DE10233607B4 - Anordnung mit einem Halbleiterchip und einem mit einer Durchkontaktierung versehenen Träger sowie einem ein Anschlusspad des Halbleiterchips mit der Durchkontaktierung verbindenden Draht und Verfahren zum Herstellen einer solchen Anordnung - Google Patents
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Abstract
Anordnung
mit einem Halbleiterchip (3) und einem mit einer Kontaktstelle versehenen
Träger (1)
sowie einem ein Anschlusspad des Halbleiterchips (3) mit der Kontaktstelle
verbindenden Draht (6), wobei auf der Kontaktstelle ein erster Nailhead-Kontakt
(4) geformt ist, das erste Ende des Drahtes (6) mit einem zweiten
Nailhead-Kontakt (5) mit dem Anschlusspad des Halbleiterchips (3)
und das zweite Ende des Drahtes (6) mittels eines Wedge-Kontaktes
(7) mit dem ersten Nailhead-Kontakt (5) verbunden ist, wobei die
Kontaktstelle eine Durchkontaktierung (9) im Träger (1) ist und der erste Nailhead-Kontakt
(4) direkt auf der Trägeroberfläche an der
Stelle der Durchkontaktierung (9) angebracht ist, ohne dass dort
eine weitere Oberflächenmetallisierung
vorhanden ist.
Description
- Anordnung mit einem Halbleiterchip und einem mit einer Durchkontaktierung versehenen Träger sowie einem ein Anschlusspad des Halbleiterchips mit der Durchkontaktierung verbindenden Draht und Verfahren zum Herstellen einer solchen Anordnung Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem Halbleiterchip und einem mit einer Kontaktstelle versehenen Träger sowie einem ein Anschlusspad des Halbleiterchips mit der Kontaktstelle verbindenden Draht, wobei auf der Kontaktstelle ein erster Nailhead-Kontakt geformt ist, das erste Ende des Drahtes mit einem zweiten Nailhead-Kontakt mit dem Anschlusspad des Halbleiterchips und das zweite Ende des Drahtes mittels eines Wedge-Kontaktes mit dem ersten Nailhead-Kontakt verbunden ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Anordnung.
- Eine solche Anordnung und ein solches Verfahren sind aus der JP 2000-323514 A bekannt. Dort soll das Problem gelöst werden, gute Bondkontakte, insbesondere Wedge-Kontakte, auf Leiterbahnen aus sich schlecht mit Gold verbindenden Materialien herzustellen. Weitere Anwendungsgebiete sind dieser Schrift nicht zu entnehmen.
- Aus der
US 6,084,295 ist außerdem eine Anordnung mit einem Halbleiterchip und einem mit einer Kontaktstelle versehenen Träger bekannt, bei dem die Kontaktstelle eine Durchkontaktierung im Träger ist, die eine Oberflächenmetallisierung aufweist. Eine Bondverbindung zwischen dem Halbleiterchip und der Kontaktstelle ist dort auf der Oberflächenmetallisierung angebracht. - Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine möglichst einfache und kostengünstige und trotzdem gute Verbindung eines Drahtes, insbesondere eines Gold- oder Aluminiumdrahtes mit einer Trä geroberfläche, die an der zu bondenden Stelle nur einen geringen Metallisierungsgrad aufweist, zu ermöglichen.
- Die Aufgabe wird durch die Anordnung gemäß Anspruch 1 oder das Verfahren gemäß Anspruch 6 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Dazu wird ein Nailhead-Kontakt direkt auf eine Trägeroberfläche an der Stelle einer Durchkontaktie rung angebracht, ohne dass dort eine weitere Oberflächenmetallisierung vorhanden ist. Lediglich das die Durchkontaktierung bildende Loch durch den Träger ist metallisiert. Durch das Aufbringen des Nailhead-Kontaktes auf der Oberfläche des Trägers an der Stelle dieses Lochs wird eine ausreichend gute Verbindung zu der Metallisierung im Loch hergestellt, so dass mittels des auf den Nailhead-Kontakt aufgebrachten Wedge-Kontakts eine Verbindung zur anderen Oberfläche des Trägers oder zu einer Metalllage zwischen zwei isolierenden Trägerschichten hergestellt ist. Es wird also ein Kontaktpad auf dem Träger durch den ersten Nailhead-Kontakt ersetzt. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise teuere Substratfläche eingespart; die Schaltung kann verkleinert werden.
- Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass durch den Verzicht auf die üblichen Bondanschlussflächen auf der Trägeroberfläche ein Prozessschritt bei der Herstellung von Leiterbahnen auf der Trägeroberfläche eingespart werden kann. Dies führt zu einer Kostenreduzierung aufgrund der Einsparung von hierzu üblicherweise verwendeter Goldpaste.
- In Weiterbildung der Erfindung soll der Träger mit einer Keramik gebildet sein. Alternativ kann der Träger auch ein PC-Board (printed circuit board) sein. Der Träger kann sowohl aus einer isolierenden Lage sein, so dass die Durchkontaktierung von einer Trägeroberfläche zur anderen reicht, er kann jedoch auch aus zwei oder mehreren isolierenden Lagen bestehen, wobei zwischen den Lagen Metallisierungen in Form von Leitungen und/oder Masseflächen angeordnet sind und die Durchkontaktierungen zumindest teilweise nur bis zu diesen Zwischenmetallisierungen reichen.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe einer Figur näher erläutert.
- Dabei zeigt die
- Figur eine erfindungsgemäße Anordnung.
- In der Figur ist ein Träger
1 mit zwei isolierenden Schichten gebildet, zwischen denen metallisierte Flächen und/oder Leiterbahnen2 angeordnet sind. Auf einer Oberfläche des Trägers1 ist ein Halbleiterchip3 angeordnet. Durch die Trägerlage, auf der der Halbleiterchip3 angeordnet ist, führt eine Durchkontaktierung9 , mittels der die metallisierte Fläche oder Leiterbahn2 kontaktiert werden kann. Auf der Trägeroberfläche ist kein Kontaktpad vorgesehen sondern ein erster Nailhead-Kontakt4 aufgebracht, von dem der Draht abgetrennt wurde. Auf einem Anschlusspad (nicht näher dargestellt) des Halbleiterchips3 ist ein zweiter Nailhead-Kontakt5 erzeugt, von dem ausgehend der den Halbleiterchip3 mit der Durchkontaktierung9 verbindende Draht6 zum ersten Nailhead-Kontakt4 verläuft und dort mittels eines Wedge-Kontakts7 mit diesem verbunden ist. Der erste Nailhead-Kontakt4 ist im dargestellten Beispiel etwas in das Loch in der Trägerlage der Durchkontaktierung9 hineingedrückt, so dass ein guter Kontakt mit der Metallisierung des Lochs zustande kommt. - Die Erfindung ist nicht auf die Anwendung bei mehrlagigen Trägern mit Zwischenmetallisierungen beschränkt sondern lässt sich auch auf einlagige Träger mit Rückseitenmetallisierung anwenden.
- In der Figur ist außerdem die Kapillare
8 des Bondwerkzeugs dargestellt, um das erfindungsgemäße Verfahren anzudeuten.
Claims (6)
- Anordnung mit einem Halbleiterchip (
3 ) und einem mit einer Kontaktstelle versehenen Träger (1 ) sowie einem ein Anschlusspad des Halbleiterchips (3 ) mit der Kontaktstelle verbindenden Draht (6 ), wobei auf der Kontaktstelle ein erster Nailhead-Kontakt (4 ) geformt ist, das erste Ende des Drahtes (6 ) mit einem zweiten Nailhead-Kontakt (5 ) mit dem Anschlusspad des Halbleiterchips (3 ) und das zweite Ende des Drahtes (6 ) mittels eines Wedge-Kontaktes (7 ) mit dem ersten Nailhead-Kontakt (5 ) verbunden ist, wobei die Kontaktstelle eine Durchkontaktierung (9 ) im Träger (1 ) ist und der erste Nailhead-Kontakt (4 ) direkt auf der Trägeroberfläche an der Stelle der Durchkontaktierung (9 ) angebracht ist, ohne dass dort eine weitere Oberflächenmetallisierung vorhanden ist. - Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (
1 ) mit einer Keramik gebildet ist. - Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (
1 ) mit einer mehrlagigen Keramik gebildet ist und die Durchkontaktierung (9 ) eine Oberfläche des Trägers mit einer Metallisierung (2 ) zwischen zwei Keramiklagen verbindet. - Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (
1 ) ein PC-Board ist. - Anordnung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (
1 ) mit einem mehrlagigen PC-Board gebildet ist und die Durchkontaktierung (9 ) eine Oberfläche des Trägers mit einer Metallisierung (2 ) zwischen zwei PC-Board-Lagen verbindet. - Verfahren zum elektrischen Verbinden eines Anschlusspads eines Halbleiterchips (
3 ) mit einer Durchkontaktierung (9 ) in einem Träger (1 ) mit den Schritten: • Formen eines ersten Nailhead-Kontaktes (4 ) direkt auf der Trägeroberfläche an der Stelle der Durchkontaktierung (9 ), ohne dass dort eine weitere Oberflächenmetallisierung vorhanden ist, mittels der Kapillare eines Bondwerkzeugs, • Abtrennen des Drahtes (6 ) von dem ersten Nailhead-Kontakt (4 ), • Formen eines zweiten Nailhead-Kontaktes (5 ) auf dem Anschlusspad des Halbleiterchips (3 ) mittels der Kapillare (8 ) des Bondwerkzeugs, • Führen des Drahtes (6 ) zum ersten Nailhead-Kontakt (4 ), • Formen eines Wedge-Kontaktes (7 ) mit dem Ende des Drahtes (6 ) auf dem ersten Nailhead-Kontakt (4 ) mittels der Kapillare (8 ) des Bondwerkzeugs.
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