des Chips 106 in dem Hohlraum 220 darf der Hohlraum 220 nicht viel größer als der Chip 106 sein. Mit anderen Worten, je kleiner der Zwischenraum 222 auf den vier Seiten 106s des Chips 106 ist, desto besser ist die Positionierungsgenauigkeit des Chips 106 in dem Hohlraum 220 (und folglich auf dem Träger 102). Falls jedoch der Zwischenraum 222 sehr klein ist, kann es sehr schwierig sein, den Chip 106 in dem Hohlraum 220 anzuordnen. Die nicht rechteckige Form des Hohlraums 220 kann es möglich machen, den Zwischenraum 222 für wenigstens einen Abschnitt des Umfangs des Hohlraums 220, z. B. für wenigstens einen Abschnitt jeder der Seiten 102s des Hohlraums 220, sehr klein zu halten. Folglich kann für das Anordnen der mehreren Chips 106 auf dem gemeinsamen Träger 102 eine hohe Positionierungsgenauigkeit erreicht werden.
Andererseits kann es die nicht rechteckige Form des Hohlraums 220 möglich machen, für wenigstens irgendeinen Abschnitt eines Umfangs des Hohlraums 220, z. B. für wenigstens einen Abschnitt jeder der Seiten 102s des Hohlraums 220, einen relativ großen Zwischenraum 222 zu bilden. Folglich kann es leichter sein, den Chip 106 in dem Hohlraum 220 anzuordnen, z. B. den Hohlraum 220 mit dem Chip 106 in einem Prozess, z. B. in einem automatischen Prozess, des Anordnens des Chips 106 in dem Hohlraum 220 zu treffen. Folglich kann das Anordnen der mehreren Chips 106 auf dem gemeinsamen Träger 102 gefördert werden.
5A und 5B zeigen jede einen Träger 102 für eine Chip-Baugruppe 500 bzw. 501 mit einem Hohlraum 220 für die Verwendung in einem Verfahren zum Bilden einer Chip-Baugruppe 500, 501 gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
Um der Einfachheit willen ist in jeder der 5A und 5C nur ein Hohlraum 220 gezeigt. Dennoch können die Chip-Baugruppen 500 bzw. 501, die gebildet werden, jede zwei oder mehr Chips 106 in irgendeiner Anordnung enthalten, wie oben beschrieben worden ist. 5A und 5B können z. B. so betrachtet werden, dass sie jede einen Querschnitt durch den Träger 102 für die Chip-Baugruppe, wobei die Chip-Baugruppe eine Reihe von Chips 106 enthalten kann, mit dem Querschnitt vertikal zu der Reihe von Chips 106 zeigen.
Das Verfahren zum Bilden der Chip-Baugruppen 500, 501 kann im Wesentlichen dem Verfahren zum Bilden der Chip-Baugruppen 200, 300, 400, 401 oder 402, wie es im Zusammenhang mit 2A bis 4C beschrieben worden ist, (einschließlich des Bildens der mehreren Hohlräume 220) entsprechen. Die Teile, Materialien, Parameter usw. können jenen entsprechen, die im Kontext der 1A bis 4C beschrieben worden sind.
Wie in den 5A und 5B gezeigt ist, können die mehreren Hohlräume 220 auf eine derartige Weise gebildet werden, dass ein Benetzen der Seitenwände 102s der mehreren Hohlräume 220 verhindert oder wenigstens abgeschwächt werden kann. Mit anderen Worten, ein Risiko einer Seitenwand-Benetzung der Seiten 106s der Chips und/oder der Hohlraumseiten 102s kann durch eine geeignete Konstruktion (z. B. eine Geometrie) der Hohlräume 220 verringert werden.
Wie in 5A gezeigt ist, können die mehreren Hohlräume 220 mit den Seitenwänden 102s der Hohlräume 220 gebildet werden, die in einer Richtung vom Boden 220b des Hohlraums 220 zu einem oberen Ende 220t des Hohlraums 220 von dem Hohlraum 220 weg geneigt sind. Mit anderen Worten, die Länge Lk und die Breite Wk des Hohlraums 220 können vom Boden 220b des Hohlraums 220 bis zum oberen Ende 220t des Hohlraums 220 aufgrund der Seitenwände 102s des Hohlraums, die sich weg von dem Hohlraum 220 neigen, zunehmen.
Eine derartige Geometrie der Seitenwände 102s des Hohlraums vorausgesetzt, kann eine in einen Boden des Zwischenraums 222 (siehe z. B. 2C oder 3B) zwischen den Seiten 106s des Chips und den Seitenwänden 102s des Hohlraums eintretende Flüssigkeit nicht mittels der Kapillarkräfte in den Zwischenraum 222, z. B. aufwärts in den Zwischenraum 222, gezogen werden, weil ein Ansteigen der Flüssigkeit in dem Zwischenraum 222 zu einer Zunahme der Oberfläche der Flüssigkeit führen würde. Wenigstens kann die Flüssigkeit in dem Zwischenraum 222 weniger hoch steigen, als sie würde, falls die Seitenwände 102s des Hohlraums als vertikale Seitenwände ausgebildet wären.
Dies kann bedeuten, dass die Geometrie der Seitenwände 102s des Hohlraums, die von dem Hohlraum 220 weg geneigt sind, ein Benetzen der Seitenwände 102s des Hohlraums durch die Flüssigkeiten verhindern oder abschwächen kann, die in dem Verfahren zum Bilden der Chip-Baugruppe verwendet werden, z. B. die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 oder das Zwischenverbindungsmaterial 104, falls es geschmolzen ist. Es kann unerwünscht sein, dass die Die-Befestigungsflüssigkeit 330 in den Zwischenraum 222 gezogen wird, weil dies den Selbstzentrierungseffekt stören kann. Die Seitenwände 102s des Hohlraums, die von dem Hohlraum 220 weg geneigt sind, können es folglich unterstützen, die Positionierungsgenauigkeit bei dem Verfahren zum Bilden der Chip-Baugruppe zu verbessern. Es kann unerwünscht sein, dass das Zwischenverbindungsmaterial 104 in den Zwischenraum 222 gezogen wird, weil dies das Zwischenverbindungsmaterial 104 aus einem Bereich entfernen kann, wo es für das Befestigen des Chips 106 an dem Träger 102 erforderlich ist, d. h., aus dem Bereich zwischen dem Chip 106 und dem Träger 102. Als eine Folge, dass etwas des Zwischenverbindungsmaterials zwischen den Seiten 106s der Chips 106 und den Seitenwänden 102s der Hohlräume angeordnet ist, kann die Zwischenverbindung zwischen dem Chip 106 und dem Träger 102 fehlerhaft sein, d. h., eine Qualität der Zwischenverbindung kann verschlechtert sein. Die Zwischenverbindung zwischen dem Chip 106 und dem Träger 102 kann z. B. mechanisch weniger stabil sein oder ihre elektrische Leitfähigkeit kann im Vergleich zu der mit der Sollmenge des Zwischenverbindungsmaterials 104 gebildeten Zwischenverbindung verringert sein. Die Seitenwände 102s des Hohlraums, die von dem Hohlraum 220 weg geneigt sind, können es folglich unterstützen, in dem Verfahren zum Bilden der Chip-Baugruppe die Qualität der Zwischenverbindung zwischen dem Chip 106 und dem Träger 102 zu verbessern.
In einem Fall, in dem ein großer Überschuss des Zwischenverbindungsmaterials 104 zwischen dem Chip 106 und dem Boden 220b des Hohlraums 220 vorhanden sein kann, kann dieses überschüssige Zwischenverbindungsmaterial 104 in den Zwischenraum 222 und möglicherweise sogar aus einem oberen Ende des Zwischenraums 222 gepresst werden. Dies kann es schwierig oder sogar unmöglich machen, auf die Vorderseiten 106f der Chips 106 zu pressen, bis sie mit der Oberseite 101 des Trägers 102 außerhalb der Hohlräume 220 bündig sind. Folglich kann eine vertikale Positionierung der Chips 106 in den Hohlräumen 220 verschlechtert sein.
Die von dem jeweiligen Hohlraum 220 weg geneigten Seitenwände 102s der Hohlräume 220 können ein Volumen des Zwischenraums 222 im Vergleich zu dem Volumen des Zwischenraums, falls die Seitenwände 102s mit dem Abstand gebildet wären, den der Chip 106 und die Seitenwand 102 an dem Boden 220b des Hohlraums 220 besitzen können, vergrößern. Das vergrößerte Volumen des Zwischenraums 222 kann ein zusätzliches Pufferungsvolumen bereitstellen, in das das überschüssige Zwischenverbindungsmaterial 104 (durch die Presskraft, die die Kraft überwinden kann, die durch die Oberflächenspannung des Zwischenverbindungsmaterials 104 ausgeübt wird) gedrückt werden kann. Es kann folglich verhindert werden, dass das überschüssige Zwischenverbindungsmaterial 104 aus dem oberen Ende des Zwischenraums 222 herausgepresst wird. Dies kann die Verschlechterung der vertikalen Positionierung des Chips 106 in dem Hohlraum 220 verhindern.
Wie in 5B gezeigt ist, können die mehreren Hohlräume 220 mit einem Kanal 550 am Boden 220b jedes der Hohlräume 220 gebildet werden. Der Kanal 550 kann in den Ecken des Hohlraums 220 gebildet werden, wo die Seitenwände 102s der Hohlräume 220 mit dem Boden 220b des Hohlraums 220 verbunden sein können. Der Kanal 550 kann z. B. entlang allen Seiten 102s jedes der Hohlräume 220 gebildet werden. Der Kanal kann durch irgendwelche bekannten Mittel zum Bilden einer derartigen Struktur gebildet werden, er kann z. B. mittels Ätzen gebildet werden. Eine Größe, z. B. ein Durchmesser, des Kanals kann kleiner als eine Dicke des Trägers 102 zwischen dem Boden 220b des Hohlraums 220 und dem Boden 103 des Trägers 102 sein, d. h., kleiner als Ht-Tk sein (siehe 2C).
Überschüssige Mengen der Flüssigkeit, z. B. überschüssige Mengen der Die-Befestigungsflüssigkeit 330 und/oder des Zwischenverbindungsmaterials 104, wenn es geschmolzen ist, können in dem Kanal 550 aufgenommen werden, der sie von dem Zwischenraum 222 entfernt. Ähnlich zu den geneigten Seitenwänden 102s kann der Kanal 550 folglich die Positionierungsgenauigkeit des Chips 106 in dem Hohlraum 220 verbessern und/oder die Verschlechterung der vertikalen Positionierung des Chips 106 in dem Hohlraum 220 verhindern.
6 zeigt einen Prozessablauf 600 für ein Verfahren zum Bilden einer Chip-Baugruppe gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
In verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren zum Bilden einer Chip-Baugruppe (in 6010) das Bilden mehrerer Hohlräume in einem Träger enthalten.
Das Verfahren kann ferner (in 6020) das Anordnen einer Die-Befestigungsflüssigkeit in jedem der Hohlräume enthalten.
Das Verfahren kann ferner (in 6030) das Anordnen mehrerer Chips auf der Die-Befestigungsflüssigkeit enthalten.
Das Verfahren kann ferner (in 6040) das Verdampfen der Die-Befestigungsflüssigkeit enthalten.
Das Verfahren kann ferner nach dem Verdampfen der Die-Befestigungsflüssigkeit (in 6050) das Befestigen der mehreren Chips an dem Träger enthalten.
Das Verfahren kann ferner die Prozesse enthalten, die im Kontext der 1A bis 1C, der 2A bis 2C, der 3A bis 3E, der 4A bis 4C, der 5A und/oder der 5B beschrieben worden sein können oder die im Kontext mit 7 beschrieben werden.
7 zeigt eine graphische Darstellung 700, die verschiedene Teile und Prozesse visualisiert, die in einem Verfahren zum Bilden einer Chip-Baugruppe gemäß verschiedenen Ausführungsformen verwendet werden.
Das hier visualisierte Verfahren kann zu dem im Kontext mit 3A bis 3E und den in Beziehung stehenden Figuren beschriebenen Verfahren ähnlich sein (d. h., dem Verfahren, bei dem das Die-Befestigungsfluid 330 vor dem Anordnen des Chips 106 auf dem Träger 102 in den Hohlraum 220 abgegeben werden kann). Die Prozesse, Materialien, Parameter usw., die im Kontext mit 3A bis 3E und in den in Beziehung stehenden Figuren beschrieben worden sind, können außerdem hier angewendet werden.
Der Chip (der als ein nackter Die bezeichnet wird) 106 kann entweder verwendet werden, wie er ist, oder er kann (in 744) seine Seitenwände beschichtet bekommen. Er kann (in 782) auf dem Hohlraumsubstrat 102 angeordnet werden (d. h., dem Substrat 102, in dem mehrere Hohlräume gebildet werden können, wie z. B. im Kontext mit 3A beschrieben worden ist). Eine Die-Befestigungsflüssigkeit (z. B. eine im Kontext mit 3A beschriebene Die-Befestigungsflüssigkeit) kann (in 780) in das Hohlraumsubstrat 102 abgegeben werden, die Die-Befestigungsflüssigkeit kann, z. B. entweder ohne dass eine Beschichtung auf dem Hohlraumsubstrat 102 ausgebildet worden ist, oder nach dem Beschichten des Hohlraumbodens (in 776) und optional der Seitenwände des Hohlraums (in 778), z. B. mit einer Beschichtung, wie sie im Kontext mit 4A beschrieben worden ist, in die Hohlräume des Hohlraumsubstrats 102 abgegeben werden.
Nach dem Anordnen des Chips (in 782) kann die Die-Befestigungsflüssigkeit (in 784) verdampft werden, wie z. B. im Zusammenhang mit 3B beschrieben worden ist.
Danach kann (in 786) eine Lotschicht-Zwischenverbindung gebildet werden, wie z. B. im Zusammenhang mit 3D beschrieben worden ist.
Die Beschichtung des Chips und/oder der Seitenwand des Hohlraums kann (in 790) entfernt werden oder die Beschichtung kann an der Stelle gelassen werden. Das Bilden der Chip-Baugruppe kann sein Ende erreicht haben oder die Chip-Baugruppe kann (in 788) eine weitere Verarbeitung erfordern, z. B. mittels bekannter Prozesse.
Verschiedene Ausführungsformen können unter Bezugnahme auf ein Rückseiten-Zwischenverbindungsmaterial beschrieben worden sein und verschiedene Ausführungsformen können unter Bezugnahme auf ein Träger-Zwischenverbindungsmaterial beschrieben worden sein. Wo immer es geeignet ist, kann die Beschreibung (z. B. unter Bezugnahme auf die Materialien, Verfahren zum Anordnen des Zwischenverbindungsmaterials, die Dicken, die Strukturierung usw.) außerdem für das jeweilige andere Zwischenverbindungsmaterial und außerdem für einen Fall, in dem das Zwischenverbindungsmaterial sowohl auf der Rückseite des Chips als auch auf dem Träger angeordnet sein kann, gelten.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen speziell gezeigt und beschrieben worden ist, sollte es für die Fachleute auf dem Gebiet selbstverständlich sein, das verschiedene Änderungen an der Form und den Einzelheiten daran vorgenommen werden können, ohne vom Erfindungsgedanken und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert sind. Der Schutzumfang der Erfindung ist folglich durch die beigefügten Ansprüche angegeben, wobei deshalb vorgesehen ist, dass alle Änderungen, die in die Bedeutung und den Äquivalenzbereich der Ansprüche fallen, eingeschlossen sind.

Claims

Verfahren zum Bilden einer Chip-Baugruppe, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bilden mehrerer Hohlräume in einem Träger; Anordnen einer Die-Befestigungsflüssigkeit in jedem der Hohlräume; Anordnen mehrerer Chips auf der Die-Befestigungsflüssigkeit, wobei jeder Chip eine Rückseitenmetallisierung und ein Rückseiten-Zwischenverbindungsmaterial, das über der Rückseitenmetallisierung angeordnet ist, umfasst, wobei das Rückseiten-Zwischenverbindungsmaterial dem Träger zugewandt ist; Verdampfen der Die-Befestigungsflüssigkeit; und Befestigen der mehreren Chips an dem Träger nach dem Verdampfen der Die-Befestigungsflüssigkeit.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst: Halten der mehreren Chips durch eine Haltekraft in den jeweiligen Positionen, in denen sie angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Haltekraft durch die Die-Befestigungsflüssigkeit bereitgestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Rückseiten-Zwischenverbindungsmaterial wenigstens eines aus einer Gruppe umfasst, die Folgendes umfasst: ein Lot; eine Lotschicht; einen Wafer-Rückseitenbeschichtungsleim; einen leitfähigen Die-Befestigungsfilm; eine Sinterpaste; eine Sinterschicht; ein zweistufiges Material; einen Klebstoff; eine Klebefolie; und eine Klebeschicht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Rückseiten-Zwischenverbindungsmaterial wenigstens eines aus einer Gruppe umfasst, die Folgendes umfasst: Zinn; Zink; Silber; Indium; Gallium; Wismut; Gold; Blei; und Kupfer.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Rückseiten-Zwischenverbindungsmaterial wenigstens ein Material oder einen Stapel von Materialien aus einer Gruppe umfasst, die Folgendes umfasst: Zinn; Zinn und Silber; Indium; Indium und Zinn; Indium und Silber; Gold und Zinn; Aluminium; Titan; Kupfer; Zinn und Silber; Titan, Kupfer, Zinn und Silber; Aluminium, Titan, Nickel, Zinn und Silber; Titan, Nickel, Zinn und Silber; Aluminium, Chrom, Kupfer, Zinn und Silber; Chrom, Kupfer, Zinn und Silber; Aluminium, Chrom, Nickel, Zinn und Silber; Chrom, Nickel, Zinn und Silber; Titan und eine Gold-Zinn-Legierung; Aluminium, Titan und eine Gold-Zinn-Legierung; Titan, eine Nickel-Vanadium-Legierung und eine Gold-Zinn-Legierung; Aluminium, Titan, eine Nickel-Vanadium-Legierung und eine Gold-Zinn-Legierung; Titan, Kupfer und eine Silber-Zinn-Legierung; Aluminium, Titan, Kupfer und eine Silber-Zinn-Legierung; Titan, Nickel und eine Silber-Zinn-Legierung; Aluminium, Titan, Nickel und eine Silber-Zinn-Legierung; Indium-Zinn.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Verdampfen der Die-Befestigungsflüssigkeit das Erwärmen der Chip-Baugruppe umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Erwärmen der Chip-Baugruppe das Erwärmen der Chip-Baugruppe auf eine Temperatur umfasst, die wenigstens so hoch wie die Verdampfungstemperatur der Die-Befestigungsflüssigkeit und niedriger als eine Schmelztemperatur des Rückseiten-Zwischenverbindungsmaterials ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Die-Befestigungsflüssigkeit im Wesentlichen vollständig verdampft.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Die-Befestigungsflüssigkeit verdampft, ohne Reste zu hinterlassen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Die-Befestigungsflüssigkeit vollständig verbrennt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Die-Befestigungsflüssigkeit eine fluororganische Verbindung umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Die-Befestigungsflüssigkeit einen Hydrofluorether umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Die-Befestigungsflüssigkeit einen Alkohol oder einen sekundären Alkohol umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Befestigen der mehreren Chips an dem Träger das Erwärmen der Chip-Baugruppe umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Befestigen der mehreren Chips an dem Träger das Erwärmen der Chip-Baugruppe umfasst.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Erwärmen der Chip-Baugruppe das Erwärmen auf eine Temperatur umfasst, die wenigstens so hoch wie die Schmelztemperatur des Rückseiten-Zwischenverbindungsmaterials ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei das Befestigen der mehreren Chips an dem Träger das Diffusionslöten umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei das Befestigen der mehreren Chips an dem Träger das Pressen der mehreren Chips auf den Träger umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei das Befestigen der mehreren Chips an dem Träger das Pressen der mehreren Chips auf den Träger umfasst, bis die mehreren Chips mit einer Oberseite des Trägers außerhalb der Hohlräume bündig sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, wobei wenigstens das Befestigen der mehreren Chips an dem Träger im Vakuum ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, wobei wenigstens das Befestigen der mehreren Chips an dem Träger in einer reaktiven Atmosphäre ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei die reaktive Atmosphäre Ameisensäure, Formiergas oder irgendeine andere Atmosphäre, die Oxide entfernen kann, enthält oder im Wesentlichen aus Ameisensäure, Formiergas oder irgendeiner anderen Atmosphäre, die Oxide entfernen kann, besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, wobei das Bilden der mehreren Hohlräume in dem Träger das Bilden der mehreren Hohlräume mit Seitenwänden, die in einer Richtung von einem Boden des Hohlraums zu einem oberen Ende des Hohlraums weg von dem Hohlraum geneigt sind, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24, wobei das Bilden der mehreren Hohlräume in dem Träger das Bilden der mehreren Hohlräume mit einem Kanal an einem Boden jedes der mehreren Hohlräume umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 25, wobei das Bilden der mehreren Hohlräume in dem Träger das Bilden der mehreren Hohlräume mit einer konkaven Form an den Seitenwänden jedes der mehreren Hohlräume umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 26, wobei das Bilden der mehreren Hohlräume in dem Träger das Bilden der mehreren Hohlräume mit einer konkaven Form an einem Boden jedes der mehreren Hohlräume umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 27, das ferner Folgendes umfasst: Bilden einer das Rückseiten-Zwischenverbindungsmaterial abweisenden Beschichtung auf wenigstens einer der Seitenwände der mehreren Hohlräume und der Seitenwände der mehreren Chips.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 28, das ferner Folgendes umfasst: Bilden einer Barrierenbeschichtung für das Rückseiten-Zwischenverbindungsmaterial auf wenigstens einer der Seitenwände der mehreren Hohlräume und/oder der Seitenwände der mehreren Chips.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 29, das ferner Folgendes umfasst: Bilden einer Metallbeschichtung für die verbesserte Benetzung oder intermetallische Bildung auf dem Boden oder auf wenigstens einer der Seitenwände der Hohlräume.
Verfahren zum Bilden einer Chip-Baugruppe, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bilden mehrerer Hohlräume in einem Träger; Anordnen eines Träger-Zwischenverbindungsmaterials über einem Boden jedes der Hohlräume; Anordnen einer Die-Befestigungsflüssigkeit in jedem der Hohlräume; Anordnen mehrerer Chips auf der Die-Befestigungsflüssigkeit, wobei jeder Chip eine Rückseitenmetallisierung umfasst; Verdampfen der Die-Befestigungsflüssigkeit; und Befestigen der mehreren Chips an dem Träger nach dem Verdampfen der Die-Befestigungsflüssigkeit.
Verfahren nach Anspruch 31, wobei das Träger-Zwischenverbindungsmaterial wenigstens eines aus einer Gruppe umfasst, die Folgendes umfasst: ein Lot; eine Lotschicht; eine Rückseitenbeschichtungs-Lotpaste; einen Wafer-Rückseitenbeschichtungsleim; einen leitfähigen Die-Befestigungsfilm; eine Sinterpaste; eine Sinterschicht; ein zweistufiges Material; einen Klebstoff; eine Klebefolie; eine Klebeschicht; und ein Metall.
Verfahren nach Anspruch 32, wobei das Metall eines aus einer Gruppe ist, die Folgendes umfasst: Silber; Nickel; Vollnickel und Nickelphosphor; Nickelphosphor; Gold; Platin; Palladium; und Kupfer.
Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 33, wobei das Träger-Zwischenverbindungsmaterial wenigstens ein Material oder einen Stapel von Materialien aus einer Gruppe umfasst, die Folgendes umfasst: Zinn; Zinn und Silber; Indium; Indium und Zinn; Indium und Silber; Gold und Zinn; Aluminium; Titan; Kupfer; Zinn und Silber; Titan, Kupfer, Zinn und Silber; Aluminium, Titan, Nickel, Zinn und Silber; Titan, Nickel, Zinn und Silber; Aluminium, Chrom, Kupfer, Zinn und Silber; Chrom, Kupfer, Zinn und Silber; Aluminium, Chrom, Nickel, Zinn und Silber; Chrom, Nickel, Zinn und Silber; Titan und eine Gold-Zinn-Legierung; Aluminium, Titan und eine Gold-Zinn-Legierung; Titan, eine Nickel-Vanadium-Legierung und eine Gold-Zinn-Legierung; Aluminium, Titan, eine Nickel-Vanadium-Legierung und eine Gold-Zinn-Legierung; Titan, Kupfer und eine Silber-Zinn-Legierung; Aluminium, Titan, Kupfer und eine Silber-Zinn-Legierung; Titan, Nickel und eine Silber-Zinn-Legierung; Aluminium, Titan, Nickel und eine Silber-Zinn-Legierung; Indium-Zinn.
Chip-Baugruppe, die Folgendes umfasst: einen Träger mit einer Oberseite, der mehrere Hohlräume umfasst, die in der Oberseite des Trägers ausgebildet sind, wobei jeder Hohlraum dafür ausgelegt ist, einen Chip aufzunehmen; mehrere Chips, wobei jeder Chip in einem zugeordneten Hohlraum der mehreren Hohlräume angeordnet ist und wobei jeder Chip einen Chip-Kontakt umfasst, der an dem Boden des zugeordneten Hohlraums befestigt ist; wobei die Oberseite des Trägers außerhalb der Hohlräume nicht mit den mehreren Chips bündig ist.
Chip-Baugruppe nach Anspruch 35, wobei die Seitenwände der mehreren Hohlräume in einer Richtung von einem Boden des Hohlraums zu einem oberen Ende des Hohlraums weg von dem Hohlraum geneigt sind.
Chip-Baugruppe nach einem der Ansprüche 35 oder 36, wobei die mehreren Hohlräume mit einem Kanal an einem Boden jedes der mehreren Hohlräume ausgebildet sind.
Chip-Baugruppe nach einem der Ansprüche 35 bis 37, wobei wenigstens einige Chips der mehreren Chips von dem jeweiligen Hohlraum, in dem sie angeordnet sind, vorstehen.
Chip-Baugruppe nach einem der Ansprüche 35 bis 38, wobei wenigstens einige Chips der mehreren Chips eine Dicke besitzen, die kleiner als eine Tiefe des jeweiligen Hohlraums, in dem sie angeordnet sind, ist.