DE1764534C3 - Connection system for semiconductor circuit arrangements - Google Patents
Connection system for semiconductor circuit arrangementsInfo
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Description
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eine große Anzahl logischer Funktionskreise in entsprechenden Goldflächen verbunden ist, oder durcha large number of logical functional circuits are connected in corresponding gold areas, or by
wirtschaftlicher Weise auf einem einzigen Halbleiter- einen Aluminiumverbindungsdraht gebildet, der durchEconomically formed on a single semiconductor wire an aluminum interconnection wire through
plättchen hergestellt werden kann. Obgleich die Ultraschalleinwirkung mit den Goldtlächen verbundenplatelets can be produced. Although the effects of ultrasound are connected to the gold surfaces
logischen Funktionskreise auf jedem Plättchen durch wird.logical functional circuits on each plate.
die bekannte Technik vielschichtiger dünner Filme 5 Die Schaltanordnungen weisen mindestens einethe known technique of multilayer thin films 5 The circuit arrangements have at least one
miteinander verbunden werden können, machen die dünne flexible Sekundärfolie auf, die einen zweiten Satzcan be connected to each other, make the thin flexible secondary film on which a second set
Plättchen immer noch eine große Anzahl äußerer von streifenförmigen Leitern auf einer ihrer SeitenThe platelets still have a large number of external stripe-shaped conductors on one of their sides
Verbindungsstellen erforderlich. Einer der Hauptko- aufweist, wobei diese Sekundärfolie im allgemeinenConnection points required. One of the main co- has, this secondary film in general
stenpunkte bei der Konstruktion eines integrierte parallel zur ersten Folie so angeordnet wird, daß derkey points in the construction of an integrated parallel to the first slide is arranged so that the
Schaltungen aufweisenden digitalen Verarbeitungssy- io zweite Leitersatz im allgemeinen auf dem erstenCircuits having digital processing sy- io second set of conductors generally on the first
stems liegt in der Herstellung der Verbindung der Leitersatz liegt und diesen Leitersau kreuzt Der zweitestems lies in making the connection the ladder set lies and this ladder sow crosses the second
Halbleiterplättchen untereinander. Diese Kosten ent- Leitersatz kann mit den herausgeführten Kontakten derSemiconductor wafers among each other. These costs can be deducted from the contacts made by the
stehen hauptsächlich wegen der großen Zahl von Halbleiterplättchen oder mit dem ersten Satz derstand mainly because of the large number of semiconductor wafers or with the first set of
Verbindungen, die hier hergestellt werden müssen. streifenförmigen Leiter entweder durch direkte Heiß-Connections that need to be made here. strip-shaped conductors either by direct hot
Bei großen Zeitgebergeschwindigkeiten beispielswei- 15 preßverbindungen, durch Heißpressen befestigte goldese werden Übertragungsverzögerungen zwischen ne Verbindungsdrähte oder durch Ultraschalleinwir-Schaltungsplättchen bemerkbar, wenn die Plättchen kung verbundene Aluminiumdrähte verbunden sein, nicht dicht beieinander angeordnet sind. Außerdem wird Gemäß einem weiteren Merkmal ist die Schaltungsbei großen Zeitgebergeschwindigkeiten die digitale anordnung länglich ausgebildet und die streifenförmi-Information einer Hochfrequenzinformation, die über 20 gen Leiter entweder der Grundfolie oder der Sekundär-Hochfrequenz-Übertragungsleitungen geleitet werden folie erstrecken sich bis zu einem Längsrand der muß, wenn ein wirkungsvoller Betrieb erreicht werden betreffenden Folie. Die längliche Anordnung wird dann soll. Wenn in einem einzigen Halbleiterplättchen 30 gefaltet, so daß die ganze Schaltungsanordnung auf oder 40 logische Funktionen durchgeführt werden, sind kleinem Räume untergebracht ist Dadurch wird die die durch dünne Filmleitungen hergestellten Verbin- 25 Entfernung zwischen verschiedenen Teilen des Systems dungssteilen gewöhnlich weniger als etwa 1,25 mm lang, wesentlich verkürzt was auch für die Übertragungsverso daß Probleme der Ubertragungsverzögerung nicht zögerungen gilt Auch wird dadurch der Zugang zu dem auftreten und gewöhnlich auch besondere Hochfre- System erleichtert Bei einer anderen Ausführungsform quenz-Übertragungsleitungen nicht erforderlich sind. sind die Rückseiten der Folien mit einer Metallschicht Die große Zahl von Verbindungen zwischen einzelnen 30 versehen, wodurch die Ausbildung von Mikrostreifen-Plättchen erfordert jedoch eine große Anzahl von Übertragungsleitungen möglich ist Übertragungsleitungen, die wesentlich länger sind als Ausführungsformen der Erfindung werden in der etwa 1,25 mm. So ergibt sich das Problem, innerhalb des nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Systems eine möglichst dichte Anordnung der einzelnen Zeichnung näher erläutert Im einzelnen zeigt Schaltungskomponenten zu erzielen, und diese Möglich- 35 F i g. 1 eine vereinfachte Draufsicht auf eine Schalkeit wird durch die große Anzahl von für die tungsanordnung;At high timer speeds, for example, press-fit connections, goldese fastened by hot pressing there are transmission delays between ne connecting wires or by ultrasonic interconnection chips noticeable when the platelets are connected to connected aluminum wires, are not arranged close together. In addition, according to a further feature, the circuit is at At high timer speeds, the digital arrangement is elongated and the information is strip-shaped high-frequency information transmitted via 20 conductors either in the base film or in the secondary high-frequency transmission lines Foil extend to a longitudinal edge of the foil concerned if effective operation is to be achieved. The elongated arrangement then becomes target. When folded into a single die 30 so that all of the circuitry is on or 40 logical functions are carried out, small spaces are accommodated the distance between different parts of the system made by thin film lines extension parts usually less than about 1.25 mm long, which is significantly shortened which also applies to the transmission verso that problems of the transmission delay are not considered delays. This also increases access to the occur and usually also special high frequency system facilitated in another embodiment Frequency transmission lines are not required. are the backs of the foils with a metal layer The large number of connections between each 30 is provided, resulting in the formation of microstrip platelets however, requires a large number of transmission lines, transmission lines are possible that are significantly longer than embodiments of the invention are in about 1.25 mm. So the problem arises within the following description in connection with the System as close as possible an arrangement of the individual drawings explained in more detail To achieve circuit components, and this possible 35 F i g. 1 a simplified plan view of a formwork is due to the large number of for the line arrangement;
Verbindung der logischen Funktionskreise auf den F i g. 2 einen vergrößerten Teil einer Draufsicht aufConnection of the logical function circuits to the F i g. 2 is an enlarged part of a plan view
verschiedenen Plättchen erforderlichen Übertragungs- die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1;various plates required transmission the circuit arrangement of FIG. 1;
leitungen weit mehr behindert als durch irgendeinen Fig.3 eine schematische stirnseitige Ansicht einerlines much more obstructed than by any Fig.3 a schematic end-face view of a
anderen Faktor. Es gibt auch viele komplexe Analogsy- 40 Schaltungsanordnung gemäß F i g. 1 in gefaltetemother factor. There are also many complex analog system circuitry as shown in FIG. 1 in folded
sterne, wie beispielsweise phasenempfindliche Radarsy- Zustand;stars, such as phase sensitive radarsy state;
sterne, Infrarot-Detektorsysteme und dergleichen, bei Fig.4 bis 7 vereinfachte Schnittdarstellungen zurstars, infrared detector systems and the like, in Fig. 4 to 7 simplified sectional views for
denen ein kompaktes, auf kleinstem Raum unterge- Darstellung von vier unterschiedlichen Arten vonwhich a compact, in the smallest space under- Representation of four different types of
brachtes Verbindungssystem gefordert wird. Verbindungen von Schaltkreisen auf zwei Seiten einerbrought connection system is required. Connections of circuits on two sides of one
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein 45 Grundfolie;The invention is based on the object of providing a 45 base film;
Verbindungssystem für Halbleiter-Schaltungsanordnun- F i g. 8 ein Schrägbild eines Teils eines anderenConnection system for semiconductor circuit arrangements. F i g. 8 is an oblique view of part of another
gen zu schaffen, welches sich auf kleinstem Raum Ausführungsbeispieles der Schaltungsanordnung;gene to create, which is in the smallest space embodiment of the circuit arrangement;
unterbringen läßt, möglichst kurze Verbindungswege F i g. 9 einen Schnitt entlang der Linie 9 — 9 in F i g. 8;can accommodate the shortest possible connection paths F i g. 9 shows a section along the line 9-9 in FIG. 8th;
zuläßt, in einfacher Weise hergestellt werden kann und Fig. 10 eine Schrägbilddarstellung zur Erläuterungallows, can be produced in a simple manner and Fig. 10 is an oblique view for explanation
die elektrische Verbindung von Anschlußkontakten der 50 eines weiteren Merkmals der Erfindung;the electrical connection of terminal contacts of FIG. 50 is another feature of the invention;
Halbleiterplättchen mit den metallischen Leitern in F i g. 11 eine Teildraufsicht auf ein anderes Ausffih-Semiconductor wafers with the metallic conductors in FIG. 11 is a partial plan view of another display
einfacher Weise ermöglicht. rungsbeispiel der Schaltungsanordnung;made possible in a simple way. example of the circuit arrangement;
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus Fig. 12 eine stirnseitige Ansicht der Schaltungsan-To achieve this object, the invention is based on FIG. 12, an end view of the circuit arrangement.
von dem eingangs genannten Verbindungssystern und Ordnung nach Fig. 11;of the connection system and order mentioned in the introduction according to FIG. 11;
besteht erfindungsgemäß darin, daß die streifenförmi- 55 Fig. 13 eine Draufsicht auf ein in der Schaltungsangen metallischen Leiter auf einer der Seiten einer Ordnung nach F i g. 1 verwendetes Halbleiterplättchen; dünnen flexiblen Grundfolie aus elektrisch nicht Fig. 14 eine Draufsicht auf die Grundfolie der leitendem Kunststoff befestigt sind und daß elektrische Schaltungsanordnung der F i g. 11, in welcher die Lage Leitungen ausgewählte herausgeführte Kontakte auf der Plättchen mit punktierten Linien angedeutet ist; dem Halbleiterplättchen mit ausgewählten streifenför- 60 Fig. 15 eine Teildraufsicht auf die Rückseite der migen Leitern elektrisch leitend verbinden. Sekundärfolie der Schaltungsanordnung nach Fig. 11,is, according to the invention, that the strip-shaped 55 Fig. 13 is a plan view of a metallic conductor in the circuit length on one of the sides of an order according to FIG. 1 semiconductor die used; thin flexible base sheet made of electrically not Fig. 14 is a plan view of the base sheet of conductive plastic attached and that the electrical circuit arrangement of Fig. 11, in which the position of lines, selected contacts led out on the plate is indicated with dotted lines; the semiconductor die with selected strip-60 Fig. 15 is a partial plan view of the back of-shaped conductors electrically conductively connect. Secondary foil of the circuit arrangement according to FIG. 11,
Bei einer besonderen Ausführungsform sind die in welcher ebenfalls die Lagen der Plattchen mitIn a particular embodiment, those in which are also the layers of the plates
streifenförmigen Leiter und die herausgeführten Kon- punktierten Außenlinien angedeutet sind;strip-shaped conductors and the drawn out dotted outer lines are indicated;
takte mit Goldflächen versehen. Die Verbindungen Fig. 16 ein Schrägbild mit teilweise abgenommenenbars with gold surfaces. The connections Fig. 16 is an oblique view with partially removed
werden entweder durch eine Heißpreßverbindung 65 Teilen, die Einzelheiten des Aufbaus der Schaltungsan-are made either by a hot-press connection 65 parts, the details of the construction of the circuit
zwischen den streifenförmigen Leitern und den Ordnung nach Fig. 11 zeigt;shows between the strip-shaped conductors and the order of Figure 11;
herausgeführten Kontakten, durch einen goldenen Fig. 17 eine Draufsicht auf einen Teil der Schaltungs-contacts led out, through a golden Fig. 17 a plan view of part of the circuit
Verbindungsdraht, der durch Heißpressen mit den anordnungnachFig.il.Connecting wire, which is hot-pressed with the arrangement according to Fig.
In den F i g. 1 bis 3 ist die Schaltungsanordnung allgemein mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet. Die Schaltungsanordnung 10 weist eine längliche Grundfolie 12 auf, auf welcher eine Vielzahl von Halbleiterplättchen 14 in längsgerichteten Reihen und quergerichteten Spalten ausgerichtet befestigt ist. Mit der Grundfolie 12 sind mehrere Sekundärfolien 16 verschweißt, welche fingerförmige Abschnitte 16a aufweisen, die sich zwischen den durch die Halbleiterplättchen 14 gebildeten Reihen erstrecken. Die Sekundärfolien 16 weisen außerdem Zungenabschnitte 16£> auf, die über die Längsränder der länglichen Grundfolie 12 hinausragen. In Längsrichtung der Grundfolie 12 erstreckt sich eine große Anzahl von streifenförmigen Leitern 18 im wesentlichen zwischen den sich in Längsrichtung erstreckenden Reihen der Halbleiterplättchen 14. Die streifenförmigen Leiter 18 sind in F i g. 1 schematisch und in Fig.2 im einzelnen dargestellt, wobei hier eine noch größere Anzahl von Leitern vorgesehen werden kann, falls dies erwünscht sein sollte. Eine Anzahl streifenförmiger Leiter 20 erstreckt sich von den Rändern der Zungenabschnitte 16£> entlang der Fingerabschnitte 16a der Sekundärfoiien 16 und damit quer über die Grundfolie 12 im wesentlichen über die Leiter 18 hinweg.In the F i g. 1 to 3, the circuit arrangement is generally designated by the reference number 10. the Circuit arrangement 10 has an elongated base film 12 on which a plurality of semiconductor wafers 14 is mounted aligned in longitudinal rows and transverse columns. With the base foil 12 a plurality of secondary foils 16 are welded, which have finger-shaped portions 16a that extend between the rows formed by the semiconductor die 14 extend. The secondary foils 16 have also tongue sections 16 £> on that over the Longitudinal edges of the elongated base film 12 protrude. A extends in the longitudinal direction of the base film 12 large number of strip-shaped conductors 18 essentially between them in the longitudinal direction extending rows of semiconductor dies 14. The strip-shaped conductors 18 are shown in FIG. 1 schematically and shown in detail in FIG. 2, an even larger number of conductors being provided here can, if so desired. A number of strip-shaped conductors 20 extend from the Edges of the tongue sections 16 £> along the Finger sections 16a of the secondary film 16 and thus across the base film 12 essentially over the Head 18 away.
Die Grundfolie 12 und die Sekundärfoiien 16 können etwa 0,025 mm dick und die streifenförmigen Leiter 18 und 20 weniger als 0,025 mm dick und weniger als 0,05 mm breit sein. Die Halbleiterplättchen 14 können etwa 0,1 mm bis 0,25 mm dick sein und sich in ihren Abmessungen zwischen etwa 0,5 mm an der schmälsten Seite bis zu einem durch die Technologie der integrierten Schaltung zulässigen Maximalwert bewegen. Die Plättchen 14 können nur ein einziges aktives Halbleiterelement, wie einen Transistor, oder einen oder mehrere vollständige Funktionsschaltkreise in integrierter Schaltungsform aufweisen. Es sind heute bereits integrierte Schaltungsplättchen bekannt, die 30 bis 40 getrennte logische Schaltkreise pro Plättchen aufweisen. Die Plättchen können auch aus keramischen Elementen bestehen, die auf einer Oberfläche 'Widerstandselemente aufweisen oder Vorrichtungen, die mit gemischten Mikrowellen arbeiten, wie Frequenzvervielfacher, Phasenschieber u. dgl., die aus Bandleiter-Übertragungsleitungen und Halbleiteranordnungen zusammengesetzt sind, die auf der Oberfläche der keramischen Plättchen befestigt sind. In jedem Falle weisen die Halbleiterplättchen 14 mehrere auf der Oberseite der Plättchen 14 herausgeführte Metallkontakte 22 auf. Ausgewählte herausgeführte Kontakte 22 sind mit ausgewählten Streifenleitern 18 und 20 durch Verbindungsdrähte verbunden, die in typischer Weise etwa 0,018 mm Durchmesser haben.The base film 12 and the secondary films 16 can be approximately 0.025 mm thick, and the strip-shaped conductors 18 and 20 less than 0.025 mm thick and less than 0.05 mm wide. The semiconductor die 14 can about 0.1 mm to 0.25 mm thick and between about 0.5 mm at the narrowest Move the page up to a maximum value allowed by the technology of the integrated circuit. The platelets 14 can only have a single active semiconductor element, such as a transistor, or a or have several complete functional circuits in integrated circuit form. It is today already known integrated circuit chips that have 30 to 40 separate logic circuits per chip exhibit. The platelets can also consist of ceramic elements that have resistance elements on a surface or devices that work with mixed microwaves, such as frequency multipliers, Phase shifters and the like composed of ribbon transmission lines and semiconductor devices are attached to the surface of the ceramic platelets. In any case, the Semiconductor wafer 14 has a plurality of metal contacts 22 led out on the upper side of the wafer 14. Selected lead-out contacts 22 are connected to selected strip conductors 18 and 20 by connecting wires connected, which are typically about 0.018 mm in diameter.
Sowohl die Grundfolie 12 als auch die Sekundärfolie 16 ist eine hochtemperaturbeständige Synthesefolie aus Pyromellitsäuredianhydrid und 4,4'-DiaminodiphenyI-äther gefertigt, die allgemein unter der Bezeichnung H-FiIm bekannt ist; vgl. H.Römpp, Chemielexikon, 6. AufL, Stuttgart 1966, Sp. 2714. Der H-FiIm ist aus einem unschmelzbaren, nicht brennbaren Material mit großer (l0 mechanischer Stabilität, ausgezeichneten elektrischen Eigenschaften und ausgezeichneter Widerstandsfähigkeit gegenüber Chemikalien, Wasser und Verschleiß hergestellt Diese Eigenschaften bestehen über einen breiten Temperaturbereich von der Temperatur des <.^ flüssigen Heliums bis auf über 400°, und das Material kann Temperaturen von 400° C widerstehen, ohne daß merkliche ungünstige Auswirkungen eintreten. Der H-FiIm ist mit verschiedenen Metallbelägen beschichtet, die entweder durch Heißpressen mit der Folie oder mit Hilfe eines Bindemittels (beispielsweise Polytetrafluoräthylen) mit der Folie verbunden sind. H-FiIm, der mit einem dünnen Belag von durch Heißpressen aufgebrachtem Kupfer beschichtet ist, ist für die vorliegende Schaltungsanordnung besonders geeignet. Es können aber auch Filme aus Polytetrafluorethylen oder aus bestrahltem Polyäthylen, auf welche die Metallfilme durch Heißpressen aufgebracht sind, verwendet werden, weil diese Kunststoffe ähnliche Eigenschaften haben.Both the base film 12 and the secondary film 16 is a high-temperature-resistant synthetic film made from pyromellitic dianhydride and 4,4'-diaminodiphenyl ether, which is generally known under the name H-FiIm; is cf.. H.Römpp, Chemie Lexikon, 6th edition, Stuttgart 1966 Sp. 2714. The H-FiIm of an infusible, non-combustible material with a large mechanical (l0 stability, excellent electrical properties and excellent resistance to chemicals, water and wear manufactured These properties exist over a wide temperature range from the temperature of the liquid helium to over 400 °, and the material can withstand temperatures of 400 ° C without noticeable adverse effects. The H-FiIm is coated with various metal coatings , which are connected to the foil either by hot pressing or with the aid of a binding agent (for example polytetrafluoroethylene). H-FiIm, which is coated with a thin layer of copper applied by hot pressing, is particularly suitable for the present circuit arrangement but also films made from polytetrafluoroethylene or from irradiated poly ethylene, on which the metal films are applied by hot pressing, can be used because these plastics have similar properties.
Die streifenförmigen Leiter 18 und 20 und die herausgeführten Kontakte 22 sind mit Gold plattiert, und bei den Verbindungsdrähten 24 handelt es sich um Golddrähte, die mit den zugeordneten herausgeführten Kontakten und streifenförmigen Leitern durch Heißpressen verbunden sind, wobei eine übliche Kugelverbindungsvorrichtung verwendet werden kann. Die streifenförmigen Leiter 18 und 20 können nach einem besonderen Verfahren vorbereitet werden, wobei als Ausgangsmaterial ein H-FiIm von 0,025 mm Stärke verwendet wird, der durch Heißpressen mit einem Kupferfilm beschichtet ist. Der Kupferfilm wird mit Hilfe üblicher fotolithografischer Techniken maskiert, um die einzelnen Leiter 18 und 20 zu bilden. Die kupfernen streifenförmigen Leiter werden dann mit Gold plattiert. Falls das Leitungsmuster ein solches Verfahren nicht erlaubt, kann das Grundmaterial auch zuerst goldplattiert werden und dann unter Anwendung einer fotolithografischen Technik maskiert werden.The strip-shaped conductors 18 and 20 and the contacts 22 led out are plated with gold, and the connecting wires 24 are gold wires that are led out with the associated ones Contacts and strip-shaped conductors are connected by hot pressing, using a conventional ball connecting device can be used. The strip-shaped conductors 18 and 20 can be prepared by a special method, as Starting material an H-FiIm 0.025 mm thick is used, which is hot-pressed with a Copper film is coated. The copper film is masked using standard photolithographic techniques, to form the individual conductors 18 and 20. The copper strip-shaped conductors are then used with Gold plated. If the line pattern does not allow such a process, the base material can too gold plated first and then masked using a photolithographic technique.
Die optimale Stärke der Goldplattierung kann durch eine empirische Näherung ermittelt werden. Wenn der Goldbelag entweder zu dünn oder zu stark ist, kann eine Verbindung durch Heißpressen im allgemeinen nicht hergestellt werden. Die herausgeführten Kontakte 22 bestehen typischer Weise aus einem festen Goldbelag, der durch Aufdampfen oder Hochfrequenzzerstäuben in einem Endverfahrensschritt bei der Herstellung des mehrschichtigen Verbindungssystems auf den integrierten Schaltungsplättchen 14 aufgebracht wird.The optimal thickness of the gold plating can be determined by an empirical approximation. If the If gold plating is either too thin or too thick, a connection by hot pressing is generally not possible getting produced. The contacts 22 led out typically consist of a solid gold coating, by vapor deposition or high-frequency sputtering in a final process step in the manufacture of the multilayer connection system is applied to the integrated circuit chip 14.
Die Verbindungsteile 24 können Golddrähte mit einem Durchmesser von 0,018 mm sein.The connecting parts 24 can be gold wires with a diameter of 0.018 mm.
Mit Hilfe bekannter Heißdruckverfahren können zwei beliebige benachbarte streifenförmige Leiter 18 oder 20 mit einem der herausgeführten Kontakte 22 eines Plättchens 14 durch den Golddraht 14 verbunden werden. Auf gleiche Weise können aber auch zwei benachbarte streifenförmige Leiter 18 und 20 direkt mittels eines Verbindungsdrahtes unter Anwendung des gleichen Heißdruckverfahrens miteinander verbunden werden.Any two adjacent strip-shaped conductors 18 or 20 connected to one of the led out contacts 22 of a plate 14 by the gold wire 14 will. In the same way, however, two adjacent strip-shaped conductors 18 and 20 can also be used directly connected to one another by means of a connecting wire using the same hot pressure process will.
Als Verbindungsdrähte 24 können aber auch Aluminiumdrähte verwendet und mit den goldplattierten streifenförmigen Leitern und herausgeführten Kontakten verschweißt werden, wobei ein bekanntes Ultraschweißverfahren oder ein anderes Verfahren verwendet wird, das bei niedrigen Temperaturen durchgeführt wird. Das übliche Lötverfahren erlaubt jedoch nicht die Verwendung von streifenförmigen Leitern 18, die ausreichend schmal sind, um den Aufbau einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung wirtschaftlich attraktiv zu machen. Das Lötmittel hat nämlich die Neigung, zwischen die schmalen und dicht nebeneinander gelegten streifenförmigen Leiter zu fließen.Aluminum wires can also be used as connecting wires 24 and are plated with gold Strip-shaped conductors and outgoing contacts are welded, using a known ultrasonic welding process or another method is used which is carried out at low temperatures will. However, the usual soldering process does not allow the use of strip-shaped conductors 18 which are sufficiently narrow to make the construction of a circuit arrangement according to the invention economical to make attractive. Namely, the solder tends to be between the narrow and close together laid strip-shaped conductor to flow.
Die Schaltungsanordnung 10 kann zusammengesetzt werden, nachdem die Grundfolie 12 und die Sekundärfolie 14 vorbereitet worden sind, indem zunächst die Halbleiterplättchen 14 an ihre Stelle auf der GrundfolieThe circuit arrangement 10 can be put together after the base film 12 and the secondary film 14 have been prepared by first placing the semiconductor wafers 14 in their place on the base film
12 gebracht worden sind, wozu entweder ein Lack verwendet wird, falls kein elektrischer Kontakt mit der Oberfläche des Plättchens erforderlich ist, oder eine Verbindung durch Heißpressen oder Anlöten verwendet wird, falls ein elektrischer Kontakt gefordert wird. 12 , using either a lacquer if electrical contact with the surface of the die is not required, or a hot-pressing or soldering connection if electrical contact is required.
Im ersteren Falle können die Plättchen in einem geeigneten Haller mit der Rückseite der Plättchen nach oben angeordnet werden. Die Rückseiten der Plättchen können dann mit dem Lack versehen und die Grundfolie kann umgekehrt und ausgerichtet aufgelegt und gegen die beschichteten Stellen der Plättchen gepreßt werden. Ein Ausrichten der Grundfolie 12 gegenüber den darunterliegenden Plättchen 14 läßt sich leicht durchführen, da die Grundfolie 12 gut durchsichtig ist. Der Lack kann dann in üblicher Weise durch Erwärmen auf eine reiaiiv niedrige Temperatur von etwa I5ö=C gehärtet werden. Zum Befestigen der Plättchen an der gewünschten Stelle oder zur Erzielung einer elektrischen Isolation an bestimmten Stellen kann auch Polytetrafluoräthylen verwendet werden, wie nachstehend noch beschrieben wird.In the former case, the platelets can be placed in a suitable haller with the back of the platelets facing up. The back of the platelets can then be provided with the lacquer and the base film can be placed upside down and aligned and pressed against the coated areas of the platelets. Alignment of the base film 12 with respect to the underlying platelets 14 can be carried out easily, since the base film 12 is well transparent. The varnish may then be cured in a conventional manner by heating to a low temperature of about reiaiiv I5ö = C. Polytetrafluoroethylene can also be used to secure the platelets at the desired location or to achieve electrical insulation at certain locations, as will be described below.
Wenn die Unterseiten der Plättchen 14 geerdet werden müssen, können auf der Grundfolie 12 Metallfüße als Teil eines streifenförmigen Masseleiters gleichzeitig mit der Ausbildung und dem Goldplattieren der streifenförmigen Leiter gebildet werden. Die Rückseiten der Plättchen 14 können ebenfalls goldplattiert sein. Die beiden Goldoberflächen können dann durch Heißpressen miteinander verbunden werden, um sowohl die Plättchen 14 auf der Grundfolie 12 zu befestigen als auch einen elektrischen Kontakt mit der Unterseite der Plättchen zu schaffen. Falls erwünscht, kann ein Lötmittel mit einer relativ niedrigen Schmelztemperatur zu diesem Zweck verwendet werden, was wegen der großen Fläche des Plättchens und des Fußes von Vorteil ist.If the undersides of the platelets 14 have to be grounded, metal feet can be formed on the base foil 12 as part of a strip-shaped ground conductor at the same time as the formation and the gold-plating of the strip-shaped conductors. The backs of the platelets 14 can also be gold-plated. The two gold surfaces can then be connected to one another by hot pressing in order to both fasten the platelets 14 to the base foil 12 and to create electrical contact with the underside of the platelets. If desired, a relatively low melting temperature solder can be used for this purpose, which is advantageous because of the large area of the die and foot.
Die Füße auf der Grundfolie 12 können durch Leiter miteinander verbunden sein, die sich in Längsrichtung der Grundfolie 12 erstrecken, um einen guten Massekontakt zu bewirken.The feet on the base foil 12 can be connected to one another by conductors which extend in the longitudinal direction of the base foil 12 in order to bring about a good ground contact.
Die Grundfolie 12 kann in jeder gewünschten Breite und jeder gewünschten Länge hergestellt werden, so daß eine sehr große Anzahl von Plättchen 14 mit der Grundplatte 12 verbunden werden kann. Die Sekundärfolien 16 können aus einem fortlaufenden Streifen eines H-Films hergestellt und anschließend ausgestanzt werden, um die individuelle Form dieser Sekundärfolien zu bilden, nachdem die streifenförmigen Leiter 20 gebildet und goldplattiert worden sind. Die Sekundärfolien 16 können dann an der gewünschten Stelle auf der Grundfolie 12 mit Hilfe von Lack befestigt werden, der in üblicher Weise behandelt wird, oder mittels eines anderen geeigneten Materials mit Isoliereigenschaften. In einer integrierten Schaltung können so viele Sekundärfolien 16 wie erwünscht verwendet werden, und die Fingerabschnitte 16a können durch Querverbindungsglieder miteinander verbunden werden, um die Handhabung zu erleichtern. Es ist hierzu nur erforderlich, den darunterliegenden streifenförmigen Leiter 18 auf der Grundplatte an denjenigen Stellen freiliegen zu lassen, an denen ein Verbindungsdraht mit dem streifenförmigen Leiter 18 verbunden werden soll. The base foil 12 can be produced in any desired width and any desired length, so that a very large number of small plates 14 can be connected to the base plate 12. The secondary foils 16 can be made from a continuous strip of H-film and then punched out to form the individual shape of these secondary foils after the strip-shaped conductors 20 have been formed and gold-plated. The secondary foils 16 can then be attached to the desired location on the base foil 12 with the aid of lacquer, which is treated in the usual way, or by means of another suitable material with insulating properties. As many secondary foils 16 as desired can be used in an integrated circuit and the finger portions 16a can be cross-linked for ease of manipulation. For this purpose, it is only necessary to leave the underlying strip-shaped conductor 18 exposed on the base plate at those points at which a connecting wire is to be connected to the strip-shaped conductor 18.
Nachdem die Schaltungsanordnung 10 in der beschriebenen Art zusammengesetzt worden ist, kann sie zieharmonikaartig wie in Fig. 3 dargestellt gefaltet werden, so daß alle Zungenäbschnitte 166 praktisch nebeneinander zu liegen kommen. Mit den streifenförmigen Leitern 20 der Zungenabschnitle 166 auf den Sekundärfolien 16 kann mit Hilfe von H-Film-Verbindungsfolien 26 Kontakt hergestellt werden, die streifenförmige Leiter 28 aufweisen, die mit punktierten Linien bezeichnet sind und welche die gleiche Größe und den gleichen gegenseitigen Abstand wie die Leiter 20 am Rand der Zungenabschnitte 166 haben. Die Verbindungsfolien 26 werden umgekehrt aufgebracht, so daß die streifenförmigen Leiter 28 direkt in Kontakt mit den streifenförmigen Leitern 20 After the circuit arrangement 10 has been put together in the manner described, it can be folded like an accordion as shown in FIG. 3, so that all tongue sections 166 come to lie practically next to one another. With the strip-shaped conductors 20 of the tongue portions 166 on the secondary foils 16, contact can be made with the aid of H-film connecting foils 26, which have strip-shaped conductors 28 , which are indicated with dotted lines and which are the same size and the same mutual spacing as the Have conductors 20 at the edge of the tongue sections 166. The connecting foils 26 are applied in reverse so that the strip-shaped conductors 28 are in direct contact with the strip-shaped conductors 20
ίο kommen. Die Sekundärfolien 16 werden dann auf einen Tisch aufgelegt, der auf etwa 2000C bis 250°C erhitzt wird, und ein sehr schmales Werkzeug, das sich über die Breite der Zungenabschnitte 166 erstreckt und auf ungefähr 3000C erhitzt wird, wird gegen die Oberfläche der Verbindungsfolie 26 gebracht, um die goldplattierien streifenförmigen Leiter zusammenzupressen und eine direkte Heißpreßverbindung zwischen den entsprechenden zusammengefügten slreifenförmigen Leitern zu schaffen. Die Verbindungsfolien 26 können dann mit den peripheren Schaltkreisen des Systems verbunden werden. Die Verbindungsfolien 26 können ihrerseits die Grundfolie für die Eingangs-Adressierschaltung, die Schieberegister oder andere logische Schaltungen bilden oder die Schaltungen zum Verarbeiten der gespeicherten Daten und Ablesen der Daten aus dem Speicher tragen.ίο come. The secondary films 16 are then placed on a table, which is heated to about 200 0 C to 250 ° C, and a very narrow tool which extends across the width of the tongue portions 166 and heated to approximately 300 0 C., is pressed against the Brought surface of the connecting foil 26 to press the gold-plated strip-shaped conductors together and to create a direct hot-press connection between the corresponding joined-together strip-shaped conductors. The connection foils 26 can then be connected to the peripheral circuitry of the system. The connecting foils 26 can in turn form the base foil for the input addressing circuit, the shift register or other logic circuits or carry the circuits for processing the stored data and reading the data from the memory.
Wenn die Grundfolie 12 — wie in Fig.3 dargestellt — gefaltet wird, sind die Zungenabschnitte 166 ziemlich dicht beieinander angeordnet. Auf diese Weise können durch eine Verbindung bestimmter Zungenabschnitte entfernte Plättchen im Speicher miteinander durch einen Leiter auf der Verbindungsfolie 26 verbunden werden, der wesentlich kürzer ist als ein Leiter, der sich über die Länge der Grundfolie 12 erstrecken würde. Die Rückseiten der Grundfolie 12, der Sekundärfolien 16 und der Verbindungsfolien 26 können einen Metallüberzug aufweisen und eine Masseebene bilden. Dann bildet jeder streifenförmige Leiter eine Microstrip-Übertragungsleitung mit einer charakteristischen Impedanz, die in erster Linie durch die Breite des streifenförmigen Leiters und der Stärke und den dielektrischen Eigenschaften des Η-Films oder anderen Folienmaterials bestimmt ist. Die ganze Schaltungsanordnung 10 kann mit Lack ummantelt werden, um die Verbindungsdrähte zu schützen, und dann in eine geeignete, elektrische nichtleitende Kühlflüssigkeit, wie öl, eingetaucht werden. Falls erforderlich, können Isolationsfolien 17 aus H-FiIm zwischen die benachbarten Falten der in F i g. 3 dargestellten Schaltungsanordnung eingebracht werden.When the base film 12 is folded as shown in FIG. 3, the tongue sections 166 are arranged fairly close to one another. In this way, by connecting certain tongue sections, removed platelets in the memory can be connected to one another by a conductor on the connecting foil 26 which is considerably shorter than a conductor which would extend over the length of the base foil 12 . The rear sides of the base foil 12, the secondary foils 16 and the connecting foils 26 can have a metal coating and form a ground plane. Each strip-shaped conductor then forms a microstrip transmission line with a characteristic impedance which is primarily determined by the width of the strip-shaped conductor and the thickness and dielectric properties of the Η-film or other sheet material. The entire circuit arrangement 10 can be coated with lacquer in order to protect the connecting wires and then immersed in a suitable, electrically non-conductive cooling liquid, such as oil. If necessary, insulating foils 17 made of H-FiIm can be placed between the adjacent folds of the folds shown in FIG. 3 are introduced circuit arrangement shown.
Es ist einleuchtend, daß bei einer Schaltungsanordnung 10 eine äußerst große Dichte an Funktionsschaltkreisen erreicht wird. Wenn beispielsweise die Plättchen 14 eine Größe von 3,18 χ 635 mm2 haben und vierzig logische Funktionen pro Plättchen durchgeführt weren, kann eine Grundfolie mit einer Breite von etwa 100 mm etwa zehn Plättchen in jeder Querspalte bei einem gegenseitigen Abstand der Plättchen von 3,18 mm tragen. Dann ergeben sich auf jede Länge von etwa 100 mm der Grundfolie etwa sechzehn Querspalten mit einer Gesamtzahl von einhundertsechzig Plättchen in dem Quadrat von 100 mm2. Dies bedeutet eine Gesamtsumme von 6400 logischen Funktionen auf einer Räche von 100 mm2, also einer Dichte von 6,4 logischen It is evident that with a circuit arrangement 10 an extremely high density of functional circuits is achieved. If, for example, the platelets 14 have a size of 3.18 χ 635 mm 2 and forty logical functions are carried out per platelet, a base foil with a width of about 100 mm can contain about ten platelets in each transverse column with a mutual spacing of the platelets of 3, Wear 18 mm. Then for every length of about 100 mm of the base foil there are about sixteen transverse columns with a total of one hundred and sixty platelets in the square of 100 mm 2 . This means a total of 6400 logical functions on an area of 100 mm 2 , i.e. a density of 6.4 logical functions
(»5 Funktionen pro mm2. Nimmt man eine Gesamtdicke von etwa 0,64 mm für die Grundfolie und die Plättchen in gefalteten Zustand an, dann ergeben sich vierzig Falten pro 25,4 mm, was zu einer Volumendichte von(»5 functions per mm 2. Assuming a total thickness of about 0.64 mm for the base film and the platelets in the folded state, then there are forty folds per 25.4 mm, resulting in a volume density of
16000 logischen Funktionen pro 16,39 cm3 führt. Verwendet man Streifenleiter von 0,025 mm Breite auf Streifen von 0,05 mm Breite, können fünfzig streifenförmige Leiter auf jedem Finger 16a und fünfzig streifenförmige Leiter 18 zwischen den benachbarten Enden der Plättchen 14 angeordnet werden. Außerdem können sich einhundertfünfundzwanzig streifenförmige Leiter direkt unter den Plättchen 14 erstrecken, wenn die Plättchen 14 mit Hilfe von Lack befestigt und nicht mit einem Metallfuß verschweißt sind. Bei Verwendung von Lack können die Plättchen 14 direkt auf der Oberseite der streifenförmigen Leiter 18 befestigt werden, und der Lack bildet die erforderliche elektrische Isolation.16,000 logical functions per 16.39 cm 3 . Using strip conductors 0.025 mm wide on strips 0.05 mm wide, fifty strip-shaped conductors can be placed on each finger 16a and fifty strip-shaped conductors 18 between the adjacent ends of the platelets 14 . In addition, one hundred and twenty-five strip conductors can extend directly below the platelets 14 when the platelets 14 are attached by means of lacquer and not welded to a metal base. When using lacquer, the platelets 14 can be attached directly to the top of the strip-shaped conductor 18 , and the lacquer forms the required electrical insulation.
Es ist auch wichtig darauf hinzuweisen, daß durch die sich in Längsrichtung erstreckenden Slreiienieiter 18 und die darüberliegenden und sich quer erstreckenden Streifenleiter 20, zusammen mit der Möglichkeit, die streifenförmigen Leiter 18 und 20 miteinander und die Leiter 18 und 20 und die herausgeführten Kontakte 22 miteinander zu verbinden, praktisch ein beliebiger herausgeführter Kontakt auf praktisch jedem Plättchen der Schaltungsanordnung mit praktisch jedem beliebigem anderen Plättchen der Schaltungsanordnung oder direkt mit dem Ausgang der Schaltungsanordnung verbunden werden kann. In F i g. 2 beispielsweise können Verbindungsdrähte 24a Streifenleiter 18a und Kontakte 22a auf jedem Plättchen 14 in der oberen, in F i g. 2 gezeigten Längsreihe miteinander verbinden, um entweder Gleichstrom anzulegen, eine Masseverbindung zu schaffen, einen Zeitimpuls, ein Stell- oder Rückstell-Signal oder irgendein anderes Signal zu liefern, das auf Plättchen der Spalte gegeben werden muß, da die streifenförmigen Leiter 18a sich durch den ganzen Speicher erstrecken. Einzelne logische Eingangs- oder logische Ausgangssignale können zu den entsprechenden Plättchen 14 über die streifenförmigen Leiter 20 geliefert werden, wie dies durch die Streifenleiter 20a, Kontakte 22fc und Verbindungsdrähte 246 dargestellt ist. Plättchen 14 in der gleichen Querspalte können durch streifenförmige Leiter 206 und Verbindungsdrähte 24c und 24c/ miteinander verbunden werden, Benachbarte Plättchen in benachbarten Querspalten können durch einen Streifenleiter 18a auf der Grundfolie 12 und Verbindungsdrähte 24e und 24/ miteinander verbunden werden, da der Streifenleiter 18a unter dem Fingerabschnitt 16a hindurchläuft. Wenn natürlich die Plättchen 14 mit der Grundfolie 12 durch ein nichtleitendes Material, wie Lack, verbunden sind, können die Streifenleiter 18a unter den Plättchen 14 hindurchlaufen, und so ist eine zusätzliche Möglichkeit für die Verbindung von zwei entfernt voneinander angeordneten Plättchen 14 gegeben. So kann ein Leitungsweg unter irgendeinem der Fingerabschnitte 16a und den darauf befindlichen Streifenleitern 20 kreuzend hindurchgeführt sein. In ähnlicher Weise können die Streifenleiter 18 auf der Grundfolie durch einen Streifenleiter 20t/ auf einem der Fingerabschnitte 16a und ein Paar von Verbindungsdrähten 24^und 24Λ überbrückt werden. It is also important to point out that through the longitudinally extending Slreiienieiter 18 and the overlying and transversely extending strip conductors 20, together with the possibility of the strip-shaped conductors 18 and 20 together and the conductors 18 and 20 and the led out contacts 22 together to connect, practically any lead-out contact on practically any plate of the circuit arrangement can be connected to practically any other plate of the circuit arrangement or directly to the output of the circuit arrangement. In Fig. For example, connecting wires 24a may include strip conductors 18a and contacts 22a on each die 14 in the upper part of FIG. 2, for example. 2 together to either apply direct current, to create a ground connection, to provide a time pulse, a set or reset signal or any other signal that must be given on the plate of the column, since the strip-shaped conductors 18a through the extend all over the memory. Individual logical input or logical output signals may be provided to the appropriate platelets 14 via the strip conductors 20 , as represented by the strip conductors 20a, contacts 22fc and connecting wires 246 . Platelets 14 in the same transverse column can be connected to one another by strip-shaped conductors 206 and connecting wires 24c and 24c / , neighboring platelets in adjacent transverse columns can be connected to one another by a strip conductor 18a on the base foil 12 and connecting wires 24e and 24 / , as the strip conductor 18a below the finger portion 16a passes therethrough. Of course, if the plates 14 are connected to the base film 12 by a non-conductive material, such as paint, the strip conductors 18a can pass under the plate 14, and so an additional possibility for the connection of two away from each other disposed plate 14 is given. Thus, a conduction path can be passed through in a crossing manner under any one of the finger sections 16a and the strip conductors 20 located thereon. In a similar way, the strip conductors 18 on the base film can be bridged by a strip conductor 20t / on one of the finger sections 16a and a pair of connecting wires 24 ^ and 24 '.
Wie bereits erwähnt, ist es im allgemeinen wünschenswert, daß die Streifenleiter 18 und 20 als Microstrip-Übertragungsleitungen zum Obermitteln von Hochfrequenzinformationen ausgebildet sind. Dies kann durch einen Metallbelag auf der entgegengesetzten Seite einer jeden H-Filmfolie bewirkt werden, um eine Masseebene zu bilden. Die charakteristische Impedanz der Microstrip-Übertragungsleitung ist dann eine Funktion der Dicke und Isolationseigenschaften des Η-Films sowie der Breite der Streifenleiter 18 und 20, Wenn natürlich eine metallische Masseebene auf der Rückseite der Sekundärfolien 16 angebracht wird, müssen die Sekundärfolien von den Microstrip-Übertragungsleitungen 18 isoliert werden. Dies kann durch die Verwendung von Lack oder anderen geeigneten nichtleitenden Verbindungsmaterialien zum Befestigen der Sekundärfolien 16 auf der Grundfolie 12 bewirkt werden. As mentioned above, it is generally desirable that the strip conductors 18 and 20 be formed as microstrip transmission lines for conveying high frequency information. This can be accomplished by placing a metal coating on the opposite side of each H-film sheet to form a ground plane. The characteristic impedance of the microstrip transmission line is then a function of the thickness and insulation properties of the Η film as well as the width of the strip conductors 18 and 20, Of course, if a metallic ground plane is provided on the back of the secondary sheets 16 have the secondary sheets of the microstrip transmission lines 18 can be isolated. This can be brought about by the use of lacquer or other suitable non-conductive connecting materials for fastening the secondary foils 16 to the base foil 12 .
In den Fällen, in denen eine Masseebene für die Grundfolie 12 nicht erforderlich ist, können auch streifenförmige Leiter auf der Rückseite der Grundplatte angeordnet werden, wie dies in F i g. 4 durch die Bezugsziffer 30 gezeigt ist. In solch einem Falle können die Leiter 30 auf der Rückseite der Grundfoiie 12 entweder mit den Leitern 18 auf der Vorderseite der Grundfolie 12 oder den streifenförmigen Leitern 20 auf den Sekundärfolien 16 mit Hilfe eines H-Filmstreifens 32 verbunden werden, auf welchem streifenförmige Leiter 34 und Verbindungsdrähte 36, 38 und 40 angeordnet sind. Der H-Filmstreifen 32 kann mit Hilfe von Lack auf den streifenförmigen Leitern 18 und 30 befestigt werden. Das Ende des Streifens 32 auf der Unterseite ist gemäß Fig.4 versetzt gegenüber dem Ende auf der Oberseite angeordnet. Dadurch ist es möglich, zuerst den Verbindungsdraht 36 und dann die Verbindungsdrähte 38 und 40 anzubringen, während der Verbindungsdraht 36 über den Rand des erwärmten Tisches hängen kann.In those cases in which a ground plane is not required for the base film 12 , strip-shaped conductors can also be arranged on the rear side of the base plate, as shown in FIG. 4 is shown by reference numeral 30 . In such a case, the conductors 30 on the rear side of the base foil 12 can be connected to either the conductors 18 on the front side of the base foil 12 or the strip-shaped conductors 20 on the secondary foils 16 by means of an H-film strip 32 on which strip-shaped conductors 34 and Connecting wires 36, 38 and 40 are arranged. The H-film strip 32 can be attached to the strip-shaped conductors 18 and 30 with the aid of varnish. According to FIG. 4, the end of the strip 32 on the underside is arranged offset with respect to the end on the upper side. This makes it possible to attach the connecting wire 36 first and then the connecting wires 38 and 40, while the connecting wire 36 can hang over the edge of the heated table.
Wenn nur die Leiter 18 auf der Oberseite der Grundfolie 12 mit den Leitern 30 auf der Unterseite der Grundfolie 12 verbunden werden müssen, kann ein H-Filmstreifen 42, der goldplattierte Streifenleiter 44 trägt, in umgekehrtem Zustand gegenüber dem Streifen 32 angebracht werden, so daß die Enden der Streifenleiter 44 direkt mit den entsprechenden Streifenleitern 18 und 20 in Kontakt kommen, wie dies in F i g. 5 dargestellt ist. Dann können Verbindungsstellen 46 durch Heißpressen zwischen den Enden der Streifenleiter 44 und der Streifenleiter 18 sowie Heißpreßverbindungen 48 direkt zwischen den Enden der Streifenleiter 44 und der Streifenleiter 30 gebildet werden.If only the conductor 18 must be connected on top of the base sheet 12 with the conductors 30 on the underside of the base film 12, an H film strips 42, the gold-plated strip conductor 44 may bear, be mounted in a reversed state with respect to the strip 32 so that the ends of the strip conductors 44 come directly into contact with the corresponding strip conductors 18 and 20 , as shown in FIG. 5 is shown. Then, junctions 46 can be prepared by hot pressing between the ends of the stripline 44 and the stripline 18 and Heißpreßverbindungen 48 formed directly between the ends of the stripline 44 and the stripline 30th
In einigen Fällen kann es wünschenswert sein, auf beiden Seiten der Grundfolie 12 Plättchen 14 anzubringen, wie dies in F i g. 4 dargestellt ist. In solch einem Falle kann ein mit Streifenleitern 52 versehener Kunststoffstreifen 50 verwendet werden, um die herausgeführten Kontakte 22 auf dem Plättchen 14 durch ein Verbinden der Ränder des Streifens 50 mit den Oberflächen der Plättchen 14 unter Verwendung von Lack zu bewirken und um dann die Enden der Streifenleiter 52 und der herausgeführten Kontakte 22 mit Hilfe von angeschweißten Verbindungsdrähten 54 und 56 miteinander zu verbinden. Es kann aber auch der Streifen 50 gemäß F i g. 7 umgedreht werden, und die Enden der Streifenleiter 52 können durch Heißpressen direkt mit den herausgeführten Kontakten 22 allein durch ein Erhitzen der Plättchen auf etwa 2000C und ein Anpressen der Enden der Streifenleiter gegen die herausgeführten Kontakte mit Hilfe eines auf etwa 300°C erhitzten Werkzeuges bewirkt werden. In some cases it may be desirable to apply platelets 14 to both sides of the base sheet 12 , as shown in FIG. 4 is shown. In such a case, a plastic strip 50 provided with strip conductors 52 can be used to effect the lead-out contacts 22 on the die 14 by joining the edges of the strip 50 to the surfaces of the dies 14 using varnish and then around the ends of the To connect the strip conductor 52 and the lead-out contacts 22 with the aid of welded connecting wires 54 and 56. However, the strip 50 according to FIG. Be reversed 7, and the ends of the strip conductors 52 may heated by hot pressing directly with the lead-out contacts 22 only by heating the wafer to about 200 0 C and a pressing of the ends of the strip conductor to the lead-out contacts with the aid of a to about 300 ° C Tool can be effected.
Für den Fall, daß Plättchen und/oder Leiter auf beiden Seiten der Grundfolie angeordnet und Masseebenen vorhanden sein sollen, können zwei H-Filmfolien mit metallischen Masseebenen vorgesehen werden und Rücken zu Rücken mit ihren MasseebenenIn the event that platelets and / or conductors are arranged on both sides of the base foil and ground planes are to be present, two H-film foils with metallic ground planes can be provided and back to back with their ground planes
zwischen den H-Filmgrundfolien angeordnet werden.be placed between the H-film base sheets.
Für den Fall, daß die streifenförmigen Leiter 18 und 20 keine ausreichende Zahl von Streifenleitern ergeben, kann eine zweite Etage von sich in Längsrichtung erstreckenden Streifenleitern durch eine H-Filmfolie 60 mit Streifenleitern 62 bewirkt werden und eine zweite Folie mit sich in Querrichtung erstreckenden Leitern kann durch H-Filmstreifen 64 erzielt werden, die mit Streifenleitern 66 versehen sind, wie aus den F i g. 8 und 9 ersichtlich ist. Die H-Filmstreifen 60 und 64 können in gekreuzter Anordnung angebracht werden, wobei sie die benachbarten Plättchen 14 überbrücken. Der H-Filmstreifen 60 kann direkt auf den sich in Längsrichtung erstreckenden Plättchenreihen unter Verwendung von Lack befestigt werden, der auf übliche Weise gehärtet wird, und die H-Filmsireifen 64 können über den Leitern 62 auf den sich in Längsrichtung erstreckenden Streifen 60 und auf den Oberflächen der Querreihen der Plättchen 14 mit Lack befestigt werden. Dann können die Streifenleiter 62 und 66 mit ausgewählten herausgeführten Kontakten 22 der Plättchen mit Hilfe von angeschweißten Verbindungsdrähten 64 verbunden werden oder mittels Verbindungsdrähten untereinander verbunden werden, wie bereits vorher beschrieben worden ist.In the event that the strip-shaped conductors 18 and 20 do not produce a sufficient number of strip conductors, a second level of longitudinally extending strip conductors can be effected by an H-film foil 60 with strip conductors 62 and a second foil with transversely extending conductors can be achieved by H-film strips 64 provided with strip conductors 66, as shown in FIGS. 8 and 9 can be seen. The H-film strips 60 and 64 can be applied in a crossed configuration, bridging the adjacent platelets 14. The H-film strip 60 can be attached directly to the longitudinally extending platelet rows using varnish which is cured in a conventional manner, and the H-film strips 64 can be secured over the conductors 62 on the longitudinally extending strips 60 and on the Surfaces of the transverse rows of platelets 14 are attached with varnish. The strip conductors 62 and 66 can then be connected to selected contacts 22 of the platelets that are led out with the aid of welded connecting wires 64 or can be connected to one another by means of connecting wires, as has already been described above.
Der Streifen 60 kann aber auch umgekehrt aufgebracht werden, so daß die Streifenleiter 62 direkt mit den herausgeführten Kontakten 22 auf der Oberseite der Plättchen 14 in Berührung kommen, und eine gegenseitige Verbindung zwischen den Kontaktteilen der herausgeführten Kontakte 22 und den Streifenleitern 62 kann durch ein Heißpressen erzielt werden. Wenn der Streifen 60 auf diese Weise umgedreht aufgebracht wird, kann auch der Streifen 64 umgekehrt aufgebracht und können die Streifenleiter 66 direkt durch Heißpressen mit ausgewählten herausgeführten Kontakten auf der Oberseite der Plättchen 14 verbunden werden. Natürlich kann auch eine metallische Masseebene auf der Rückseite von einem oder beiden der H-Filmstreifen 60 und 64 angebracht werden, vorausgesetzt, daß eine entsprechende Isolation zwischen sich kreuzenden Streifenleitern und der Masseebene vorgesehen wird.The strip 60 can also be applied the other way around, so that the strip conductor 62 directly with the led out contacts 22 come into contact on the upper side of the plate 14, and one mutual connection between the contact parts of the led out contacts 22 and the strip conductors 62 can be obtained by hot pressing. When the strip 60 is flipped this way is applied, the strip 64 can also be applied the other way around and the strip conductors 66 can be applied directly by hot pressing with selected contacts drawn out on the upper side of the platelets 14 get connected. Of course, there can also be a metallic ground plane on the back of an or both of the H-film strips 60 and 64 can be attached provided that adequate insulation is provided between intersecting strip conductors and the ground plane is provided.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist in Fig. 10 dargestellt. Ein streifenförmiger Leiter 18 auf der Grundfolie 12 kann mit einem streifenförmigen Leiter 20 auf einer Sekundärfolie 16 mit Hilfe eines Verbindungsdrahtes 24 verbunden werden, der durch eine öffnung 68 in der Sekundärfolie 16 hindurchgeführt ist, welche auf dem Leiter 18 liegt. Der Verbindungsdraht 24 kann ein Golddraht sein, der mit den Leitern durch Heißpressen verbunden wird oder aber ein Aluminiumdraht, der im Ultraschallverfahren mit den Leitern verbunden wird, wie bereits früher beschrieben worden ist. Die Plättchen 14 können auf der Sekundärfolie 16 befestigt sein und die herausgeführten Kontakte der Plättchen mit den Streifenleitern 18 der Grundfolie 12 durch öffnungen in der Sekundärfolie 16 hindurch verbunden werden, wie dies in Fig. 10 dargestellt ist Die öffnung 68 kann entweder mechanisch oder chemisch hergestellt werden.Another feature of the invention is shown in FIG. A strip-shaped conductor 18 on the base foil 12 can be connected to a strip-shaped conductor 20 on a secondary foil 16 with the aid of a connecting wire 24 which is passed through an opening 68 in the secondary foil 16 which lies on the conductor 18. The connecting wire 24 can be a gold wire, which is connected to the conductors by hot pressing, or an aluminum wire, which is connected to the conductors in an ultrasonic process, as has already been described earlier. The platelets 14 can be attached to the secondary foil 16 and the contacts led out of the platelets can be connected to the strip conductors 18 of the base foil 12 through openings in the secondary foil 16 , as shown in FIG. 10. The opening 68 can be produced either mechanically or chemically will.
In den F i g. 11 bis 17 ist ein anderes Ausführungsbeispiel Schaltungsanordnung allgemein mit der Bezugsziffer 100 bezeichnet Die Schaltungsanordnung weist eine Grundplatte 102, eine Vielzahl von Plättchen 104 mit integrierten Schaltkreisen und eine Sekundärfolie 106 auf. Die Grundfolie 102 und die Sekundärfolie 106 sind beide aus dem gleichen Material wie die Grundfolie 12 des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels hergestellt und weisen streifenförmige Leiter auf, die auf ihnen in dergleichen Weise wie vorstehend beschrieben ausgebildet worden sind.In the F i g. 11 to 17 is another embodiment of the circuit arrangement generally indicated by the reference numeral 100. The circuit arrangement has a base plate 102, a plurality of plate 104 with integrated circuits and a secondary film 106. The base foil 102 and the secondary foil 106 are both made of the same material as the base foil 12 of the embodiment described above and have strip-shaped conductors which have been formed on them in the same manner as described above.
Die Plättchen 104 sind integrierte Halbleiterschaltungen und sind zum Zwecke der Erläuterung mit zwölf herausgeführten Goldkontakien versehen, die gemäß Fig. 13 mit den Buchstaben A bis Lbezeichnet sind. Die Plättchen 104 mit den integrierten Schaltungen könnenThe platelets 104 are integrated semiconductor circuits and, for the purpose of explanation, are provided with twelve gold contacts, which are designated by the letters A to L according to FIG. The small plates 104 with the integrated circuits can
ίο natürlich eine viel größere Anzahl von herausgeführten Kontakten aufweisen und können praktisch jede gewünschte Größe annehmen, wie dies bereits vorstehend in Verbindung mit den Plättchen 24 erwähnt worden ist.ίο of course a much larger number of brought out Have contacts and can assume virtually any desired size, as has already been done above in connection with the platelets 24 has been mentioned.
Die Plättchen 104 sind in Spalten angeordnet, die sich quer zur Grundfoiie iö2 erstrecken, und in Reihen, die sich in Längsrichtung der Grundfolie 102 erstrecken, wie durch die punktierten Linien in Fig. 11 angedeutet ist. Die Plättchen 104 sind auf der Grundfolie durch Heißpreßverbindungen zwischen den herausgeführten Kontakten der Plättchen und den streifenförmigen Leitern der Grundfolie 104 befestigt. Die Sekundärfolie 106 ist auf der Grundfolie 102 durch eine Heißpreßverbindung zwischen den streifenförmigen Leitern auf den beiden Folien verbunden, wie dies im einzelnen bereits vorstehend beschrieben worden ist.The platelets 104 are arranged in columns which extend transversely to the base film 102, and in rows which extend in the longitudinal direction of the base film 102, as is indicated by the dotted lines in FIG. The platelets 104 are attached to the base film by hot-press connections between the contacts led out of the platelets and the strip-shaped conductors of the base film 104. The secondary foil 106 is connected to the base foil 102 by a hot press connection between the strip-shaped conductors on the two foils, as has already been described in detail above.
Die Streifenleiter auf der Grundfolie 102 sind gemäß Fig. 14 angeordnet, in welcher die punktierten Außenlinien 104 die Lage der Plättchen 104 auf der Grundfolie 102 bezeichnen. Drei streifenförmige Leiter 108, 109 und 110 erstrecken sich im wesentlichen quer zur Grundfolie 102 unterhalb jeder sich quer dazu erstreckenden Spalte von Plättchen 104. Diese drei streifenförmigen Leiter sind nur als Beispiel für eine große Anzahl von Streifenleitern dargestellt, die sich unter jeder Spalte von Plättchen hindurch erstrecken kann. Der Leiter 108 ist durchgehend und gegenüber den Kontakten L und D eines jeden Plättchens 104 leicht versetzt. Ein Verbindungszweig 108a erstreckt sich unter jeden der herausgeführten Kontakte L eines jeden Plättchens 104. Damit sind die gleichen Kontakte aller Plättchen der Spalte durch den Leiter 108 miteinander verbunden, und der Leiter 108 kann beispielsweise eine Stromversorgungsleitung bilden, einen Zeitimpuls liefern oder ein Einstell- oder Rückstellsignal liefern. Der streifenförmige Leiter 109 ist unterbrochen und hat Leitungszweige 109a und 109b, die sich über herausgeführte Kontakte E und K von zwei aufeinanderfolgenden Plättchen 104 in jeder Querspalte erstrecken. Auf diese Weise kann der Streifenleiter 109 die Hintereinanderschaltung von den Ausgängen und Eingängen einer Reihe von Flip-Flop-Schaltungen in einem Schieberegister o. dgl. bilden. Der streifenförmige Leiter 110 ist auch unterbrochen und dient dazu, den Kontakt Feines Plättchens 104 und den Kontakt J eines zweiten Plättchens 104 miteinander zu verbinden, wobei ein benachbartes Plättchen 104 übersprungen wird. Es zeigt sich also, daB irgendeiner der Leiter 108,109 oder 110 wahlweise mit irgendeinem der Leiter der Reihe allein mit Hilfe eines nach unten abstehenden Leitungszweiges bewirkt werden kann, oder unterbrochen werden kann, um beliebige zwei oder mehr Kontakte in den Kontaktreihen der Plättchen miteinander zu verbinden.The strip conductors on the base foil 102 are arranged according to FIG. 14, in which the dotted outer lines 104 designate the position of the platelets 104 on the base foil 102. Three strip-shaped conductors 108, 109 and 110 extend substantially across the base sheet 102 below each transversely extending column of platelets 104. These three strip-shaped conductors are shown only as an example of a large number of strip conductors located under each column of platelets can extend therethrough. The conductor 108 is continuous and slightly offset from the contacts L and D of each plate 104. A connecting branch 108a extends under each of the brought out contacts L of each plate 104. Thus, the same contacts of all the plates of the column are connected to one another by the conductor 108 , and the conductor 108 can, for example, form a power supply line, deliver a time pulse or an adjustment or Deliver reset signal. The strip-shaped conductor 109 is interrupted and has branch lines 109a and 109b, which extend over leads E and K of two successive plates 104 in each transverse column. In this way, the strip conductor 109 can form the series connection of the outputs and inputs of a series of flip-flop circuits in a shift register or the like. The strip-shaped conductor 110 is also interrupted and serves to interconnect the contact fine wafer 104 and the contact J of a second wafer 104 , whereby an adjacent wafer 104 is skipped. It can thus be seen that any one of the conductors 108, 109 or 110 can optionally be effected with any one of the conductors of the row alone with the aid of a downwardly projecting branch of the line, or can be interrupted to make any two or more contacts in the contact rows of the platelets with one another connect to.
Wie bereits erwähnt, sind die drei streifenförmigen Leiter 108 bis 110 lediglich ate Beispiele für eine große Anzahl von Streifenleitern dargestellt, die sich quer unter den von den Plättchen eebildeten SDaltenAs already mentioned, the three strip-shaped conductors 108 to 110 are only shown as examples of a large number of strip conductors which fold transversely under the S formed by the platelets
hindurcherstrecken können. Die einzige einzuhaltende Bedingung ist, daß die Leiter gegenüber den herausgeführten Kontakten der Plättchen versetzt verlaufen müssen. Wenn natürlich die herausgeführten Kontakte wahlweise eliminiert oder durch einen Isolationsbelag abgedeckt werden, können die Leiter in praktisch jedem beliebigen Muster angeordnet werden.can extend through. The only condition to be met is that the ladder is opposite to the lead out Contacts of the platelets must run staggered. If, of course, the contacts brought out Optionally eliminated or covered by an insulation layer, the conductors can be used in practically any any pattern can be arranged.
Auf der Grundfolie 102 sind auch streifenförmige Leiter 112,113 und 114 vorgesehen und erstrecken sich im wesentlichen in Längsrichtung zwischen den Kontakten G, H und / der Plättchen 104 in einer Querspalte und den Kontakten A, B und C des benachbarten Plättchens in der benachbarten Querspalte. Die Zentralabschnitte der Leiter 112 bis 114 werden immer belassen, um einen Verbindungsstreifen für die Streifenleiter auf der Sekundärfolie 106 zu bilden, wie nachfolgend beschrieben wird. Auch wird mindestens ein Teil eines jeden Streifenleiters 112 bis 114 immer unter den Bereich der herausgeführten Kontakte A, B. C und G, Hund /geführt, um eine einheitliche Einrichtung zur mechanischen Befestigung der Enden der Plättchen 104 mit der Grundfolie zu schaffen. Der zu irgendeinem der herausgeführten Kontakte A, B, C, G, H oder / führende elektrische Schaltkreis eines beliebigen Plättchens kann wahlweise durch ein Entfernen eines Teiles der streifenförmigen Leiter zwischen deren zentralem Verbindungsteil und dem über einem der Kontakte liegenden Teil geöffnet werden, beispielsweise dem über dem Kontakt C liegenden Teil, wie in Fig. 14 an der Stelle 114a dargestellt ist.Strip-shaped conductors 112, 113 and 114 are also provided on the base film 102 and extend essentially in the longitudinal direction between the contacts G, H and / of the lamina 104 in a transverse column and the contacts A, B and C of the adjacent lamina in the adjacent transverse column. The central portions of the conductors 112 to 114 are always left to form a connecting strip for the strip conductors on the secondary foil 106, as will be described below. Also, at least a part of each strip conductor 112 to 114 is always guided under the area of the contacts A, B. C and G, Hund /, in order to create a uniform device for mechanically fastening the ends of the platelets 104 to the base film. The electrical circuit of any given plate leading to any of the contacts A, B, C, G, H or / leading to it can optionally be opened by removing part of the strip-shaped conductors between their central connecting part and the part above one of the contacts, for example the part lying above contact C, as shown in FIG. 14 at location 114a.
Die Sekundärfolie 106 hat drei sich in Längsrichtung erstreckende streifenförmige Leiter 116, 117 und 118, wie in Fig. 15 dargestellt ist, die im Abstand voneinander und auf die Leiter 112,113 und 114 auf der Grundfolie 112 ausgerichtet verlaufen. Ein Teil eines jeden der Leiter 116 bis 118, der über dem Zcntraltcil der Leiter 112 bis 114 liegt, ist immer belassen, um eine Einrichtung für eine gleichmäßige Befestigung der Sekundärfolie auf der Grundfolie mit Hilfe einer Heißpressung zu erzielen, bei welcher die streifenförmigen Leiter 116 bis 118 mit den Leitern 112 bis 114 entlang gemeinsamer Linien 120 miteinander verbunden werden, die sich quer über die Grundfolie zwischen den sich quer erstreckenden Plättchenspalten 104 erstrecken.The secondary film 106 has three longitudinally extending strip-shaped conductors 116, 117 and 118, as shown in Fig. 15, the spaced apart and on the conductors 112, 113 and 114 on the Base film 112 run aligned. Part of a each of the conductors 116 to 118, which over the Zcntraltcil the conductor 112 to 114 is always left to one Device for an even fastening of the secondary film on the base film with the aid of a To achieve hot pressing, in which the strip-shaped conductors 116 to 118 with the conductors 112 to 114 are connected to one another along common lines 120 extending across the base film between the transversely extending platelet gaps 104 extend.
Der Aufbau der Schaltungsanordnung zeigt sich am besten in der Teilschrägbilddarstellung der Fig. 16. Dort ist ersichtlich, daß an den Stellen, wo ein Streifenleiter der Sekundärfolie, entweder der Leiter 116, 117 oder 118, kontinuierlich durchgeführt ist, sich ein Leiter rund um die Rückseite des Plättchens 104 erstreckt, und das Plättchen 104 dient dazu, die Leiter 116 bis 118 von den Leitern 108 bis 110 räumlich zu trennen und dadurch elektrisch zu isolieren. Die Rückseite des Plättchens 104 ist vorzugsweise mit einem Isolationsbelag versehen, selbst wenn die Sekundärfolie 106 bogenförmig aufgebracht ist und dadurch keinen Kontakt mit dem Plättchen 104 hat. Wenn eine Isolationsfolie auf der Rückseite des Plättchens 104 vorgesehen ist, kann die Sekundärfolie 106 so angebracht werden, daß sie dicht gegen die Rückseite des Plättchens zu liegen kommt, falls dies erwünscht sein sollte. Wenn man jedoch der Sekundärfolie 106 eine größere Länge gibt, wird durch Bogenbildung beim Befestigen ein größerer Zwischenraum geschaffen, der <>s eine wirkungsvollere Kühlung erlaubt.The structure of the circuit arrangement is best shown in the partial oblique view of FIG. 16. There it can be seen that at the points where a strip conductor of the secondary foil, either the conductor 116, 117 or 118, is continuously carried out, a conductor around the back of the wafer 104 extends, and the plate 104 serves to the conductors 116-118 from the conductors 108-110 spatially separate and thereby electrically isolate. The back of the wafer 104 is preferably provided with a Provided insulation covering, even if the secondary film 106 is applied in an arc shape and thus none Has contact with the plate 104. If an insulating film on the back of the plate 104 is provided, the secondary film 106 can be attached so that it is tight against the back of the plate comes to rest, if this should be desired. However, if the secondary film 106 is a is greater length, a larger space is created by arching when fastening, the <> s allows more effective cooling.
Wie vorstehend erläutert, verbindet der Leiter 108 herausgeführte Kontakte L aller Plättchen 104 in einer einzigen Querspalte dieser Plättchen. Die Leiter 109 verbinden die Kontakte E eines jeden Plättchens mit dem Kontakt K des nächstfolgenden Plättchens, und der Leiter 110 verbindet den Kontakt Fund den Kontakt / eines jeden zweiten Pläitchens. Wie aus Fig. 17 ersichtlich ist, verbinden die Leiter 112 bis 114 und 116 bis 118 die Plättchen in den Längsreihen auf die gleiche grundsätzliche ArL Dadurch werden die Kontakte A aller Plättchen 104 in einer sich in Längsrichtung erstreckenden Reihe durch die Leiter 116 der Sekundärfolie und die Leiter 112 auf der Grundfolie miteinander verbunden. Der Stromweg erstreckt sich von dem Leiter 116 über die Heißpreßverbindungsstellen 120 zu dem Leiter 112 und über den Leiter 112 zu dem Kontakt A. Wenn Leiter 112 an Stellen 112a unterbrochen sind, werden die Kontakte /der Plättchen freigelassen. Die Leiter 113 auf der Grundfolie verbinder, die Kontakte H und B aller Plättchen 104 in der sich in Längsrichtung erstreckenden Reihe in Reihe miteinander. Der Leiter 117 endet an jedem Ende und bildet lediglich ein Mittel zum mechanischen Befestigen der Sekundärfolie auf der Grundfolie durch Heißpreßverbindungsstel'en 120. Leiter 118 auf der Sekundärfolie zusammen mit Leitern 114 auf der Grundfolie verbinden die Kontakte O und Kontakte C eines jeden zweiten Plättchens in der sich in Längsrichtung erstreckenden Spalte. Es können also die Kontakte der Plättchen 104, die in jeder sich in Längsrichtung erstreckenden Reihe liegen, in praktisch jeder beliebigen Weise miteinander verbunden werden.As explained above, the conductor 108 connects lead-out contacts L of all the platelets 104 in a single transverse column of these platelets. The conductors 109 connect the contacts E of each plate to the contact K of the next following plate, and the conductor 110 connects the contact and the contact / of every other plate. Such as 17 can be seen from Fig., Connect the conductors 112 to 114 and 116 to 118, the platelets in the longitudinal rows in the same basic ArL a result, the contacts A of all the plates 104 in a direction extending in the longitudinal direction set by the conductor 116 of the secondary sheet and the conductors 112 are connected to one another on the base film. The current path extends from conductor 116 via hot-press junctions 120 to conductor 112 and via conductor 112 to contact A. If conductor 112 is broken at points 112a, the contacts / platelets are left free. The conductors 113 on the base foil connector, the contacts H and B of all the platelets 104 in the longitudinally extending row in series with one another. The conductor 117 terminates at each end and merely forms a means for mechanically attaching the secondary foil to the base foil by hot press connection points 120. Conductor 118 on the secondary foil together with conductors 114 on the base foil connect the contacts O and contacts C of every second plate in FIG the longitudinally extending column. The contacts of the platelets 104, which are located in each longitudinally extending row, can thus be connected to one another in practically any desired manner.
Vorstehend ist beschrieben worden, wie Kontakte der sich in der gleichen sich quer erstreckenden Spalte oder der gleichen sich längs erstreckenden Reihe liegenden Plättchen auf geordnete Weise miteinander verbunden werden können. Es sei aber darauf hingewiesen, daß, weil die Streifenleiter mit einer Breite von nur 0,025 mm ausgebildet werden können und die Plättchen eine wesentlich größere Breite haben müssen, eine sehr große Anzahl von Leitern sowohl in der Quer- als auch in der Längsrichtung aufgebracht werden kann, die dadurch Verbindungen zwischen Plättchen in relativ entfernt voneinander gelassenen Querspalten erlauben. Fii> ist auch wichtig, darauf hinzuweisen, daß jedes Plättchen einen oder mehrere individuelle Eingänge oder Ausgänge aufweisen kann, die sich unter der Spalte der Plättchen zu dem sich in Längsrichtung erstreckenden Rand der Grundfolie erstrecken. Es können praktisch beliebige zwei Plättchen in der Schaltungsanordnung miteinander verbunden werden, ohne Rücksicht auf die Spalte oder Reihe, in welcher sich diese Plättchen befinden. Beispielsweise bildet der Raum zwischen den herausgeführten Kontakten A, B und C und den herausgeführten Kontakten D und L und außerdem der Raum zwischen den Kontakten Fund J und den Kontakten G, H und / zwei ungehinderte Strecken für Querleiter auf der Grundfolie 102. In gleicher Weise bildet der Raum zwischen den benachbarten Leitern 118 und 116 einen ungehinderten Durchlaßweg der streifenförmigen Leiter auf der Sekundärfolie, der sich in Längsrichtung der Anordnung erstreckt. Dadurch können Punkte 126 und 128 auf der Grundfolie beispielsweise durch einen Schaltkreis miteinander verbunden werden, der einen auf der Grundfolie 102 ausgebildeten Leiter 130, einen auf der Sekundärfolie 106 ausgebildeten Leiter 131 und einen auf der Grundfolie 102 ausgebildeten Leiter 132 aufweist, wobei diese Leiter über zwei Heißpreßverbin dungssteilen 133 und 134 miteinander verbunden sind. IrIt has been described above how contacts of the platelets lying in the same transversely extending column or the same longitudinally extending row can be connected to one another in an orderly manner. It should be noted, however, that because the strip conductors can be made with a width of only 0.025 mm and the platelets must have a much greater width, a very large number of conductors can be applied both in the transverse and in the longitudinal direction which thereby allow connections between platelets in transverse gaps that are left relatively distant from one another. It is also important to note that each platelet can have one or more individual entrances or exits extending below the column of platelets to the longitudinally extending edge of the base sheet. Virtually any two platelets in the circuit arrangement can be connected to one another, regardless of the column or row in which these platelets are located. For example, the space between the contacts A, B and C led out and the contacts D and L led out, and also the space between the contacts J and the contacts G, H and / or two unimpeded paths for transverse conductors on the base film 102. In the same way the space between the adjacent conductors 118 and 116 forms an unimpeded passageway for the strip-shaped conductors on the secondary foil which extends in the longitudinal direction of the arrangement. As a result, points 126 and 128 on the base film can be connected to one another, for example, by a circuit which has a conductor 130 formed on the base film 102, a conductor 131 formed on the secondary film 106 and a conductor 132 formed on the base film 102, these conductors over two Heißpreßverbin extension parts 133 and 134 are connected to each other. Ir
gleicher Weise können Punkte 140 und 142 durch einen auf der Sekundärfolie 106 ausgebildeten Leiter 144. einen auf der Grundfolie 102 ausgebildeten Leiter 146 und über eine Heißpreßverbindungsstelle 148 miteinander verbunden werden. Ebenso könnte ein Punkt 150 mit einem herausgeführten Kontakt 152 über einen auf der Sekundärfolie 106 ausgebildeten Leiter 154, einen auf der Grundfolie 102 ausgebildeten Leiter 156 und eine Heißpreßverbindungsstelle 158 verbunden werden. Dies sind natürlich nur Beispiele von vielen Arten von Zwischenverbindungen, die praktisch durch eine Verbindung von zwei beliebigen Stellen der Schaltungsanordnung bewirkt werden können. Die Schaltungsanordnung 100 entspricht also einer zweiseitigen Schalttafel mit freiem Zugang an praktisch jedem Punkt zwischen den beiden Seiten der Schalttafel Natürlich kann in Abhängigkeit von der speziellen Schaltung auch eine beträchtliche Freiheit beim Verbinden verschiedener herausgeführter Kontakte mit gleichen Plättchen oder verschiedenen Plättchen vorhanden sein, wie durch die Leiter 160 und 162 auf der Grundfolie 102 dargestellt ist.in the same way, points 140 and 142 can be passed through a conductor 144 formed on the secondary foil 106. a conductor 146 formed on the base film 102 and connected to one another via a hot press connection point 148. Likewise, a point 150 with a lead-out contact 152 via a a conductor 154 formed on the secondary film 106, a conductor 156 formed on the base film 102, and a hot press joint 158 can be connected. These are, of course, just examples of many types of Interconnections which can practically be effected by connecting any two points in the circuit arrangement. The circuit arrangement 100 thus corresponds to a two-sided switchboard with free access at practically every point between the two sides of the control panel. Of course, in Also, depending on the particular circuit, considerable freedom in connecting different ones brought out contacts with the same platelets or different platelets may be present, as through the Conductors 160 and 162 on base sheet 102 is shown.
Wenn die Schaltungsanordnung 100 fertiggestellt ist, liegen keine Halbleiterkomponenten frei. Nur die Verlängerungen der sich in Querrichtung erstreckenden Leiter, die auf seitlichen Zungen 102a und 1026 enden, liegen frei, um eine Verbindung mit anderen Schaltungen zu schaffen. Eine Verbindung mit den Leitern auf der Zunge 102a kann beispielsweise leicht mittels einer zweiten H-Filmfolie 164 hergestellt werden, welche deckungsgleiche Streifenleiter auf einer Seite aufweist, die auf die entsprechenden Leiter auf der Grundfolie 102 ausgerichtet sind und mit ihnen direkt durch Heißpressen verbunden werden können, wie dies bereits im Zusammenhang mit der Schaltungsanordnung 10 beschrieben worden ist Falls erwünscht, könnte auch eine untergeordnete Schaltungsanordnung 166 mit einer der Zungen 102a oder 102i> verbunden werden, die Adressier- oder Fortschaltfunktionen erfüllen kann. Die untergeordnete Schaltungsanordnung 166 kann auf gleiche Weise hergestellt werden wie die Schaltungsan-Ordnung 100. Die Rückseite der Grundfolie 102 und der Sekundärfolie 106 können mit einem Metallbelag versehen sein, um eine Masseebene zu bilden und dadurch alle Streifenleiter auf den beiden Folien zu Microstrip-Übertragungsleitungen zu machen, die eine charakteristische Impedanz haben, die durch die Breite der Leiter, die Stärke der H-Filmfolie und die dielektrischen Eigenschaften der H-Filmfolie bestimmt ist.When the circuit arrangement 100 is completed, no semiconductor components are exposed. Just that Extensions of the transverse conductors that terminate on side tabs 102a and 1026, are exposed to connect to other circuits. Connect with the ladders the tongue 102a can, for example, easily by means of a second H-film sheet 164 are produced, which has congruent strip conductors on one side, which are aligned with the corresponding conductors on the base foil 102 and go straight through with them Hot presses can be connected, as has already been described in connection with the circuit arrangement 10, if so desired also a subordinate circuit arrangement 166 with one of the tongues 102a or 102i> which can fulfill the addressing or switching functions. the subordinate circuitry 166 can be on can be produced in the same way as the circuit arrangement 100. The back of the base film 102 and the Secondary foil 106 can be provided with a metal coating in order to form a ground plane and thereby making all strip conductors on the two foils into microstrip transmission lines, the one Have characteristic impedance determined by the width of the conductor, the thickness of the H-film foil and the dielectric properties of the H-film sheet is determined.
Die Schaltungsanordnung 100 kann gefaltet werden, wie dies bereits im Zusammenhang mit der Schaltungsanordnung 10 beschrieben und in Fig.3 dargestellt worden ist. Sie kann auch zu einem Zylinder gerollt werden oder anderweitig gefaltet und in eine geeignete Kühlflüssigkeit, wie öl, eingebracht werden. Wenn die Sekundärfolie 106 so angeordnet ist, daß sie bogenförmig von den Rückseiten der spaltenweise angeordneten Plättchen 104 absteht, bildet diese Folie Flüssigkeitskanäle, durch welche die Flüssigkeit systematisch hindurchgeführt werden kann, um eine besonders wirkungsvolle Kühlung zu erzielen.The circuit arrangement 100 can be folded, as already described in connection with the circuit arrangement 10 and shown in FIG has been. It can also be rolled or otherwise folded into a cylinder and folded into a suitable one Cooling liquid, such as oil, can be introduced. When the secondary film 106 is arranged so that it is arcuately arranged from the rear sides of the column-wise Plate 104 protrudes, this film forms liquid channels through which the liquid can be systematically guided in order to achieve particularly effective cooling.
Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß die Herstellung der Schaltungsanordnung 100 fast vollständig automatisiert werden kann.A particular advantage is that the Production of the circuit arrangement 100 can be almost completely automated.
Die einzelnen logischen Schaltkreise auf den integrierte Schalücreise bildenden Plättchen können individuell geprüft werden. Anschließend können sie untei Anwendung einer bekannten Technik zur Bildung mehrschichtiger Zwischenverbindungen miteinandei verbunden und erneut geprüft werden. Die Spalten vor Plättchen 104 können dann in einem erhitzten Haltet angeordnet und alle Heißpreßverbindungsstellen ir einer quer verlaufenden Spalte gleichzeitig mit Hilfe eines beheizten Werkzeuges ausgeführt werden, da: Preßpunkte an den Stellen sämtlicher herausgeführte! Kontakte der Plättchen hat. Dann kann die Sekundärfolie 106 mit der Grundfolie unter Verwendung eine: einzigen länglichen Werkzeuges verbunden werden, wie dies in Fig. 18 dargestellt ist Da der H-FiIm durchsichtig ist, ist das Ausrichten bei beiden Verbindungsschritten sehr einfach und kann automatisiert werden.The individual logic circuits on the integrated circuit-forming plates can be checked individually. You can then untei Using a known technique to form multilayer interconnects with one another connected and checked again. The gaps in front of platelets 104 can then be kept in a heated position arranged and all hot press connection points ir a transverse column simultaneously with the help a heated tool, because: Press points at the points of all lead out! The platelet has contacts. Then the secondary film 106 can be combined with the base film using one of: single elongated tool, as shown in Fig. 18 Since the H-FiIm is transparent, the alignment in both connection steps is very simple and can be automated will.
Es ist sehr schwierig, einen Vielfunktions-Schaltungsblock zu prüfen, bevor er in ein Schaltungssysterr eingebaut ist Bei der Schaltungsanordnung 100 kanr aber noch nach ihrem vollständigen Zusammenbau und der dann erfolgenden Prüfung ein fehlerhaftes Plättcher relativ leicht durch einfaches Herausschneiden eines Teiles von entweder der Grundfolie oder der Sekundärfolie entfernt werden, wobei lediglich die Heißpreßverbindungsstellen durchbrochen werden und die Bruch ränder wieder mit den Plättchen verbunden werden, urr dann den herausgeschnittenen Teil wieder in seine Lage zu bringen und die zusammengehörigen Leiter miteinander zu verbinden.It is very difficult to test a multifunctional circuit block before putting it into a circuit system is installed in the circuit arrangement 100 but still after its complete assembly and the then taking place check a defective wafer relatively easily by simply cutting out one Part of either the base film or the secondary film are removed, only the hot-press joints are broken and the break the edges are connected to the plates again, and then the cut-out part is put back in its position to bring and to connect the related conductors with each other.
Wenn integrierte Schaltkreise auf beiden Seiten einei Halbleiterscheibe angeordnet sind, kann ebenfalls eir Verbindungssystem entsprechend der Schaltungsanordnung 10 und insbesondere der Schaltungsanordnung 10t verwendet werden. Bei der Schaltungsanordnung 10t können die Metalleiter auf der Grundfolie und auf dei Sekundärfolie direkt durch Heißpressen mit der Metallkontakten auf den entsprechenden Seiten dei Plättchen verbunden werden. Falls erwünscht, könner Η-Filmstreifen durch die Falten der in Fig. Ii dargestellten Sekundärfolie hindurchgeführt werden und die Leiter auf den Streifen können mit der Kontakten auf der Oberseite der Plättchen verbunder werden, um eine weitere Verbindungsebene zu schaffen Dies kann auf beiden Seiten der Plättchen erfolgen indem die Streifen unter rechten Winkeln angeordnei werden.If integrated circuits have one on both sides Semiconductor wafer are arranged, can also eir connection system corresponding to the circuit arrangement 10 and in particular the circuit arrangement 10t be used. In the case of the circuit arrangement 10t, the metal conductors on the base foil and on the can Secondary foil directly by hot pressing with the metal contacts on the corresponding sides of the dei Platelets are connected. If desired, Η film strips can be fed through the folds of the lines shown in Fig. II Secondary film shown are passed through and the conductors on the strip can with the Contacts on the top of the platelets are connected to create another connection level This can be done on either side of the platelets by placing the strips at right angles will.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US65049767A | 1967-06-30 | 1967-06-30 | |
| US65049767 | 1967-06-30 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1764534A1 DE1764534A1 (en) | 1971-08-05 |
| DE1764534B2 DE1764534B2 (en) | 1977-07-07 |
| DE1764534C3 true DE1764534C3 (en) | 1978-02-23 |
Family
ID=
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