DE10304777B4 - Verfahren zur Herstellung eines Chipnutzens mittels eines Hitze- und Druckprozesses unter Verwendung eines thermoplastischen Materials und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Chipnutzens mittels eines Hitze- und Druckprozesses unter Verwendung eines thermoplastischen Materials und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

Info

Publication number
DE10304777B4
DE10304777B4 DE10304777A DE10304777A DE10304777B4 DE 10304777 B4 DE10304777 B4 DE 10304777B4 DE 10304777 A DE10304777 A DE 10304777A DE 10304777 A DE10304777 A DE 10304777A DE 10304777 B4 DE10304777 B4 DE 10304777B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
chip carrier
carrier plate
semiconductor chips
plate
transfer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE10304777A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10304777A1 (de
Inventor
Michael Bauer
Edward FÜRGUT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Intel Deutschland GmbH
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Priority to DE10304777A priority Critical patent/DE10304777B4/de
Priority to PCT/DE2004/000164 priority patent/WO2004070769A2/de
Priority to US10/544,436 priority patent/US20060258056A1/en
Priority to EP04707481A priority patent/EP1590829A2/de
Publication of DE10304777A1 publication Critical patent/DE10304777A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10304777B4 publication Critical patent/DE10304777B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93—Batch processes
    • H01L24/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L24/96—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being encapsulated in a common layer, e.g. neo-wafer or pseudo-wafer, said common layer being separable into individual assemblies after connecting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01004—Beryllium [Be]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01005—Boron [B]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01032—Germanium [Ge]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01058—Cerium [Ce]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01068—Erbium [Er]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01082—Lead [Pb]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/095—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00 with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials provided in the groups H01L2924/013 - H01L2924/0715
    • H01L2924/097—Glass-ceramics, e.g. devitrified glass
    • H01L2924/09701—Low temperature co-fired ceramic [LTCC]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/14—Integrated circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Chipnutzens (1) mittels eines Hitze- und Druckprozesses unter Verwendung eines thermoplastischen Materials, das folgende Verfahrensschritte aufweist:
– Bereitstellen einer Chipträgerplatte (2),
– Bestücken der Chipträgerplatte (2) auf einer Oberseite (3) mit Halbleiterchips (4) in Zeilen (10) und Spalten (11) unter Einhaltung eines Abstands zwischen den Halbleiterchips (4),
– Bereitstellen einer Transferplatte (5),
– Erwärmen von Chipträgerplatte (2) und/oder Transferplatte (5), wobei entweder die Chipträgerplatte (2) oder die Transferplatte (2) verformbar erweicht, während die andere formstabil bleibt,
– Zusammenpressen von Transferplatte (5) und Chipträgerplatte (2) unter Einpressen der Halbleiterchips (4) in die verformbare Transfer- (5) bzw. Chipträgerplatte (2) bis eine Oberseite der verformbaren Transfer- (5) bzw. Chipträgerplatte (2) und Oberseiten (6) der Halbleiterchips (2) eine gemeinsame und im wesentlichen nivellierte Oberseite (7) aufweisen,
– Entfernen der Transferplatte (5) und/oder der Chipträgerplatte (2).

Description

  • Verfahren zur Herstellung eines Chipnutzens mittels eines Hitze- und Druckprozesses unter Verwendung eines thermoplastischen Materials und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Ein Chipnutzen oder auch Verbundwafer ist eine mit Halbleiterchips verbundene Kunststoffplatte, wie sie aus der Druckschrift US 6,072,234 unter der Bezeichnung "Neo-Wafer" bekannt ist. Die Kunststoffplatte weist eine dispensierte oder druckgepresste Kunststoffmasse auf.
  • Häufig weist ein Chipnutzen zusätzlich ein mit Halbleiterchips bestücktes Umverdrahtungssubstrat auf. Die Oberseite des Umverdrahtungssubstrats, welche die Halbleiterchips trägt, ist unter Einbetten der Halbleiterchips von einer Kunststoffmasse bedeckt. Die Rückseite des Umverdrahtungssubstrats weist Außenkontaktflächen auf, welche mit Außenkontakten bestückt sein können. Derartige Chipnutzen weisen somit mehrere elektronische Bauteile auf und können abschließend in einzelne elektronische Bauteile getrennt werden. Ein Nachteil dieser Chipnutzen ist ihr kostenintensiver, komplexer Aufbau, der nur mittels kostenintensiver Verfahrensschritte und komplexer Vorrichtungen verwirklicht werden kann.
  • Beim Einbetten von Halbleiterchips in eine Kunststoffmasse entsteht das Problem, dass beim Zusammenpressen das in der Regel formstabile Transfergerät an der Oberfläche des verformbaren Kunststoffes des Chipträgers anklebt.
  • Dieses Problem des Entfernens des formstabilen Transfergeräts ist im Stand der Technik auf verschiedene Weise gelöst worden. In der JP 2002-93830 A wird eine wasserlösliche Klebstoffschicht zwischen einem formstabilen Transfergerät und den Halbleiterchips verwendet. In der JP 09-260581 A wird zwischen dem formstabilen Transfergerät und den Halbleiterchips eine Klebstoffbeschichtung verwendet, deren Klebekraft bei höheren Temperaturen abnimmt, damit das Transfergerät leichter entfernt werden kann.
  • Diese beiden Verfahren sind kompliziert, da nach dem Einbetten der Halbleiterchips die Klebstoffbeschichtung mittels eines chemischen Verfahrens entfernt werden muß. Dies kann die aktive Oberfläche der Halbleiterchips beeinträchtigen.
  • Aus der EP 0 689 242 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Oberseite der Halbleiterchips in eine Klebstoffbeschichtung auf einer Folie gepresst wird. Aus der US 5,144,747 ist ferner bekannt, die Rückseiten von Halbleiterchips auf ein Aluminiumsubstrat anzuordnen und die Oberflächen der Chips danach mit Kunststoff zu verkapseln. Anschließend werden dort Durchgangslöcher in die Kunststoffbeschichtung eingebracht, um die Kontaktflächen der Halbleiterchips freizulegen und elektrische Verbindungen mit den Halbleiterchips zu ermöglichen.
  • All den oben genannten Dokumenten des Standes der Technik ist gemein, dass eine flüssige Kunststoffmasse verwendet wird, die entweder in eine Vertiefung gegossen wird oder als eine Beschichtung auf einem ebenen Substrat aufgebracht wird.
  • Diese Vorgehensweisen und die im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen sind komplex und wenig ökonomisch.
    •
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die zu Kosteneinsparungen bei der Herstellung von Chipnutzen führen.
  • Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung eines Chipnutzens geschaffen, das mittels eines Hitze- und Druckprozesses unter Verwendung eines thermoplastischen Materials einen Chipnutzen auf einfache Weise herstellt. Dazu wird zunächst eine Chipträgerplatte bereitgestellt. Diese Chipträgerplatte wird auf ihrer Oberseite mit Halbleiterchips bestückt. Diese Halbleiterchips werden in Zeilen und Spalten unter Einhaltung eines Abstands a zwischen den Spalten und eines Abstandes b zwischen den Zeilen auf der Chipträgerplatte angeordnet. Weiterhin wird eine Transferplatte bereitgestellt.
  • Eine der beiden Platten wird bei einem Erwärmungsschritt verformbar erweicht, während die andere formstabil bleibt. Dann werden die Transferplatte und die Chipträgerplatte zusammengepresst. Dabei werden die Halbleiterchips in die verformbare Transferplatte oder die verformbare Chipplatte soweit eingepresst, bis eine Oberseite der verformbaren Transfer- bzw. Chipträgerplatte und die Oberseiten der Halbleiterchips eine gemeinsame und im wesentlichen nivellierte Oberseite bilden. Nach dem Einpressen der Halbleiterchips in die verformbare Platte wird die formstabile Platte entfernt.
  • Das Verfahren hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln preiswert ein Nutzen hergestellt werden kann, bei dem die Oberseiten der Halbleiterchips frei von Kunststoff sind und eine gemeinsame Oberseite mit dem verformbaren Kunststoff der Chipträgerplatte oder der Transferplatte bilden. Auf dieser gemeinsamen, nivellierten Oberseite können dann Umverdrahtungsstrukturen mit Außenkontaktflächen in einer Präzision und Größenordnung aufgebracht werden, wie sie bisher nur auf Halbleiterwafern möglich sind. Die Herstellung mit Halblei terchips bestückter Umverdrahtungssubstrate wird vollständig eingespart, da der erfindungsgemäße Chipnutzen mit den eingebetteten Halbleiterchips und freiliegenden Oberseiten der Halbleiterchips als Substrat für eine Umverdrahtungsstruktur und für ein Aufbringen von Außenkontakten zur Verfügung steht.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine der beiden Platten, die als Chipträgerplatte oder als Transferplatte eingesetzt sind, beim Erwärmungsschritt über seine Glasübergangstemperatur erhitzt, während die formstabile Platte auf einer Temperatur unterhalb der Glasübergangstemperatur gehalten wird. Unterscheiden sich die Glasübergangstemperaturen von Chipträgerplatte und Transferplatte um etwa eine Zehnerpotenz, so können beide aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt sein. Alternativ kann die formstabile Platte aus einem Duroplast hergestellt sein, der bereits ausgehärtet ist und bis zu seiner Zersetzungstemperatur formstabil bleibt, während die Platte, in die die Halbleiterchip beim Erwärmen eingepresst werden sollen, aus einem thermoplastischen Kunststoff mit einer relativ niedrigen Glasübergangstemperatur besteht, die unterhalb der Zersetzungstemperatur des Duroplastes liegt.
  • Eine formstabile Transferplatte kann eine vollständig ebene Platte sein, so dass beim Zusammenpressen der Transferplatte und der Chipträgerplatte eine vollständig ebene, gemeinsame Oberseite aus Halbleiterchipoberseiten und Kunststoffoberseite der Chipträgerplatte entsteht. Dabei weisen die Oberseiten der Halbleiterchips integrierte Schaltungen mit ihren frei zugänglichen Kontaktflächen auf. Somit hat das Verfahren den Vorteil, dass die Kontaktflächen beim Aufbringen einer Umverdrahtungsstruktur auf den Chipnutzen nicht mehr freigelegt werden müssen, da die Oberseite der Halbleiterchips frei von der Kunststoffmasse der Chipträgerplatte bleibt und auch keine zusätzliche Kunststoffschicht auf die Oberseiten der Halbleiterchips vor einer Umverdrahtung aufzubringen sind. Damit werden weitere, bisher übliche Verfahrensschritte eingespart, nämlich ein Aufbringen einer gemeinsamen Isolationsschicht und ein Verfahrensschritt zum Öffnen von Kontaktfenstern des Halbleiterchips in dieser gemeinsamen Isolationsschicht vor einem Aufbringen einer Umverdrahtungsstruktur.
  • Eine Vorrichtung insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist eine Transferplatte aus einem während des Erwärmungsschritts formstabilen Material auf, die mit Stempelflächen versehen ist. Dabei sind die Stempelflächen in Anordnung und Größe den Halbleiterchips auf einer verformbaren Chipträgerplatte angepasst. Vor einem Zusammenpressen der formstabilen Transferplatte und der mit Halbleiterchips bestückten Chipträgerplatte werden die Stempelflächen zu den Halbleiterchips ausgerichtet, so dass die Stempelflächen beim Zusammenpressen von Chipträgerplatte und Transferplatte das Eindringen der Halbleiterchips in die verformbare Chipträgerplatte unterstützen. Eine derartige Vorrichtung hat den Vorteil, dass die Oberseite der Transferplatte nicht das verformbare Material der Chipträgerplatte berührt und ein Verkleben mit derselben vermieden wird. Dabei weist die Chipträgerplatte vorzugsweise einen thermoplastischen Kunststoff auf.
  • Alternativ kann die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Transferplatte aus verformbarem Material, wie einer thermoplastischen Folie, aufweisen und die Chipträgerplatte ein formstabiles Material besitzen. Dabei sind die Halbleiterchips mit ihren Oberseiten auf der formstabilen Chipträgerplatte angeordnet. Bei Erwärmen und Zusammenpressen von Transfer- und Chipträgerplatte werden die Rückseiten und die Randseiten der Halbleiterchips in die verformbre Transferplatte eingepresst. Dabei entsteht auf der Oberseite der Chipträgerplatte eine Ebene, die aus verformbarem Material der Transferplatte und den Oberseiten der Halbleiterchips gebildet ist. Bei dieser Alternative nimmt die Transferplatte die Halbleiterchips auf, während die formstabile Chipträgerplatte abschließend entfernt wird, um einen Zugriff zu den Kontaktflächen auf der Oberseite der Halbleiterchips und ein Aufbringen einer Umverdrahtungsstruktur auf die gemeinsame Ebene aus Transferplattenmaterial und Oberseiten der Halbleiterchips zu gewährleisten.
  • Für beide Varianten weist der Vorrichtung eine Flächenpresse auf. Diese Flächenpresse hat ihrerseits mindestens eine aufheizbare Pressfläche, mit der die Transferplatte und/oder die Chipträgerplatte über die niedrigere der beiden Glasübergangstemperaturen erwärmt werden kann. Die aufgeheizten Pressflächen mit Transferplatte beziehungsweise Chipträgerplatte werden präzise bis zu einer Nivellierung der Oberseiten von Halbleiterchips und verformbarem Material aufeinandergepresst.
  • Zusammenfassend ist festzustellen, dass die einzelnen Chips in einem definierten Abstand auf einem Thermoplastträger zu einem Chipnutzen aufgebracht sind. Das Umhüllen und Einbetten der einzelnen Chips erfolgt durch Hitze und eine definierte Krafteinwirkung. Mit diesem Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind folgende Vorteile verbunden:
    • 1) Kein chemischer Schrumpf,
    • 2) die Nutzengröße wird nicht durch die Materialeigenschaften limitiert,
    • 3) eine Positionsgenauigkeit der Halbleiterchips in unabhängig von dem Material des Nutzens,
    • 4) eine Kostenreduzierung während der Nutzenmontage,
    • 5) keine zusätzlichen Trägermaterialien oder Schutzmaterialien erforderlich,
    • 6) es besteht die Möglichkeit der Verwendung von Thermoplasten für Trägerplatte und Transferplatte, was eine erhöhte thermische und mechanische Belastung bei Folgeprozessen ermöglicht,
    • 7) eine Einsatzmöglichkeit von strahlungsvernetzten Thermoplasten, die nach entsprechender Behandlung, beispielsweise mit Betastrahlen, duroplastische Eigenschaften aufweisen,
    • 8) Kosteneinsparung durch die Herstellung von großen Nutzen,
    • 9) Verwendung von kostengünstigen Materialien,
    • 10) Kostenreduzierung durch Testen der Bauelemente im Nutzen.
  • Aufgrund der Eigenschaften der Thermoplaste und aufgrund der nivellierten, gemeinsamen Oberfläche aus Oberflächen der Halbleiterchips und Kunststoffoberflächen können in vorteilhafter Weise für die Weiterverarbeitung Dünnfilmtechniken, wie Sputtern, Photolithographie, galvanisches Verstärken von Metallschichten sowie Trocken- und Nassätzen eingesetzt werden.
  • Ferner können mit Hilfe von Dickfilmtechniken um eine Größenordnung breitere Verbindungsleitungen hergestellt werden. Darüber hinaus ist es möglich zur Herstellung von Verbindungsleitungen elektrisch leitende Kunststoffe mittels Dispensen auf die gemeinsame Oberfläche aufzubringen.
    •
  • Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert.
  • 1 zeigt einen schematischen Querschnitt einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 2 zeigt einen schematischen Querschnitt einer alternativen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 3 zeigt einen schematischen Querschnitt eines Chipnutzens, der mit Hilfe einer der Vorrichtungen gemäß 1 oder 2 hergestellt ist,
  • 4 zeigt eine prinzipielle Draufsicht eines Chipnutzens gemäß 3.
  • 1 zeigt einen schematischen Querschnitt einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Diese Vorrichtung weist eine formstabile Transferplatte 5 auf, die mit Transferstempeln 9 bestückt ist. Ferner weist die Vorrichtung eine verformbare Chipträgerplatte 2 auf, die auf ihrer Oberseite 3 in Zeilen und Spalten angeordnete Halbleiterchips 4 aufweist. Während die verformbare Chipträgerplatte 2 einen Thermoplast aufweist, ist die Transferplatte formstabil und aus einem Duroplast hergestellt. Die Glasübergangstemperatur des Thermoplasten der Chipträgerplatte 2 liegt dabei unterhalb der Zersetzungstemperatur des Duroplasten der Transferplatte 5.
  • Zum Einformen der Halbleiterchips in das Thermoplastmaterial der Chipträgerplatte 2 kann die Vorrichtung die Chipträgerplatte 2 und die Transferplatte 5 auf eine Verfahrenstemperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur der Chipträgerplatte 2 und unterhalb der Zersetzungstemperatur des Duroplasten der Transferplatte 5 aufheizen. Vor einem Zusammenfahren der Transferplatte 5 und der Chipträgerplatte 2 werden die Platten 2 und 5 derart aufeinander ausgerichtet, dass die Transferstempel 9 mit ihren Stempelflächen 8 deckungsgleich zu den Halbleiterchips 4 auf der Chipträgerplatte 2 ausgerichtet sind. Darüber hinaus sind Flächengröße und Anordnung der Stempelflächen 8 an die Oberseiten 6 der Halbleiterchips 4 angepasst.
  • Nach einem Ausrichten von Transferplatte 5 und Chipträgerplatte 2 sowie einem Erwärmen der Platten 2 und 5 fährt eine nicht gezeigte Vorrichtung mit Pressplatten, zwischen denen Chipträgerplatte 2 und Transferplatte 5 angeordnet sind, die beiden Platten 2 und 5 aufeinander zu. Dabei pressen die Transferstempel 9 die Halbleiterchips 4 in die erweichte Thermoplastmasse der Chipträgerplatte 2. Das Zusammenfahren von Transferplatte 5 und Chipträgerplatte 2 wird gestoppt, wenn die Oberseiten 6 der Halbleiterchips 4 mit der Oberseite 3 der verformbare Chipträgerplatte 2 nivelliert sind und eine gemeinsame Oberseite ausbilden.
  • 2 zeigt einen schematischen Querschnitt einer alternativen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bei der alternativen Vorrichtung gemäß 2 weist die Chipträgerplatte 2 einen bei der Verfahrenstemperatur formstabilen Kunststoff auf. Auf der Oberseite 3 der formstabilen Chipträgerplatte 2 sind Halbleiterchips 4 in Zeilen und Spalten angeordnet. Darüber hinaus weist die Vorrichtung eine Transferplatte 5 auf, die aus einem Thermoplastkunststoff besteht, dessen Glasübergangstemperatur unterhalb der Verfahrenstemperatur liegt. Beim Erwärmen von aufheizbaren Pressflächen einer nicht gezeigten Pressvorrichtung erweicht die Transferplatte 5. Beim nachfolgenden Zusammenfahren der Pressflächen werden die Halbleiterchips 4 auf der formstabilen Chipträgerplatte 2 in den Thermoplast der Transferplatte 5 eingepresst.
  • Die formstabile Chipträgerplatte 2 aus Glas, Keramik oder einer Folie aus Duroplast oder einer Thermoplastplatte mit höherer Glasübergangstemperatur als die Verfahrenstemperatur kann nach dem Einbetten der Halbleiterchips 4 in die verformbare Transferplatte 5 entfernt werden. Ein derartiges Entfernen ist durch Absprengen, Abätzen, Absputtern oder durch Abziehen beispielsweise einer Folie von der erkalteten Oberseite der Transferplatte 5 nach Einbetten der Rückseiten und Randseiten der Halbleiterchips 4 in den Thermoplast der Transferplatte 5 möglich.
  • Der Unterschied zwischen den beiden Vorrichtungen liegt einerseits in den unterschiedlichen Materialien von Chipträgerplatte 2 und Transferplatte 5 sowie in der unterschiedlichen Anordnung der Halbleiterchips auf der Chipträgerplatte 2. Im Verfahren gemäß 1 werden die Rückseiten der Halbleiterchips auf der verformbaren Chipträgerplatte 2 angeordnet. Hingegen im Verfahren gemäß 2 werden die Oberseiten 6 der Halbleiterchips 4 auf der Oberseite 3 der formstabilen Chipträgerplatte angeordnet.
  • 3 zeigt einen schematischen Querschnitt eines Chipnutzens 1, der mit Hilfe einer der Vorrichtungen gemäß 1 oder 2 hergestellt ist. Dieser Chipnutzen 1 zeichnet sich durch eine gemeinsame und nivellierte Oberseite 7 aus Oberseiten 6 der Halbleiterchips 4 und Oberseiten entweder einer Chipträgerplatte oder einer Transferplatte, wie sie in den 1 und 2 gezeigt werden, aus. Auf diese gemeinsame Oberseite 7 des Chipnutzens 1 kann ohne weitere Zwischen schritte eine Umverdrahtungsstruktur aufgebracht werden, die einen Zugriff zu den freiliegenden Oberseiten 6 der Halbleiterchips 4 und damit zu den integrierten der Schaltungen Halbleiterchips 4 ermöglicht. Außerdem kann die Umverdrahtungsstruktur mit Außenkontaktflächen versehen werden und diese wiederum mit Außenkontakten, so dass ein derartiger Chipnutzen mit relativ wenigen Fertigungsschritten herstellbar und zu einzelnen elektronischen Bauteilen auftrennbar ist.
  • 4 zeigt eine prinzipielle Draufsicht eines Chipnutzens gemäß 3. Die Oberseiten 6 der Halbleiterchips 4 sind dabei in Zeilen 10 und Spalten 11 angeordnet, wobei zwischen den Halbleiterchips 4 der Abstand a zwischen Spalten 11 und der Abstand b zwischen Zeilen 10 mit einer thermoplastischen Kunststoffmasse aufgefüllt ist. Mit Hilfe eines derartigen Chipnutzens 1 kann die zur Verfügung stehende Fläche zur Anordnung von Außenkontakten gegenüber der reinen Chipoberflächengröße beliebig vergrößert werden, was lediglich von dem Abstand a beziehungsweise dem Abstand b zwischen den Halbleiterchips abhängt.
    • 1
    Chipnutzen
    2
    Chipträgerplatte
    3
    Oberseite der Chipträgerplatte
    4
    Halbleiterchip
    5
    Transferplatte
    6
    Oberseite des Halbleiterchips
    7
    nivellierte Oberseite
    8
    Stempelflächen
    9
    Transferstempel
    10
    Zeilen
    11
    Spalten
    a
    Abstand zwischen Spalten
    b
    Abstand zwischen Zeilen

Claims (4)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Chipnutzens (1) mittels eines Hitze- und Druckprozesses unter Verwendung eines thermoplastischen Materials, das folgende Verfahrensschritte aufweist: – Bereitstellen einer Chipträgerplatte (2), – Bestücken der Chipträgerplatte (2) auf einer Oberseite (3) mit Halbleiterchips (4) in Zeilen (10) und Spalten (11) unter Einhaltung eines Abstands zwischen den Halbleiterchips (4), – Bereitstellen einer Transferplatte (5), – Erwärmen von Chipträgerplatte (2) und/oder Transferplatte (5), wobei entweder die Chipträgerplatte (2) oder die Transferplatte (2) verformbar erweicht, während die andere formstabil bleibt, – Zusammenpressen von Transferplatte (5) und Chipträgerplatte (2) unter Einpressen der Halbleiterchips (4) in die verformbare Transfer- (5) bzw. Chipträgerplatte (2) bis eine Oberseite der verformbaren Transfer- (5) bzw. Chipträgerplatte (2) und Oberseiten (6) der Halbleiterchips (2) eine gemeinsame und im wesentlichen nivellierte Oberseite (7) aufweisen, – Entfernen der Transferplatte (5) und/oder der Chipträgerplatte (2).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Chipträgerplatte (2) oder die Transferplatte (5) aus einem Kunststoff hergestellt wird, der beim Erwärmungsschritt über seine Glasübergangstemperatur erhitzt wird.
  3. Vorrichtung mit aufheizbaren Pressflächen und mit einer Transferplatte (5) aus einem während eines Erwärmungsschritts formstabilen Materials, zum Zusammenpressen der Transferplatte (5) und einer Chipträgerplatte (2), die während des Erwärmungsschritts verformbar ist und geeignet ist, darauf Halbleiterchips (4) in Zeilen und Spalten unter Einhaltung eines Abstandes zur Bildung eines Chipnutzens (1) anzuordnen, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferplatte (5) mit Stempelflächen (8) versehen ist, die in Anordnung und Größe an der Anordnung und Größe der Halbleiterchips (4) auf der Chipträgerplatte (2) ausgerichtet sind, und beim Zusammenpressen von Chipträgerplatte (2) und Transferplatte (5) das Eindringen der Halbleiterchips (4) in die Chipträgerplatte (2) unterstützen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit aufheizbaren Pressflächen eine Flächenpresse ist, mit der die Transferplatte (5) und Chipträgerplatte (2) präzise bis zu einer Nivellierung der Oberseiten der Halbleiterchips (4) und des verformbaren Materials der Chipträgerplatte (2) aufeinander pressbar sind.
DE10304777A 2003-02-05 2003-02-05 Verfahren zur Herstellung eines Chipnutzens mittels eines Hitze- und Druckprozesses unter Verwendung eines thermoplastischen Materials und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Expired - Fee Related DE10304777B4 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10304777A DE10304777B4 (de) 2003-02-05 2003-02-05 Verfahren zur Herstellung eines Chipnutzens mittels eines Hitze- und Druckprozesses unter Verwendung eines thermoplastischen Materials und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
PCT/DE2004/000164 WO2004070769A2 (de) 2003-02-05 2004-02-03 Verfahren zur herstellung eines chipnutzens mittels eines hitze- und druckprozesses unter verwendung eines thermoplastischen materials
US10/544,436 US20060258056A1 (en) 2003-02-05 2004-02-03 Method for producing a chip panel by means of a heating and pressing process using a thermoplastic material
EP04707481A EP1590829A2 (de) 2003-02-05 2004-02-03 Verfahren zur herstellung eines chipnutzens mittels eines hitze- und druckprozesses unter verwendung eines thermoplastischen materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10304777A DE10304777B4 (de) 2003-02-05 2003-02-05 Verfahren zur Herstellung eines Chipnutzens mittels eines Hitze- und Druckprozesses unter Verwendung eines thermoplastischen Materials und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10304777A1 DE10304777A1 (de) 2004-08-19
DE10304777B4 true DE10304777B4 (de) 2006-11-23

Family

ID=32730802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10304777A Expired - Fee Related DE10304777B4 (de) 2003-02-05 2003-02-05 Verfahren zur Herstellung eines Chipnutzens mittels eines Hitze- und Druckprozesses unter Verwendung eines thermoplastischen Materials und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20060258056A1 (de)
EP (1) EP1590829A2 (de)
DE (1) DE10304777B4 (de)
WO (1) WO2004070769A2 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005049977B3 (de) 2005-10-17 2007-04-05 Infineon Technologies Ag Temperverfahren für einen Nutzen und Vorrichtung zur Durchführung des Temperverfahrens
TWI592996B (zh) 2009-05-12 2017-07-21 美國伊利諾大學理事會 用於可變形及半透明顯示器之超薄微刻度無機發光二極體之印刷總成
WO2013057949A2 (en) * 2011-10-19 2013-04-25 Panasonic Corporation Manufacturing method for semiconductor package, semiconductor package, and semiconductor device
WO2015153486A1 (en) 2014-03-31 2015-10-08 Multerra Bio, Inc. Low-cost packaging for fluidic and device co-integration
DE102016202548B3 (de) * 2016-02-18 2017-08-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements und elektronisches Bauelement

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5032896A (en) * 1989-08-31 1991-07-16 Hughes Aircraft Company 3-D integrated circuit assembly employing discrete chips
US5144747A (en) * 1991-03-27 1992-09-08 Integrated System Assemblies Corporation Apparatus and method for positioning an integrated circuit chip within a multichip module
EP0689242A1 (de) * 1994-06-24 1995-12-27 Martin Marietta Corporation Eingeschlossenes integriertes plastikvergossenes Mehr-Chip-Modul-Substrat und dessen Herstellungsverfahren
JPH09260581A (ja) * 1996-03-19 1997-10-03 Hitachi Ltd 複合半導体装置の製造方法
US6072234A (en) * 1996-12-21 2000-06-06 Irvine Sensors Corporation Stack of equal layer neo-chips containing encapsulated IC chips of different sizes
JP2002093830A (ja) * 2000-09-14 2002-03-29 Sony Corp チップ状電子部品の製造方法、及びその製造に用いる疑似ウェーハの製造方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4875614A (en) * 1988-10-31 1989-10-24 International Business Machines Corporation Alignment device
US5194988A (en) * 1989-04-14 1993-03-16 Carl-Zeiss-Stiftung Device for correcting perspective distortions
DE4224994A1 (de) * 1992-07-29 1994-02-03 Ruhlamat Automatisierungstechn Vorrichtung zum flächenbündigen Eindrücken eines Moduls
FR2701139B1 (fr) * 1993-02-01 1995-04-21 Solaic Sa Procédé pour l'implantation d'un micro-circuit sur un corps de carte intelligente et/ou à mémoire, et carte comportant un micro-circuit ainsi implanté.
CA2128947A1 (en) * 1994-07-27 1996-01-28 Jean-Noel Audoux Process for inserting a microcircuit into the body of an intelligent card and/or memory card, and card comprising a microcircuit thus inserted
FR2731132B1 (fr) * 1995-02-24 1997-04-04 Solaic Sa Procede pour implanter un element electronique, notamment un microcircuit, dans un corps de carte electronique, et corps de carte electronique comportant un element electronique ainsi implante
FR2744819B1 (fr) * 1996-02-09 1998-08-21 Solaic Sa Carte a circuit integre sans contact, procede et outillage pour la fabrication d'une telle carte
FR2748336A1 (fr) * 1996-05-06 1997-11-07 Solaic Sa Carte a memoire a circuit integre enchasse dans le corps de carte
FR2756955B1 (fr) * 1996-12-11 1999-01-08 Schlumberger Ind Sa Procede de realisation d'un circuit electronique pour une carte a memoire sans contact
JPH11161760A (ja) * 1997-11-26 1999-06-18 Hitachi Ltd 薄型電子回路部品及びその製造方法及びその製造装置
FR2780338B1 (fr) * 1998-06-24 2000-08-25 Solaic Sa Procede de fabrication de cartes a puce munies de films de surface
FR2780534B1 (fr) * 1998-06-25 2002-08-16 Solaic Sa Procede de realisation d'objets portatifs a composants electroniques et objets portatifs tels qu'obtenus par ledit procede
DE19921678A1 (de) * 1999-05-11 2000-11-23 Giesecke & Devrient Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Trägers
US6271469B1 (en) * 1999-11-12 2001-08-07 Intel Corporation Direct build-up layer on an encapsulated die package
TW569424B (en) * 2000-03-17 2004-01-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Module with embedded electric elements and the manufacturing method thereof
TW511405B (en) * 2000-12-27 2002-11-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Device built-in module and manufacturing method thereof
US6429045B1 (en) * 2001-02-07 2002-08-06 International Business Machines Corporation Structure and process for multi-chip chip attach with reduced risk of electrostatic discharge damage
DE10124770C1 (de) * 2001-05-21 2002-10-17 Infineon Technologies Ag Verfahren zur Kontaktierung eines elektrischen Bauelementes mit einem eine Leiterstruktur aufweisenden Substrat
DE10137184B4 (de) * 2001-07-31 2007-09-06 Infineon Technologies Ag Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils mit einem Kuststoffgehäuse und elektronisches Bauteil
TWI234253B (en) * 2002-05-31 2005-06-11 Fujitsu Ltd Semiconductor device and manufacturing method thereof
DE10240461A1 (de) * 2002-08-29 2004-03-11 Infineon Technologies Ag Universelles Gehäuse für ein elektronisches Bauteil mit Halbleiterchip und Verfahren zu seiner Herstellung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5032896A (en) * 1989-08-31 1991-07-16 Hughes Aircraft Company 3-D integrated circuit assembly employing discrete chips
US5144747A (en) * 1991-03-27 1992-09-08 Integrated System Assemblies Corporation Apparatus and method for positioning an integrated circuit chip within a multichip module
EP0689242A1 (de) * 1994-06-24 1995-12-27 Martin Marietta Corporation Eingeschlossenes integriertes plastikvergossenes Mehr-Chip-Modul-Substrat und dessen Herstellungsverfahren
JPH09260581A (ja) * 1996-03-19 1997-10-03 Hitachi Ltd 複合半導体装置の製造方法
US6072234A (en) * 1996-12-21 2000-06-06 Irvine Sensors Corporation Stack of equal layer neo-chips containing encapsulated IC chips of different sizes
JP2002093830A (ja) * 2000-09-14 2002-03-29 Sony Corp チップ状電子部品の製造方法、及びその製造に用いる疑似ウェーハの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE10304777A1 (de) 2004-08-19
US20060258056A1 (en) 2006-11-16
EP1590829A2 (de) 2005-11-02
WO2004070769A3 (de) 2005-02-24
WO2004070769A2 (de) 2004-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2259311B1 (de) Verfahren zum Einbetten zumindest eines Bauelements in einem Leiterplattenelement
DE102008050972B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines Bauelements
DE112004001727B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Moduls
DE102006011753B4 (de) Halbleitersensorbauteil, Verfahren zur Herstellung eines Nutzens und Verfahren zur Herstellung von Halbleitersensorbauteilen
DE102005043557B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauteils mit Durchkontakten zwischen Oberseite und Rückseite
EP2483848B1 (de) Funktionelles laminat und herstellungsverfahren
EP1394855B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines universellen Gehäuses für ein elektronisches Bauteil mit Halbleiterchip
DE10164800A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements mit mehreren übereinander gestapelten und miteinander kontaktierten Chips
DE102010036678A1 (de) Multichip-Modul und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102006012738A1 (de) Nutzen aus einer Verbundplatte mit Halbleiterchips und Kunststoffgehäusemasse sowie Verfahren und Moldform zur Herstellung desselben
DE69824679T2 (de) Kontaktlose elektronische Karte und Verfahren zur Herstellung einer solchen Karte
DE19522338B4 (de) Chipträgeranordnung mit einer Durchkontaktierung
DE10156386A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterchips
EP1398828A2 (de) Halbleitergehäuse mit vorvernetzten Kunststoffeinbettmassen und Verfahren zur Herstellung desselben
DE1812158A1 (de) Verfahren zum Einbetten von Halbleiterscheiben in dielektrische Schichten
DE10304777B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Chipnutzens mittels eines Hitze- und Druckprozesses unter Verwendung eines thermoplastischen Materials und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102005015036B4 (de) Verfahren zur Montage eines Chips auf einer Unterlage
AT515443B1 (de) Verfahren zum Herstellen einer Leiterplatte sowie Leiterplatte
DE19645071C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Chipkarten
EP1636854B1 (de) Sensorbauteil und nutzen zu seiner herstellung
DE10019443A1 (de) Vorrichtung zum Befestigen eines Halbleiter-Chips auf einem Chip-Träger
EP2982226B1 (de) Verfahren zum herstellen eines leiterplattenelements
DE19958328A1 (de) Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen Chip-Kontaktelemente-Einheiten und externen Kontaktanschlüssen
WO1999026287A1 (de) Siliziumfolie als träger von halbleiterschaltungen als teil von karten
DE10210841B4 (de) Modul und Verfahren zur Herstellung von elektrischen Schaltungen und Modulen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: INTEL DEUTSCHLAND GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: INFINEON TECHNOLOGIES AG, 85579 NEUBIBERG, DE

Effective date: 20130315

Owner name: INTEL DEUTSCHLAND GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: INTEL MOBILE COMMUNICATIONS GMBH, 85579 NEUBIBERG, DE

Effective date: 20130315

Owner name: INTEL DEUTSCHLAND GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: INTEL MOBILE COMMUNICATIONS TECHNOLOGY GMBH, 85579 NEUBIBERG, DE

Effective date: 20130326

Owner name: INTEL DEUTSCHLAND GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: INFINEON TECHNOLOGIES AG, 81669 MUENCHEN, DE

Effective date: 20130314

Owner name: INTEL MOBILE COMMUNICATIONS GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: INFINEON TECHNOLOGIES AG, 85579 NEUBIBERG, DE

Effective date: 20130315

Owner name: INTEL MOBILE COMMUNICATIONS GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: INTEL MOBILE COMMUNICATIONS GMBH, 85579 NEUBIBERG, DE

Effective date: 20130315

Owner name: INTEL MOBILE COMMUNICATIONS GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: INFINEON TECHNOLOGIES AG, 81669 MUENCHEN, DE

Effective date: 20130314

Owner name: INTEL MOBILE COMMUNICATIONS GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: INTEL MOBILE COMMUNICATIONS TECHNOLOGY GMBH, 85579 NEUBIBERG, DE

Effective date: 20130326

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: INTEL DEUTSCHLAND GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: INTEL MOBILE COMMUNICATIONS GMBH, 85579 NEUBIBERG, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee