DE10333840A1 - Halbleiterbauteil mit einem Kunststoffgehäuse, das eine Umverdrahrungsstruktur aufweist und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Halbleiterbauteil mit einem Kunststoffgehäuse, das eine Umverdrahrungsstruktur aufweist und Verfahren zu deren Herstellung Download PDF

Info

Publication number
DE10333840A1
DE10333840A1 DE10333840A DE10333840A DE10333840A1 DE 10333840 A1 DE10333840 A1 DE 10333840A1 DE 10333840 A DE10333840 A DE 10333840A DE 10333840 A DE10333840 A DE 10333840A DE 10333840 A1 DE10333840 A1 DE 10333840A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
contact pads
semiconductor
sheet
plastic
component
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.)
Granted
Application number
DE10333840A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10333840B4 (de
Inventor
Horst Theuss
Jochen Dangelmaier
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.)
Infineon Technologies AG
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 DE10333840A priority Critical patent/DE10333840B4/de
Priority to US10/898,081 priority patent/US7071571B2/en
Publication of DE10333840A1 publication Critical patent/DE10333840A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10333840B4 publication Critical patent/DE10333840B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49861Lead-frames fixed on or encapsulated in insulating substrates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3121Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3121Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation
    • H01L23/3128Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation the substrate having spherical bumps for external connection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/552Protection against radiation, e.g. light or electromagnetic waves
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01068Erbium [Er]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01079Gold [Au]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/3025Electromagnetic shielding

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Halbleiterbauteil (1) mit einem Kunststoffgehäuse (2), das eine Umverdrahtungsstruktur (3) einschließt, die in Kunststoff (4) eingebettete Flachleiter aufweist, wobei die Flachleiter (5) entweder von einem geschlitzten Blech (23) oder von langgestreckten Kontaktanschlussflecken (7) gebildet werden. Auf den Kontaktanschlussflecken (7) sind Flipchip-Kontakte (8) eines Halbleiterchips innerhalb des Kunststoffgehäuses angeordnet, während Außenkontaktflecken mit den Flipchip-Kontakten über Flachleiter (5) oder über langgestreckte Kontaktanschlussflecken mit dem Halbleiterchip (9) verbunden sind.

Description

  • Halbleiterbauteil mit einem Kunststoffgehäuse, das eine Umverdrahtungsstruktur aufweist und Verfahren zu deren Herstellung.
  • Die Erfindung betrifft ein Halbleiterbauteil mit einem Kunststoffgehäuse, das eine Umverdrahtungsstruktur einschließt, wobei die Umverdrahtungsstruktur durch in Kunststoff eingebettete Flachleiter und/oder durch langgestreckte Kontaktanschlussflecken gebildet ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Tragstruktur, sowie einen Nutzen, die in Zeilen und/oder Spalten angeordnete Bauteilpositionen für die erfindungsgemäßen Halbleiterbauteile aufweisen. Schließlich betrifft die Erfindung Verfahren zur Herstellung der Tragstruktur, des Nutzens und der Halbleiterbauteile.
  • Standardisierte Flachleiter und flachleiterfreie Kunststoffgehäuse sind nicht für eine Umverdrahtung oder für eine Verdrahtungsentflechtung und/oder für Durchkontaktierungen vorgesehen. Sowohl die Oberseite, als auch die Rückseite von Flachleiterrahmen, die für Flachleiter und/oder flachleiterfreie Kunststoffgehäuse eingesetzt werden, weisen dieselbe geometrische Struktur, sowohl für äußere Flachleiteranschlüsse, als auch für innere Flachleiteranschlüsse auf, so dass eine Entkopplung von Chipseite bzw. Oberseite der Flachleiter zur Boardseite bzw. Außenkontaktseite auf der Rückseite der Flachleiter nur eingeschränkt möglich ist.
  • Zur Entflechtung von Chipseite und Außenkontaktseite werden aufwendige mehrlagige Systeme, beispielsweise aus Keramik mit metallischen Zwischenlagen eingesetzt. Derartige Multischichtsubstrate sind als Tragstruktur ausgebildet und durch Laminieren verschiedener Isolationsschichten mit strukturierten Leiterbahnen hergestellt. Dabei erfolgt die elektrische Verbindung zwischen den Leiterbahnen und den laminierten Schichten über Durchkontakte. Derartige Tragstrukturen aus mehrlagigen Substraten zur Umverdrahtung und Entflechtung sind für flachleiterfreie Kunststoffgehäuse zu aufwendig und zu kostenintensiv.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, in Anlehnung an die Herstellungsverfahren zur Herstellung von flachleiterfreien Kunststoffgehäusen ein Halbleiterbauteil anzugeben, das eine Umverdrahtungsschicht aufweist. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des Halbleiterbauteils anzugeben, das kostengünstig durchführbar ist.
  • Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Erfindungsgemäß wird ein Halbleiterbauteil mit einem Kunststoffgehäuse geschaffen, das eine Umverdrahtungsstruktur einschließt. Dazu weist das Kunststoffgehäuse als Umverdrahtungsstruktur in Kunststoff eingebettete Flachleiter auf. Diese Flachleiter besitzen eine Oberseite, auf der Kontaktanschlussflecken angeordnet sind, die mit Flipchip-Kontakten eines Halbleiterchips innerhalb des Kunststoffgehäuses in Verbindung stehen. Auf der Rückseite der Flachleiter sind Außenkontaktflecken angeordnet, die aus dem Gehäuse herausragen und deren Positionen gegenüber den Positionen der Flipchip-Kontakte einen Versatz aufweisen, der durch die Flachleiter überbrückt ist. Während die Außenkontaktflecken und die Kontaktanschlussflecken eine gleiche erste Metall-Legierung auf weisen, besitzen die Flachleiter eine von der ersten Metall-Legierung unterschiedliche Legierung.
  • Das erfindungsgemäße Halbleiterbauteil hat den Vorteil, dass die Umverdrahtungsstruktur auf der Basis von Flachleitern derart engmaschig strukturiert werden kann, dass die Umverdrahtungsstruktur selbst bereits eine Abschirmwirkung zum Schutz des darauf mit Flipchip-Kontakten angeordneten Halbleiterchips ausüben kann. Somit ist das vorliegende Halbleiterbauteil in seinen Hochfrequenzeigenschaften gegenüber Halbleiterbauteilen mit standardisierten Flachleitergehäusen oder mit flachleiterfreien Gehäusen von Vorteil. Ein weiterer Vorteil liegt in der Ausbildung von Außenkontaktflecken, die auf der Rückseite der Flachleiter ausgebildet sind und somit eine Oberflächenmontage des Halbleiterbauteils auf einer übergeordneten Schaltungsplatine ermöglichen. Der weitere Vorteil dieses elektronischen Bauteils gegenüber standardisierten Flachleiterbauteilen liegt darin, dass keinerlei Bonddrahtverbindungen erforderlich sind, um den Halbleiterchip mit den Kontaktanschlussflecken auf den Flachleitern zu verbinden.
  • Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Halbleiterbauteils sind darin zu sehen, dass
    • 1. die Geometrie der Kontaktanschlussflecken auf der Chipseite von den Außenkontaktflecken auf der Boardseite entkoppelt ist,
    • 2. bei der Erzeugung der Kontaktanschlussflecken bzw. der Außenkontaktflecken eine angepasste Materialauswahl beispielsweise durch nasschemisches Abscheiden von Nickel-Gold-Legierungen löt- und/oder bondbare Oberflächen entstehen, ohne dass diese weiter nachveredelt werden müssen,
    • 3. im Vergleich zu Standard flachleiterfreien Bauteilen ein Prozess-Schritt entfällt, nämlich das Entfernen des sonst üblichen Basismaterials eines Hilfsträgers nach einem Moldvorgang zum Einbetten der Halbleiterchips in eine Kunststoffmasse,
    • 4. durch Nutzung von Flachleitern als Umverdrahtungsstruktur ein Massivmaterial als Leiterbahnebene vorliegt, das hervorragende elektrische Eigenschaften, insbesondere im Hochfrequenzbereich ermöglicht.
  • Die Kontaktanschlussflecken und die Außenkontaktflecken können typische Abscheidekonturen mit auskragenden Randzonen aufweisen. Dieses hat den Vorteil, dass eine intensive Verankerung der Kontaktanschlussflecken in dem Kunststoffgehäuse möglich wird. Darüber hinaus hat es den Vorteil, dass aufgrund der Auskragungen die Außenkontaktflecken eine größere Außenkontaktfläche aufweisen, als ihre Berührungsfläche zu den Flachleitern.
  • Die Flachleiter können typische Stanz- und/oder Ätzkonturen an ihren Rändern aufweisen, je nachdem mit welchem Verfahren die Flachleiter aus einem geschlossenen Blech einer Kupferlegierung oder einer Eisennickellegierung hergestellt wurden. Beide Fälle sind für den Einsatz in einem Halbleiterbauteil der vorliegenden Erfindung vorteilhaft. Sowohl durch einen Stanzschritt, als auch durch einen Ätzschritt, können gleichzeitig viele Bauteilpositionen einer Tragstruktur für das erfindungsgemäße Halbleiterbauteil gleichzeitig hergestellt werden.
  • Eine fertiggestellte Tragstruktur für die erfindungsgemäßen Halbleiterbauteile weist mehrere in Zeilen und/oder in Spalten angeordnete Bauteilpositionen auf. Die Basis der Trag struktur bildet ein geschlitztes Blech, das zwischen den Bauteilpositionen einen Flachleiterrahmen aufweist und in den Bauteilpositionen eine Umverdrahtungsstruktur aus Flachleitern bildet.
  • Auf den Oberseiten der Flachleiter sind von Kunststoff umgebene Kontaktanschlussflecken und auf den Rückseiten der Flachleiter sind von Kunststoff umgebene Außenkontaktflecken angeordnet. Eine derartige Tragstruktur entspricht in einigen Bereichen einem herkömmlichen Flachleiterrahmen, weist jedoch eine Kunststoffbeschichtung auf beiden Seiten auf und hat auf beiden Seiten abgeschiedene Metallflecken, die einerseits auf der Chipseite als Kontaktanschlussflecken für Flipchip-Kontakte eines elektronischen Bauteils dienen können und andererseits auf der Boardseite der Flachleiter Außenkontaktflecken bilden.
  • Die Kunststoffbeschichtung, welche sowohl die Kontaktanschlussflecken als auch die Außenkontaktflecken umgibt, kann ein ausgehärteter Photolack sein, der für die Bildung von Außenkontaktanschlussflecken bzw. Außenkontaktflecken beidseitig auf das geschlitzte Blech aufgetragen wurde. Diese Photolackschichten können auch teilweise oder vollständig vor dem Aufbringen einer Kunststoffmasse zum Einbetten von Halbleiterchips von der Tragstruktur entfernt werden, so dass die Kontaktanschlussflecken und die Außenkontaktflecken von einer gemoldeten Kunststoffgehäusemasse umgeben sind.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Halbleiterbauteil mit einem Kunststoffgehäuse, das eine Umverdrahtungsstruktur einschließt. Bei diesem zweiten Aspekt der Erfindung wird kein geschlitztes Blech eingesetzt, das als solches im fertigen Halbleiterbauteil verbleibt. Vielmehr bildet ein geschlossenes Blech die Basis zum Aufbau eines derartigen Halbleiterbauteils, wobei nach Herstellung einer Verbundplatte für mehrere Halbleiterbauteile dieses geschlossene Metallblech durch Ätzen größtenteils entfernt wird. Die Umverdrahtungsstruktur wird folglich nicht von Flachleitern aus dem Metallblech gebildet, sondern von langgestreckten Kontaktanschlussflecken.
  • Diese langgestreckten Kontaktanschlussflecken weisen auf ihrer Oberseite Flipchip-Kontakte eines Halbleiterchips auf, das innerhalb des Kunststoffgehäuses angeordnet ist. Auf der Rückseite der langgestreckten Kontaktanschlussflecken sind Außenkontaktflecken angeordnet, deren Position gegenüber den Positionen der Flipchip-Kontakte einen Versatz aufweisen, der durch die langgestreckten Kontaktanschlussflecken überbrückt ist. Bei diesem Aspekt der Erfindung weisen die Außenkontaktflecken erste und zweite übereinandergeschichtete Bereiche aus unterschiedlichen Metall-Legierungen auf.
  • Dieses Halbleiterbauteil hat den Vorteil, dass die Außenkontaktflecken gegenüber dem Halbleiterbauteil des ersten Aspektes der Erfindung weiter aus dem Kunststoffgehäuse herausragen. Während beim ersten Aspekt der Erfindung ein Halbleiterbauteil vorgestellt wird, bei dem lediglich ein auskragender Bereich der Außenkontaktflecken aus dem Kunststoffgehäuse herausragt, steht zum Anschluss von übergeordneten Schaltungen nun ein Außenkontakt zur Verfügung, der die volle Materialstärke der Außenkontaktflecken plus einer Materialstärke, die durch das Basisblech verursacht ist, aufweist. Während rund um den Außenkontaktfleck das Basisblech weggeätzt werden kann, bleibt mit einer ätztypischen Kontur und aus dem Material des Basisbleches ein Teilbereich als Verbindung zwischen dem Außenkontaktfleck und dem langgestreckten Kontaktanschlussfleck bestehen.
  • Dabei ist der erste Bereich der Außenkontaktflecken auf der Rückseite der langgestreckten Kontaktanschlussflecken angeordnet und weist eine zu einer Metall-Legierung der Kontaktanschlussflecken unterschiedliche Metall-Legierung auf. Der zweite Bereich, der auf dem ersten Bereich angeordnet ist, weist eine gleiche Metall-Legierung, wie die langgestreckte Kontaktanschlussflecken auf. Diese Metall-Legierung kann eine Gold-Nickel-Legierung sein, die sowohl lötbar, als auch bondbar ist und somit können derartig strukturierte Außenkontakte ohne Probleme auf eine übergeordnete Leiterplatine aufgebracht werden.
  • Während der erste Bereich der Außenkontaktflecken eine typische Unterätzkontur als Außenkontur aufweist, besitzen die langgestreckten Kontaktanschlussflecken und der zweite Bereich der Außenkontaktflecken eine typische Abscheidekontur mit auskragenden Randzonen. Ein Vorteil dieses Halbleiterbauteils liegt darin, dass in den Randzonen der Halbleiterbauteile, kein Verbundmaterial aus Kunststoff und Flachleitern vorliegt, wie beim ersten Aspekt der Erfindung, sondern dass die Randseiten vollständig aus Kunststoff bestehen, was die Bearbeitung der Randseite insbesondere beim Vereinzeln eines Nutzens zu einzelnen Halbleiterbauteilen erleichtert.
  • Eine entsprechende Tragstruktur mit mehreren in Zeilen und/oder Spalten angeordneten Bauteilpositionen für Halbleiterbauteile des zweiten Aspektes, weist ein geschlossenes Basisblech auf, auf dessen Oberseite Umverdrahtungsstrukturen in den Bauteilpositionen angeordnet sind. Diese Umverdrahtungsstrukturen werden durch von Kunststoff umgebene langge streckte Kontaktanschlussflecken dargestellt. Auf der Rückseite des Bleches sind in den Bauteilpositionen entsprechende von Kunststoff umgebene Außenkontaktflecken angeordnet.
  • Diese Tragstruktur hat den Vorteil, dass sie mit geringeren Kosten herstellbar ist, als die Tragstruktur für ein Halbleiterbauteil des ersten Aspektes der Erfindung, zumal das Blech nicht strukturiert werden muss, sondern lediglich beidseitig zunächst mit einer Photolackschicht versehen wird, in der dann Fenster geöffnet werden können, um die langgestreckten Kontaktanschlussflecken als Umverdrahtungsleitungen und die Außenkontaktflecke zu bilden. Da ein derartiges geschlossenes Basisblech sämtliche Außenkontakte kurzschließt, wird dieses Blech der Tragstruktur nach Fertigstellen einer Verbundplatte aus Kunststoffgehäusemasse, Halbleiterchips und Tragstruktur teilweise entfernt und ein Nutzen gebildet.
  • Im Einzelnen umfasst ein Verfahren zur Herstellung einer Tragstruktur für mehrere Bauteile des ersten Aspektes der Erfindung die nachfolgenden Verfahrensschritte:
    Zunächst wird ein Blech aus einer Kupferlegierung oder einer Nickellegierung bereitgestellt. Anschließend wird das Blech zu in Zeilen und Spalten angeordneten Bauteilpositionen strukturiert, wobei die Bauteilpositionen Flachleiter aufweisen, welche von einem Flachleiterrahmen in Position gehalten werden. Anschließend wird das strukturierte Blech, sowohl auf seiner Oberseite, als auch auf seiner Rückseite mit einer Photolackschicht beschichtet. Danach werden die Photolackschichten unter Vorsehen von Fenstern für Kontaktanschlussflecken auf der Oberseite und für Außenkontaktflecken auf der Rückseite der Flachleiter strukturiert.
  • Die Positionen der Fenster auf der Oberseite und der Rückseite sind zueinander versetzt angeordnet, so dass eine Umverdrahtungsstruktur entsteht. Abschließend wird eine Nickel-Gold-Legierung in den Fenstern auf der Oberseite und der Rückseite der Flachleiter unter Ausbildung von Überkragungen auf den Fenstern abgeschieden. Dieses Abscheiden kann chemisch und damit stromlos oder galvanisch durch Elektroplattieren erfolgen. Aus dieser Tragstruktur kann dann mit weiteren Verfahrensschritten ein Nutzen mit in Zeilen und Spalten angeordneten Bauteilpositionen hergestellt werden. Dazu wird die Tragstruktur in ihren Bauteilpositionen mit Halbleiterchips, die Flipchip-Kontakte aufweisen, unter Verbinden der Flipchip-Kontakte mit den Kontaktanschlussflecken bestückt.
  • Nach dem Bestücken der Tragstruktur mit Halbleiterchips wird eine Kunststoffmasse auf die mit Halbleiterchips bestückte Oberseite der Tragstruktur unter Einbetten der Halbleiterchips und ihrer Flipchip-Kontakte aufgebracht. Soll auch die Unterseite der Tragstruktur mit einer Kunststoffmasse beschichtet werden, so werden vor dem Aufbringen der Kunststoffmasse für das Gehäuse die Photolackschichten auf der Tragstruktur durch Veraschen oder durch Ablösen entfernt. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass das strukturierte Blech nicht entfernt werden muss, sondern vielmehr die Funktion einer Umverdrahtungsstruktur in dem Gehäuse übernimmt.
  • Der auf diese Weise fertiggestellte Nutzen zur Herstellung eines Halbleiterbauteils des ersten Aspektes der Erfindung kann anschließend in einzelne Halbleiterbauteile unter Entfernen des Flachleiterrahmens aufgetrennt werden. Dazu sind Sägevorrichtungen mit Sägeblättern erforderlich, die sowohl die Kunststoffmasse, als auch das Metall des Flachleiterrahmens durchtrennen. Da der Flachleiterrahmen vollständig beim Trennen zu entfernen ist, kann durch entsprechende Moldwerkzeuge der Kunststoff für das Gehäuse auch lediglich in den Bauteilpositionen aufgespritzt werden, und mit einem anschließenden Stanzprozess im Bereich des metallischen kunststofffreien Flachleiterrahmens kann das Vereinzeln der Bauteile erfolgen. Dieses erfordert zwar einen größeren Aufwand für das Moldwerkzeug, hat jedoch den Vorteil, dass ein Trennen durch zwei verschiedene Materialien, wie Kunststoff und Metall, vermieden wird.
  • Ein Verfahren zur Herstellung einer Tragstruktur für mehrere Halbleiterbauteile des zweiten Aspektes der Erfindung weist die nachfolgenden Verfahrensschritte im Detail auf: Zunächst wird ein geschlossenes Blech einer Kupferlegierung bereitgestellt, das auf seiner Oberseite und auf seiner Rückseite mit einer Photolackschicht beschichtet werden. Anschließend werden die Photolackschichten zu in Zeilen und Spalten angeordneten Bauteilpositionen unter Vorsehen von Fenstern für langgestreckte Kontaktanschlussflecken auf der Oberseite und für Außenkontaktflecken auf der Rückseite des Bleches in den Bauteilpositionen strukturiert. Abschließend wird zur Herstellung der Tragstruktur eine Gold- Nickellegierung in den Fenstern auf der Oberseite und der Rückseite des Bleches unter Ausbildung von Überkragungen auf den Fenstern abgeschieden.
  • Damit unterscheiden sich die Verfahrensschritte für die Tragstruktur zur Herstellung eines Halbleiterbauteils des zweiten Aspektes von den Verfahrensschritten zur Herstellung einer Tragstruktur des ersten Aspektes im darin, dass das bereitgestellte Blech einer Kupferlegierung oder einer Eisennickellegierung nicht strukturiert wird und auf diesem Blech unterschiedlich lange Kontaktflecken abgeschieden werden. Auf der Oberseite werden langgestreckte Kontaktanschlussflecken aus gebildet, während auf der Unterseite lediglich Außenkontaktflecken vorgesehen sind, die entsprechend mit der Position eines Endes einer der langgestreckten Kontaktanschlussflecken korrespondieren. Die langgestreckten Kontaktflecken übernehmen somit die Funktion von Umverdrahtungsleitungen einer Umverdrahtungsstruktur.
  • Auf der Grundlage dieser Tragstruktur kann nun ein Nutzen hergestellt werden, der in Zeilen und Spalten Bauteilpositionen aufweist. Im einzelnen wird dazu die Tragstruktur in ihren Bauteilpositionen mit Halbleiterchips, die Flipchip-Kontakte aufweisen, bestückt und diese Flipchip-Kontakte werden mit den langgestreckten Kontaktanschlussflecken elektrisch verbunden. Danach wird eine Kunststoffmasse auf die mit Halbleiterchips bestückte Oberseite der Tragstruktur unter Einbetten der Halbleiterchips und ihrer Flipchip-Kontakte und unter Bilden einer Verbundplatte aufgebracht.
  • In einem nachfolgenden Schritt wird die Photolackschicht auf der Rückseite der Tragstruktur entfernt. Dazu wird die Verbundplatte in eine Kupferätzlösung oder einer Ätzlösung für Eisennickellegierungen unter Wegätzen des Bleches aus einer Kupferlegierung oder einer Eisennickellegierung eingetaucht. Diese Kupfer- bzw. Eisennickellegierung wird jedoch nur außerhalb der Außenkontaktflecken aus einer Gold-Nickellegierung weggeätzt und bildet Außenkontaktflecken, die erste und zweite übereinandergeschichtete Bereiche aus unterschiedlichen Metall-Legierungen aufweisen.
  • Damit nach dem weitgehenden Wegätzen des Bleches die Außenkontaktflecken mit den langgestreckten Kontaktanschlussflecken in Verbindung stehen, ist es erforderlich, dass bereits beim Herstellen der Tragstruktur das Öffnen der Fenster in den Photolackschichten derart erfolgt, dass die Fenster für die Außenkontaktflecken auf der Rückseite des Bleches im Bereich der langgestreckten Kontaktanschlussflecken liegen. Nach dem weitgehenden Wegätzen des Bleches steht ein Nutzen zur Verfügung, der dann zu Halbleiterbauteilen des zweiten Aspektes, entlang der Zeilen und Spalten, in einzelne Halbleiterbauteile getrennt werden kann. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass in den Trennspuren nur ein Material, nämlich die Kunststoffgehäusemasse angeordnet ist, was die Wahl des Sägeblattes und das Sägen in einzelne Halbleiterbauteile erleichtert.
  • Andererseits ist es möglich, dass bei dem Ätzen des Metallbleches lediglich durchgehende Gräben in das Metall geätzt werden, um eine großflächige Metallbeschichtung für das Halbleiterbauteil beizubehalten. In diesem Fall entspricht die Gestalt des Halbleiterbauteils des zweiten Aspektes der Erfindung der Gestalt des Halbleiterbauteils des ersten Aspektes, wobei lediglich das Einbringen der Schlitze bei dem ersten Aspekt der Erfindung bereits am Anfang durchgeführt wird und beim zweiten Aspekt der Erfindung das Einbringen der Schlitze ein vorletzter Schritt ist, bevor die Rückseite des Halbleiterbauteils durch eine Isolationsschicht oder Passivierungsschicht, die lediglich die Außenkontaktflecken freilässt, geschützt wird.
  • Neben dem obenerwähnten Sägen bzw. Stanzen zum Vereinzeln der Halbleiterbauteile aus dem Nutzen können auch Laserschneiden oder Wasserstrahlschneiden eingesetzt werden, wobei sich das Schneidmittel nach dem Kosten-Nutzen-Prinzip, sowie den Möglichkeiten des Herstellers richtet. Die Tragstrukturen sind Handelsobjekte und können neben den Halbleiterbauteilen vertrieben werden, wobei die Form der Tragstrukturen streifen förmig, rechteckförmig oder waferförmig vorbereitet sein können, um vorhandene Technologien zur kostengünstigen Herstellung der erfindungsgemäßen Bauteile zu nutzen.
  • Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
  • 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Halbleiterbauteil einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
  • 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Tragstruktur mit in Zeilen und Spalten angeordneten Bauteilpositionen für Halbleiterbauteile, gemäß 1,
  • 3 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Blech mit gestanzten Schlitzen als Basis einer Tragstruktur für Bauteile, gemäß 1,
  • 4 zeigt einen schematischen Querschnitt nach einem beidseitigen Aufbringen einer Photolackschicht auf das geschlitzte Blech, gemäß 3
  • 5 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Tragstruktur nach Abscheiden von Kontaktanschlussflecken auf der Ober- und Rückseite des geschlitzten Bleches, gemäß 4,
  • 6 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Nutzen nach Aufbringen von Halbleiterchips auf die Tragstruktur, gemäß 5 und Einbetten der Halbleiterchips in eine Kunststoffmasse,
  • 7 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Halbleiterbauteil einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
  • 8 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Tragstruktur zur Herstellung des Halbleiterbauteils, gemäß 1,
  • 9 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Verbundplatte nach Aufbringen von Halbleiterchips auf die Tragstruktur, gemäß 8,
  • 10 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Nutzen nach teilweise Entfernen des Bleches der Verbundplatte, gemäß 9.
  • 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Halbleiterbauteil 1 einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Das Halbleiterbauteil 1 weist ein Kunststoffgehäuse 2 auf, das von einem geschlitzten Blech 23 einer Kupferlegierung oder einer Eisen-Nickel-Legierung getragen wird. Dieses Blech 23 weist Schlitze 34 auf, die das Blech 23 in großflächige Flachleiter 5 auftrennen und eine Umverdrahtungsstruktur 3 bilden.
  • Die Flachleiter 5 weisen eine Oberseite 6 und eine Rückseite 11 auf. Die Randseiten 14 der Flachleiter 5 sind in dieser Ausführungsform der Erfindung gestanzt und zeigen folglich keine Ätzkontur, sondern glatte Ränder 14. Sowohl auf der Oberseite 25 des Bleches 23, als auch auf der Rückseite 26 des Bleches 23 ist eine Schicht aus Kunststoff 4 angeordnet, der ausgehärtete Photolackschichten 27 darstellt. Die auf der O berseite 25 des Bleches 23 angeordnete ausgehärtete Photolackschicht, weist Fenster 28 auf, die von einer galvanisch abgeschiedenen Gold-Nickel-Legierung aufgefüllt sind und Kontaktanschlussflecken 7 bilden und auf den Fenstern abgeschiedene Überkragungen 29 aufweisen, die automatisch bei dem Abscheideprozess gebildet werden.
  • Auf dieser lötbaren Gold-Nickel-Legierung sind Flipchip-Kontakte 8 eines Halbleiterchips 9 aufgelötet, wobei der Halbleiterchip 9 und die Flipchip-Kontakte 8 vollständig in den Kunststoff 4 des Kunststoffgehäuses 2 eingebettet sind. Die Photolackschicht 27 der Rückseite 26 des Bleches 23 weist ebenfalls Fenster 28 in der Photolackschicht 27 auf, die gleichzeitig mit den Fenstern 28 der Photolackschicht 27 auf der Oberseite 25 des Bleches 23 mittels Abscheiden einer Gold-Nickel-Legierung zu Außenkontaktflecken gefüllt werden und ebenfalls Überkragungen 29 aufweisen.
  • Bei der Konstruktion dieses Bauteils wird ein geschlitztes Blech genutzt, um Flachleiter 5 darzustellen, wobei die Flachleiter 5 auf ihren Oberseiten 6 die Kontaktanschlussflecken 7 tragen und auf ihren Rückseiten 11 Außenkontaktflecken 12 aufweisen. Die Kontaktanschlussflecken 7 sind nicht nur kleiner und den Mikroabmessungen der Flipchip-Kontakte angepasst, sondern sind auch in einem Versatz zu den Außenkontaktflecken 12 angeordnet. Somit können die Außenkontaktflecken, größer als die Kontaktanschlussflecken 7 gestaltet werden, so dass auf den Außenkontaktflecken 12 Außenkontakte angebracht werden können, die einen Durchmesser aufweisen, der um eine Größenordnung größer ist als der Durchmesser der Flipchip-Kontakte 8, welche unmittelbar mit dem Halbleiterchip 9 in Verbindung stehen.
  • Durch das geschlitzte Blech 23 wird neben einer erhöhten Stabilität des Halbleiterbauteils 1 auch eine verbesserte Abschirmung des Halbleiterbauteils 1 gegenüber Störfeldern erreicht, weil die Flachleiter 5 großflächig ausgeführt sind und lediglich durch enge Schlitze 34 Störstrahlung eingestreut werden könnte. Um ein derartiges Halbleiterbauteil 1 weiter zu verbessern, insbesondere in seinen Hochfrequenzeigenschaften, ist es auch möglich, das Kunststoffgehäuse 2 mit einer weiteren Metallplatte abzudecken.
  • 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Tragstruktur 22 mit in Zeilen und Spalten angeordneten Bauteilpositionen 21 für Halbleiterbauteile 1, gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, wie in 1 gezeigt. In jeder der hier gezeigten Bauteilpositionen 21 sind vier Flachleiter 5 angeordnet, die durch gestanzte Schlitze 34 voneinander getrennt sind und durch einen Flachleiterrahmen 24 zusammengehalten werden. Auf den Oberseiten 6 der Flachleiter 5 sind Kontaktanschlussflecken 7 angeordnet, während auf der in der gezeigten Draufsicht der 2 nicht sichtbaren Rückseite der Flachleiter 5 jeweils ein Außenkontaktfleck 12 angeordnet ist, der in dieser Darstellung durch eine gestrichelte Linie gezeigt wird.
  • Die Außenkontaktflecken 12 sind gegenüber den Kontaktanschlussflecken 7 größer und versetzt dazu auf den Rückseiten der Flachleiter 5 angeordnet. Dieser Versatz wird elektrisch durch den Flachleiter 5 überbrückt. Mit strichpunktierten Linien ist darüber hinaus die Position der Halbleiterchips 9 in jeder der Bauteilpositionen 21 gezeigt. Der Flachleiterrahmen 24, der die Flachleiter 5 in Position hält, wird nach Fertigstellung der Halbleiterbauteile in den Bauteilpositionen 21 ausgestanzt, so dass ein Kurzschluss der Umverdrahtungslei tungen über den Flachleiter 5 nicht mehr gegeben ist. Die hier gezeigte Anzahl von vier Flachleitern 5 pro Bauteilposition 21 kann durch entsprechendes Einbringen von weiteren Schlitzen 34 in jeder der Bauteilpositionen 21 beliebig erhöht werden, so dass ein dichtes Netz von Flachleitern 5 entsteht, wobei die Flachleiter 5 die jeweils einen Kontaktanschlussfleck 7 auf ihrer Oberseite 6 und einen Außenkontaktfleck 12 auf ihrer Rückseite aufweisen.
  • Die nachfolgenden 3 bis 6 zeigen Zwischenprodukte die auch als Handelsware dienen können, und bei Verfahrensschritten zu der Herstellung eines Halbleiterbauteils, gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung entstehen.
  • 3 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Blech 23 mit gestanzten Schlitzen 34 als Basis einer Tragstruktur für Bauteile, gemäß 1. Dieses Blech 23 aus einer Kupferlegierung oder einer Eisen-Nickel-Legierung hat in dieser Ausführungsform der Erfindung eine Dicke d von 0,05 bis 2 mm und weist gestanzte oder gesägte Schlitze 34 auf, die eine Breite b zwischen 0,05 und 2 mm aufweisen. Durch die Schlitze 34 werden einzelne Flachleiter 5 voneinander in der Weise getrennt, dass sie nur noch von einem hier nicht gezeigten Flachleiterrahmen in Position gehalten werden. Ein derartig präpariertes Blech 23 kann anschließend beidseitig mit einer Photolackschicht versehen werden.
  • 4 zeigt einen schematischen Querschnitt nach einem beidseitigen Aufbringen einer Photolackschicht 27 auf das geschlitzte Blech 23, gemäß 3. Die Photolackschicht 27 auf der Oberseite 25 des Bleches 23, weist nach entsprechender Belichtung und Entwicklung auf der Oberseite 6 eines Flachleiters 5 ein Fenster 28 auf, das für einen Kontaktan schlussfleck vorgesehen ist. Die Photolackschicht 27 auf der Rückseite 26 des Bleches 23 weist ein Fenster 28 auf, das auf der Rückseite 11 eines Flachleiters 5 für Außenkontaktflecken angeordnet ist. Die Fenster 28 in der Photolackschicht 27 auf der Oberseite 25 des Bleches 23 und auf der Rückseite 26 des Bleches 23 unterscheiden sich einerseits in ihrer Größe und andererseits in ihrer Anordnung auf dem Flachleiter 5. Das Fenster 28 auf der Oberseite 6 des Flachleiters 5 ist kleiner und an die Größe von Flipchip-Kontakten eines Halbleiterchips angepasst, während das Fenster 28 auf der Rückseite 11 des Flachleiters 5 größer ist und gegenüber dem Fenster 28 auf der Oberseite 6 versetzt ist. Durch diesen Versatz ist es möglich, größere Außenkontaktflecken für entsprechende Außenkontakte eines Halbleiterbauteils vorzusehen.
  • 5 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Tragstruktur 22 nach Abscheiden von Kontaktanschlussflecken 7 auf der Oberseite 25 und Außenkontaktflecken 12 auf der Rückseite 26 des geschlitzten Bleches 23, gemäß 4. Durch ein verlängertes Abscheiden einer Metall-Legierung, wie Gold-Nickel in den Fenstern 28 wird eine Überkragung 29 auf den Fenstern 28 erreicht. Diese Überkragung 29 kann zu einer verbesserten Verankerung der Kontaktanschlussflecken 7 in dem Kunststoff 4 eines Kunststoffgehäuses beitragen. Ein Entfernen der Photolackschichten 27 auf der Rückseite 26 und der Oberseite 25 des strukturierten Bleches 23 ist nicht erforderlich, so dass ein Veraschungsschritt oder ein Auflösungsschritt der ausgehärteten Photolackschichten 27 auf der Oberseite 25 und der Rückseite 26 vermieden werden kann. Dennoch ist es möglich, die Photolackschichten 27 vor der Weiterbearbeitung des geschlitzten und strukturierten Bleches 23 vorzusehen.
  • 6 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Nutzen 30 nach Aufbringen von Halbleiterchips 9 auf die Tragstruktur 22, gemäß 5 und Einbetten der Halbleiterchips 9 in eine Kunststoffmasse 31. In dieser Darstellung wird lediglich ein Ausschnitt des Nutzens 30 gezeigt, der in Zeilen und Spalten angeordnete Bauteilpositionen 21 aufweist. Der Nutzen 30 ist, wie es 2 zeigt, in Form eines Streifens von mehreren aneinandergereihten Halbleiterpositionen aufgebaut. Alternativ kann der Nutzen 30 auch eine Waferform oder eine Plattenform aufweisen, die mehrere Bauteilpositionen 21 für entsprechende Halbleiterbauteile 1 aufweist.
  • Um ein Bauteil, wie es in 1 gezeigt wird, aus diesem Nutzen 30 herzustellen, werden die Bauteilpositionen 21 entlang der Zeilen und Spalten getrennt und dabei der in 2 gezeigte Flachleiterrahmen 24 herausgestanzt, so dass keinerlei Kurzschlüsse zwischen den Flachleitern 5 auftreten können. Die dabei entstehenden Halbleiterbauteile entsprechen der Ausführungsform, gemäß 1 und weisen in ihren Bauteilrandseiten freie Randseiten der Flachleiter 5 auf, die nicht von Kunststoff 4 bedeckt sind. Während das Material dieser Flachleiter 5 dem Material des geschlitzten Bleches 23 entspricht, ist das Material der abgeschiedenen Außenkontaktflecken 12 und der abgeschiedenen Kontaktanschlussflecken 7 identisch und von dem Material des geschlitzten Bleches 23 unterschiedlich.
  • 7 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Halbleiterbauteil 10 einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Komponenten mit gleichen Funktionen, wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert. Die zweite Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform der Erfindung dadurch, dass die Kontaktanschlussflecken 15 langgestreckt sind, eine Oberseite 16 und eine Rückseite 17 aufweisen, und damit größer sind als es den Flipchip-Kontakten 8 des Halbleiterchips 9 entspricht. Ferner ist das Material des in 1 gezeigten Bleches 23 der Tragstruktur 22 bis auf Reste, die von den Außenkontaktflecken 12 bedeckt sind, weggeätzt. Durch dieses Wegätzen des Bleches aus einer Kupferlegierung oder einer Nickel-Eisen-Legierung, weisen die Kontaktanschlussflecken 12 neben der Kontur einer Überkragung 29 eine Außenkontur 20 in einem ersten Bereich auf, der durch das Wegätzen des Bleches entstanden ist. Somit weisen die Außenkontaktflecken 12 einen ersten Bereich 18 mit einer Ätzkontur als Außenkontur 20 auf und einen zweiten Bereich 19 mit auskragenden Randzonen 13, wobei die Materialien des ersten Bereichs 18 und des zweiten Bereichs 19 sich voneinander unterscheiden. Während der erste Bereich 18 eine Kupferlegierung oder eine Nickel-Eisen-Legierung aufweist, weist der zweite Bereich 19 eine Gold-Nickel-Legierung auf.
  • In jedem Fall ist dieser Außenkontaktfleck 12 mit dem langgestreckten Kontaktanschlussfleck 15 verbunden, welcher die Funktion von Umverdrahtungsleitungen zusätzlich übernimmt. Der Versatz zwischen Außenkontaktfleck 12 und Flipchip-Kontakten 8 wird von den langgestreckten Kontaktanschlussflecken 15 elektrisch überbrückt. Anstelle eines weitgehenden Wegätzens des Bleches der Tragstruktur 22, kann dieses Blech auch lediglich Ätzspuren aufweisen, welche in ähnlicher Form, wie die Ätzschlitze in der ersten Ausführungsform der Erfindung, angeordnet sind. In diesem Fall unterscheidet sich dann die zweite Ausführungsform der Erfindung nur darin von der ersten Ausführungsform der Erfindung, dass die Photolackschicht auf der Rückseite 26 des in 1 gezeigten geschlitzten Bleches 23 nicht vorhanden ist.
  • 8 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Tragstruktur 22 mit einer Oberseite 32 und einer Rückseite 33 zur Herstellung des Halbleiterbauteils 10, gemäß 1. Der Unterschied dieser Tragstruktur 22 gegenüber der Tragstruktur gemäß 5 liegt darin, dass für die zweite Ausführungsform der Erfindung ein geschlossenes Blech 23 in der Tragstruktur 22 eingesetzt ist und die Kontaktanschlussflecken 15 in der Photolackschicht 27 auf der Oberseite 25 des Bleches langgestreckt sind und damit den Versatz zwischen der Position von Flipchip-Kontakten und Außenkontaktflecken 12 elektrisch überbrücken.
  • 9 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Verbundplatte 40 nach Aufbringen von Halbleiterchips 9 auf die Tragstruktur 22, gemäß 8. Die Halbleiterchips 9 werden auf der Tragstruktur 22 in eine Kunststoffmasse 31 eingebettet, die später das Bauteilgehäuse darstellt. Ferner ist in 9 die Photolackschicht 27 auf der Rückseite 26 des geschlossenen Bleches 23 entfernt. Dieses Entfernen wird durch Veraschen der Photolackschicht 27 oder durch Auflösen der Photolackschicht 27 in einer oxidierenden Flüssigkeit erreicht. Die Verbundplatte 40 wird somit noch von dem Blech 23 gestützt, das in 10 größtenteils entfernt ist.
  • 10 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Nutzen 30 nach teilweisem Entfernen des Bleches 23 der Verbundplatte 40 gemäß 9. Das Entfernen des Bleches wird durch eine Metallätzlösung erreicht, die speziell auf das Material des Bleches 23 abgestimmt ist, so dass die Außenkontaktflecken 12 der Tragstruktur 22, wie sie 8 zeigt, erhalten bleiben und ein Rest des in 9 gezeigten Bleches 23 stehen bleibt, da er durch das nicht geätzte Material des Außenkontaktfleckes 12 teilweise vor einem Ätzangriff geschützt wird. Somit besteht der verbleibende Außenkontaktfleck 12 aus einem ersten Bereich 18, der eine Ätzkontur als Außenkontur 20 aufweist und einem zweiten Bereich 19, der eine Überkragung 29 aufweist. Die Materialien dieser beiden Bereiche 18, 19 sind voneinander unterschiedlich. Um aus diesem Nutzen 30 einzelne elektronische Bauteile, wie sie 7 zeigt, herzustellen, ist es lediglich erforderlich, die einzelnen Bauteilpositionen 21 des Nutzens 30 voneinander zu trennen, was beispielsweise durch Aufsägen der Kunststoffmasse 31 entlang der Zeilen und Spalten des Nutzens 30 durchgeführt wird.
  • 1
    Halbleiterbauteil
    2
    Kunststoffgehäuse
    3
    Umverdrahtungsstruktur
    4
    Kunststoff
    5
    Flachleiter
    6
    Oberseite des Flachleiters
    7
    Kontaktanschlussflecken
    8
    Flipchip-Kontakt
    9
    Halbleiterchip
    10
    Halbleiterbauteil
    11
    Rückseite des Flachleiters
    12
    Außenkontaktflecken
    13
    auskragende Randzone
    14
    Rand der Flachleiter
    15
    langgestreckte Kontaktanschlussflecken
    16
    Oberseite der langgestreckten Kontaktanschlussfle
    cken
    17
    Rückseite der langgestreckten Kontaktanschlussfle
    cken
    18
    erster Bereich
    19
    zweiter Bereich
    20
    Außenkontur des ersten Bereichs
    21
    Bauteilposition
    22
    Tragstruktur
    23
    Blech einer Kupferlegierung
    24
    Flachleiterrahmen
    25
    Oberseite des Bleches
    26
    Rückseite des Bleches
    27
    Photolackschicht
    28
    Fenster in der Photolackschicht
    29
    Überkragung
    30
    Nutzen
    31
    Kunststoffmasse
    32
    Oberseite der Tragstruktur
    33
    Rückseite der Tragstruktur
    34
    Schlitze
    40
    Verbundplatte
    d
    Blechdicke
    b
    Breite der Schlitze

Claims (16)

  1. Halbleiterbauteil mit einem Kunststoffgehäuse (2), das eine Umverdrahtungsstruktur (3) einschließt, die in Kunststoff (4) eingebettete Flachleiter (5) aufweist, wobei die Flachleiter (5) eine Oberseite (6) aufweisen, auf der Kontaktanschlussflecken (7) angeordnet sind, die mit Flipchip-Kontakten (8) eines Halbleiterchips (9) innerhalb des Kunststoffgehäuses (2) in Verbindung stehen, und wobei die Flachleiter (5) eine Rückseite (11) aufweisen, auf der Außenkontaktflecken (12) angeordnet sind, die aus dem Kunststoffgehäuse (2) herausragen und deren Positionen gegenüber den Positionen der Flipchip-Kontakte (8) einen Versatz aufweisen, der durch die Flachleiter (5) überbrückt ist, wobei die Außenkontaktflecken (12) und die Kontaktanschlussflecken (7) eine gleiche erste Metalllegierung und die Flachleiter (5) eine von der ersten Metalllegierung unterschiedliche Legierung aufweisen.
  2. Halbleiterbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktanschlussflecken (7) und die Außenkontaktflecken (12) typische Abscheidekonturen mit auskragenden Randzonen aufweisen.
  3. Halbleiterbauteil nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachleiter (5) typische Stanz und/oder Ätzkonturen an ihren Rändern (14) aufweisen.
  4. Tragstruktur (22) mit mehreren in Zeilen und/oder in Spalten angeordnete Bauteilpositionen für Halbleiterbauteile, gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Tragstruktur ein geschlitztes Blech (23) aufweist, das zwischen den Bauteilpositionen (21) einen Flachleiterrahmen (24) und in den Bauteilpositionen (21) eine Umverdrahtungsstruktur (3) aus Flachleitern (5) bildet, die von Flachleitern gebildet ist, auf deren Oberseiten (6) von Kunststoff (4) umgebene Kontaktanschlussflecken (7) angeordnet sind, und wobei auf den Rückseiten (11) der Flachleiter (5) von Kunststoff (4) umgebene Außenkontaktflecken (12) angeordnet sind.
  5. Halbleiterbauteil mit einem Kunststoffgehäuse (2), das eine Umverdrahtungsstruktur (3) einschließt, die langgestreckte von Kunststoff bedeckte Kontaktanschlussflecken (15) aufweist, wobei die langgestreckten Kontaktanschlussflecken (15) eine Oberseite (16) aufweisen, auf der Flipchip-Kontakte (8) eines Halbleiterchips (9) innerhalb des Kunststoffgehäuses (2) angeordnet sind, und wobei die langgestreckten Kontaktanschlussflecken (15) eine Rückseite (17) aufweisen, auf der Außenkontaktflecken (12) angeordnet sind, deren Positionen gegenüber den Positionen der Flipchip-Kontakte (8) einen Versatz aufweisen, der durch die langgestreckten Kontaktanschlussflecken (15) überbrückt ist, wobei die Außenkontaktflecken (12) erste und zweite übereinander geschichtete Bereiche (18, 19) aus unterschiedlichen Metalllegierungen aufweisen.
  6. Halbleiterbauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich (18) der Außenkontaktflecken (12) auf der Rückseite (17) der Kontaktanschlussflecken (15) angeordnet ist und eine zu einer Metalllegierung der Kontaktanschlußflecken (15) unterschiedliche Metalllegierung aufweist und der zweite Bereich (19), der auf dem ersten Bereich (18) angeordnet ist, eine gleiche Metalllegierung, wie die Kontaktanschlussflecken (15) aufweist.
  7. Halbleiterbauteil nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich (18) der Außenkontaktflecken (12) eine typische Unterätzkontur als Außenkontur aufweist.
  8. Halbleiterbauteil nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die langgestreckten Kontaktanschlussflecken (15) und der zweite Bereich (19) der Außenkontaktflecken (12) eine typische Abscheidekontur mit auskragenden Randzonen aufweist.
  9. Tragstruktur (22) mit mehreren in Zeilen und/oder in Spalten angeordnete Bauteilpositionen (21) für Halbleiterbauteile (10), gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Tragstruktur (22) ein geschlossenes Blech (23) aufweist auf dessen Oberseite (25) Umverdrahtungsstrukturen (3) in den Bauteilpositionen (21) angeordnet sind, wobei die Umverdrahtungsstruktur (3) von Kunststoff (4) umgebene langgestreckte Kontaktanschlussflecken (15) aufweist, und wobei auf der Rückseite (26) des Bleches (23) von Kunststoff (4) umgebene Außenkontaktflecken (12) angeordnet sind.
  10. Nutzen, der in Zeilen und Spalten angeordnete Bauteilpositionen (21) mit Halbleiterbauteilen, gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 6 bis 9 aufweist.
  11. Verfahren zur Herstellung einer Tragstruktur für mehrere Halbleiterbauteile (1), wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist: – Bereitstellen eines Bleches (23) einer Kupferlegierung, – Strukturieren des Bleches (23) zu in Zeilen und Spalten angeordneten Bauteilpositionen (21), wobei die Bauteilpositionen (21) Flachleiter (5) aufweisen, welche von einem Flachleiterrahmen (24) in Position gehalten werden, – Beschichten des strukturierten Bleches (23) auf seiner Oberseite (25) und seiner Rückseite (26) mit einer Photolackschicht (27), – Strukturieren der Photolackschichten (27) unter Vorsehen von Fenstern (28) für Kontaktanschlussflecken (7) auf der Oberseite (6) und für Außenkontaktflecken (12) auf der Rückseite (11) der Flachleiter (5), wobei die Positionen der Fenster (28) auf der Oberseite (6) und der Rückseite (11) unter Bilden einer Umverdrahtungsstruktur (3) zueinander versetzt werden, – Abscheiden einer Nickellegierung in den Fenstern (28) auf der Oberseite (6) und der Rückseite (11) der Flachleiter (5) unter Ausbildung von Überkragungen (29) auf den Fenstern (28).
  12. Verfahren zur Herstellung eines Nutzens (30) mit in Zeilen und Spalten angeordneten Bauteilpositionen (21), wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist: – Herstellen einer Tragstruktur (22), gemäß Anspruch 11, – Bestücken der Tragstruktur (22) in ihren Bauteilpositionen (21) mit Halbleiterchips (9), die Flipchip-Kontakte (8) aufweisen unter Verbinden der Flipchip-Kontakte (8) mit den Kontaktanschlussflecken (7), – Aufbringen einer Kunststoffmasse (31) auf die mit Halbleiterchips (9) bestückte Oberseite (31) der Tragstruktur (22) unter Einbetten der Halbleiterchips (9) und ihrer Flipchip-Kontakte (8).
  13. Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauteilen, wobei das Verfahren nachfolgende Verfahrensschritte aufweist: – Herstellen eines Nutzens gemäß (30) Anspruch 12, – Auftrennen des Nutzens (30) in einzelne Halbleiterbauteile (1) unter Entfernen des Flachleiterrahmens.
  14. Verfahren zur Herstellung einer Tragstruktur (22) für mehrere Halbleiterbauteile (10), wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist: – Bereitstellen eines Bleches (23) einer Kupferlegierung, – Beschichten des Bleches (23) auf seiner Oberseite (25) und seiner Rückseite (26) mit einer Photolackschicht (27), – Strukturieren der Photolackschichten (27) zu in Zeilen und Spalten angeordneten Bauteilpositionen (21) unter Vorsehen von Fenstern (28) für langgestreckte Kontaktanschlussflecken (15) auf der Oberseite (25) und für Außenkontaktflecken (12) auf der Rückseite (26) des Bleches (23) in den Bauteilpositionen (21), – Abscheiden einer Nickellegierung in den Fenstern (28) auf der Oberseite (25) und der Rückseite (26) des Bleches (23) unter Ausbildung von Überkragungen (29) auf den Fenstern (28).
  15. Verfahren zur Herstellung eines Nutzens (30) mit in Zeilen und Spalten angeordneten Bauteilpositionen (21), wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist: – Herstellen einer Tragstruktur (22) gemäß Anspruch 14, – Bestücken der Tragstruktur (22) in ihren Bauteilpositionen (21) mit Halbleiterchips (9), die Flipchip-Kontakte (8) aufweisen unter Verbinden der Flipchip-Kontakte (8) mit den langgestreckten Kontaktanschlussflecken (15), – Aufbringen einer Kunststoffmasse (31) auf die mit Halbleiterchips (9) bestückte Oberseite (31) der Tragstruktur (22) unter Einbetten der Halbleiterchips (9) und ihrer Flipchip-Kontakte (8) und unter Bilden einer Verbundplatte, – Entfernen der Photolackschicht (27) von der Rückseite (33) der Tragstruktur, – Eintauchen der Verbundplatte in eine Kupferätzlösung unter Wegätzen des Bleches (23) einer Kupferlegierung außerhalb der Außenkontaktflecke (12) einer Nickellegierung und unter Ausbilden von Außenkontaktflecken (12), die erste und zweite übereinander geschichtete Bereiche (18, 19) aus unterschiedlichen Metalllegierungen aufweisen.
  16. Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauteilen (10), wobei das Verfahren nachfolgende Verfahrensschritte aufweist: – Herstellen eines Nutzens (30) gemäß Anspruch 15, – Auftrennen des Nutzens (30) entlang der Zeilen und Spalten in einzelne Halbleiterbauteile (10).
DE10333840A 2003-07-24 2003-07-24 Halbleiterbauteil mit einem Kunststoffgehäuse, das eine Umverdrahrungsstruktur aufweist und Verfahren zu deren Herstellung Expired - Fee Related DE10333840B4 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10333840A DE10333840B4 (de) 2003-07-24 2003-07-24 Halbleiterbauteil mit einem Kunststoffgehäuse, das eine Umverdrahrungsstruktur aufweist und Verfahren zu deren Herstellung
US10/898,081 US7071571B2 (en) 2003-07-24 2004-07-23 Semiconductor component having a plastic housing and methods for its production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10333840A DE10333840B4 (de) 2003-07-24 2003-07-24 Halbleiterbauteil mit einem Kunststoffgehäuse, das eine Umverdrahrungsstruktur aufweist und Verfahren zu deren Herstellung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10333840A1 true DE10333840A1 (de) 2005-02-24
DE10333840B4 DE10333840B4 (de) 2006-12-28

Family

ID=34088812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10333840A Expired - Fee Related DE10333840B4 (de) 2003-07-24 2003-07-24 Halbleiterbauteil mit einem Kunststoffgehäuse, das eine Umverdrahrungsstruktur aufweist und Verfahren zu deren Herstellung

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7071571B2 (de)
DE (1) DE10333840B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010053452A1 (en) * 2008-11-07 2010-05-14 Advanpack Solutions Private Limited Semiconductor package and trace substrate with enhanced routing design flexibility and method of manufacturing thereof

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070007637A1 (en) * 2004-08-12 2007-01-11 Marinov Valery R Multi-layered substrate assembly with vialess electrical interconnect scheme
TWI503935B (zh) 2011-10-17 2015-10-11 矽品精密工業股份有限公司 半導體封裝件及其製法
US8866237B2 (en) * 2012-02-27 2014-10-21 Texas Instruments Incorporated Methods for embedding controlled-cavity MEMS package in integration board
DE102014005142A1 (de) * 2014-04-07 2015-10-08 Giesecke & Devrient Gmbh Chipmodul mit Umverdrahtungsschicht
CN103972200B (zh) * 2014-05-22 2017-02-15 通富微电子股份有限公司 引线框架结构
CN103972111B (zh) * 2014-05-22 2017-05-24 通富微电子股份有限公司 引线框架结构的形成方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5434452A (en) * 1993-11-01 1995-07-18 Motorola, Inc. Z-axis compliant mechanical IC wiring substrate and method for making the same
US5550402A (en) * 1992-11-27 1996-08-27 Esec Sempac S.A. Electronic module of extra-thin construction
US6157084A (en) * 1995-03-17 2000-12-05 Nitto Denko Corporation Film carrier and semiconductor device using same
EP1271644A1 (de) * 2000-02-28 2003-01-02 Hitachi Chemical Company, Ltd. Leiterplatte, halbleiterbauelement und verfahren zur herstellung der leiterplatte
DE10129387A1 (de) * 2001-06-20 2003-01-09 Infineon Technologies Ag Elektronisches Bauteil und Verfahren zu seiner Herstellung
DE10235332A1 (de) * 2002-08-01 2004-02-19 Infineon Technologies Ag Mehrlagiger Schaltungsträger und Herstellung desselben

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4383270A (en) * 1980-07-10 1983-05-10 Rca Corporation Structure for mounting a semiconductor chip to a metal core substrate
US5364742A (en) 1992-09-21 1994-11-15 International Business Machines Corporation Micro-miniature structures and method of fabrication thereof
JP2899540B2 (ja) * 1995-06-12 1999-06-02 日東電工株式会社 フィルムキャリアおよびこれを用いた半導体装置
US5916696A (en) 1996-06-06 1999-06-29 Lucent Technologies Inc. Conformable nickel coating and process for coating an article with a conformable nickel coating
JP3876953B2 (ja) * 1998-03-27 2007-02-07 セイコーエプソン株式会社 半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器
US6139977A (en) 1998-06-10 2000-10-31 Lucent Technologies Inc. Palladium surface coating suitable for wirebonding and process for forming palladium surface coatings
JP2000100985A (ja) * 1998-09-17 2000-04-07 Nitto Denko Corp 半導体素子実装用基板およびその製造方法と用途
US6555021B2 (en) * 2000-12-18 2003-04-29 Osram Sylvania Inc. Preparation of ZnS:Cu,Cl electroluminescent phosphor
US6753612B2 (en) * 2001-04-05 2004-06-22 International Business Machines Corporation Economical high density chip carrier
TW561805B (en) 2001-05-16 2003-11-11 Unimicron Technology Corp Fabrication method of micro-via
TW480644B (en) 2001-06-06 2002-03-21 Taiwan Semiconductor Mfg Method to increase the yield rate of testing the bonding pad
US6847111B2 (en) * 2002-07-18 2005-01-25 Orient Semiconductor Electronics, Ltd. Semiconductor device with heat-dissipating capability

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5550402A (en) * 1992-11-27 1996-08-27 Esec Sempac S.A. Electronic module of extra-thin construction
US5434452A (en) * 1993-11-01 1995-07-18 Motorola, Inc. Z-axis compliant mechanical IC wiring substrate and method for making the same
US6157084A (en) * 1995-03-17 2000-12-05 Nitto Denko Corporation Film carrier and semiconductor device using same
EP1271644A1 (de) * 2000-02-28 2003-01-02 Hitachi Chemical Company, Ltd. Leiterplatte, halbleiterbauelement und verfahren zur herstellung der leiterplatte
DE10129387A1 (de) * 2001-06-20 2003-01-09 Infineon Technologies Ag Elektronisches Bauteil und Verfahren zu seiner Herstellung
DE10235332A1 (de) * 2002-08-01 2004-02-19 Infineon Technologies Ag Mehrlagiger Schaltungsträger und Herstellung desselben

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010053452A1 (en) * 2008-11-07 2010-05-14 Advanpack Solutions Private Limited Semiconductor package and trace substrate with enhanced routing design flexibility and method of manufacturing thereof
US9136215B2 (en) 2008-11-07 2015-09-15 Advanpack Solutions Pte. Ltd. Manufacturing method for semiconductor package

Also Published As

Publication number Publication date
US20050051905A1 (en) 2005-03-10
DE10333840B4 (de) 2006-12-28
US7071571B2 (en) 2006-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3817600C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung mit einem keramischen Substrat und einem integrierten Schaltungskreis
EP2973671B1 (de) Verfahren zum herstellen eines elektronischen bauteils
WO2003015165A2 (de) Elektronisches bauteil mit einem kunststoffgehäuse und verfahren zu seiner herstellung
DE102006058068A1 (de) Halbleiterbauelement mit Halbleiterchip und passivem Bauelement sowie Verfahren zu dessen Herstellung
DE10229182A1 (de) Gestapelte Chip-Packung und Herstellungsverfahren hierfür
AT12319U1 (de) Verfahren zum herstellen einer aus wenigstens zwei leiterplattenbereichen bestehenden leiterplatte sowie leiterplatte
EP2798920B1 (de) Verfahren zum herstellen einer aus wenigstens zwei leiterplattenbereichen bestehenden leiterplatte sowie leiterplatte
DE69723801T2 (de) Herstellungsverfahren einer Kontaktgitter-Halbleiterpackung
EP1620893A2 (de) Halbleiterwafer, nutzen und elektronisches bauteil mit gestapelten halbleiterchips, sowie verfahren zur herstellung derselben
EP3599636A1 (de) Keramischer schaltungsträger und elektronikeinheit
DE10333840B4 (de) Halbleiterbauteil mit einem Kunststoffgehäuse, das eine Umverdrahrungsstruktur aufweist und Verfahren zu deren Herstellung
WO2011082778A2 (de) Verfahren zur herstellung einer elektronischen baugruppe und elektronische baugruppe
EP0710432B1 (de) Verfahren zur herstellung von folienleiterplatten oder halbzeugen für folienleiterplatten sowie nach dem verfahren hergestellte folienleiterplatten und halbzeuge
DE102013103578B4 (de) Gehäuseanordnung und Verfahren zum Herstellen derselben
DE3445690A1 (de) Verfahren zur herstellung eines substrates mit einem oder mehreren durchgehenden loechern
DE10225431A1 (de) Verfahren zur Anschlußkontaktierung von elektronischen Bauelementen auf einem isolierenden Substrat und nach dem Verfahren hergestelltes Bauelement-Modul
DE102007002807A1 (de) Chipanordnung und Verfahren zur Herstellung einer Chipanordnung
WO2005091365A2 (de) Kopplungssubstrat für halbleiterbauteile und verfahren zur herstellung desselben
DE10313047B3 (de) Verfahren zur Herstellung von Chipstapeln
DE10146854B4 (de) Elektronisches Bauteil mit wenigstens einem Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils mit wenigstens einem Halbleiterchip
DE102019132852B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines Leiterstrukturelements und Leiterstrukturelement
DE10223203A1 (de) Elektronisches Bauelement-Modul und Verfahren zu dessen Herstellung
EP1678756B1 (de) Halbleiterbauteil mit gehäusekunststoffmasse, halbleiterchip und schaltungsträger sowie verfahren zur herstellung desselben
DE10144464C2 (de) Elektronisches Bauteil mit Induktionsspule für Hochfrequenzanwendungen und Verfahren zur Herstellung desselben
DE102004030800A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer keramischen Leiterplatte

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee