DE4032154A1 - Integrierte schaltungsanordnung - Google Patents
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- H01L2224/16225—Disposition 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
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine integrierte Schaltungs
anordnung mit einer vorgegebenen Geometrie zur Verbesserung der
Herstellung der Schaltungsanordnung sowie ein diesbezügliches
Prüf- und Herstellverfahren. Die vorliegende Erfindung bezieht
sich ganz allgemein auf als IC-Anordnungen bezeichnete inte
grierte Schaltungsanordnungen sowie auf ein Herstellverfahren
zur Herstellung dieser Schaltungsanordnungen, insbesondere auf
eine IC-Anordnung, die sogar im Falle der Herstellung einer ge
ringer Anzahl verschiedenartiger Produkte mit geringen Kosten
entwickelt oder hergestellt werden kann. Desweiteren bezieht
sich die vorliegende Erfindung auf ein entsprechendes Verfahren
zur Herstellung einer solchen IC-Anordnung.
Mit zunehmender Verbesserung der Herstelltechniken zur Erzeu
gung hochintegrierter Schaltungen wurden in den letzten Jahren
IC-Anordnungen mit hohen Leistungen entwickelt. Dies geschah
insbesondere aufgrund der Tatsache, da solche IC-Anordnungen
Jahr für Jahr eine bedeutendere Rolle in der elektronischen In
dustrie spielen. Mit weiterer Diversifizierung elektronischer
Anordnungen entstand eine wachsende Forderung nach IC-Anordnun
gen, die in kleinen Mengen und in unterschiedlichen Typen her
gestellt werden können. Zur Herstellung geringer Mengen maßge
schneiderter IC-Anordnungen verschiedener Typen sind bislang
IC-Anordnungen mit Gate-Vorrichtungen in weit verbreitetem Ge
brauch, wobei diese IC-Anordnungen sowohl durch Einsatz einer
Herstelltechnik unter Verwendung eines Master-Chips (Master
Slice) als auch durch Anwendung einer Konstruktionstechnik un
ter Verwendung von CAD (Computer Aided Design = computerge
stützte Konstruktion) hergestellt worden sind. Um jedoch die
Leistung elektronischer Schaltungsanordnungen weiter zu ver
bessern, bestand bislang die Forderung nach IC-Anordnungen mit
höherer Leistung, d. h. mit höherer Betriebsgeschwindigkeit, ei
nem höheren Integrationsgrad, einem geringeren Energiebedarf,
etc. - und dies sogar auf der Basis einer geringen Produktions
menge bei unterschiedlichen IC-Typen. Solche Hochleistungs-IC-
Anordnungen auf der Basis geringer Herstellmengen und unter
schiedlicher Typen werden mit eigens dafür vorgesehenen Masken
hergestellt, die in allen Fertigungsstufen verwendet werden.
Desweiteren werden in Abhängigkeit der spezifischen IC-Struktur
speziell konfigurierte Werkzeuge od. dgl. in den jeweiligen
Fertigungsstufen benötigt.
Die IC-Anordnungen weisen im allgemeinen Schaltkreise mit in
ternen logischen Schaltungen und dgl. auf. Desweiteren sind
Bonding-Anschlußflächen als Terminals für Bonding-Leitungen
vorgesehen, die zur Übertragung elektrischer Signale zwischen
den Schaltkreisen innerhalb der Anordnung und externen Schalt
kreisen dienen. Nachfolgend wird die Struktur von IC-Anordnun
gen auf der Basis einer geringen Produktionsmenge bei unter
schiedlichen Typen beschrieben. Dies bedeutet, daß im vorlie
genden Falle eine Konfiguration von Schaltungen und Bonding-An
schlußflächen im Hinblick auf zwei IC-Anordnungen mit unter
schiedlichen Signalverarbeitungsfunktionen und einer unter
schiedlichen Anzahl von Eingabe-/Ausgabeterminals beschrieben
wird.
Die Fig. 1A und 1B zeigen ein herkömmliches Beispiel einer
Chip-Konfiguration zweier IC-Anordnungen mit unterschiedlichen
Signalverarbeitungsfunktionen und einer unterschiedlichen An
zahl von Eingabe-/Ausgabeterminals. Ein Substrat 10 einer
ersten, in Fig. 1A dargestellten IC-Anordnung und ein Substrat
20 einer zweiten, in Fig. 1B dargestellten IC-Anordnung unter
scheiden sich voneinander in der Größe ihrer Hauptflächen und
in der Anzahl und der mustermäßigen Anordnung ihrer jeweiligen
Bonding-Verbindungsflächen 11, 21. Hauptsächlich als interne
logische Schaltkreise ausgebildete Schaltungen 12, 22 sind je
weils in von den Bonding-Verbindungsflächen 11, 21 auf den je
weiligen Substraten 10, 20 eingeschlossenen Bereichen ausgebil
det. Die Eingabe-/Ausgabeterminals der Schaltungen 12, 22 sind
einem Verbindungsprozeß ausgesetzt, so daß sie mit den jeweili
gen Bonding-Verbindungsflächen 11, 21 elektrisch verbunden wer
den.
Die Fig. 2A und 2B zeigen den Zustand eines Wafer-Tests der in
Fig. 1A gezeigten ersten IC-Anordnung. Dabei wird der Chip bzw.
Wafer geprüft. Dieser Wafer-Test stellt einen Prüfschritt da
hingehend dar, als geprüft wird, ob der Chip zufriedenstellend
arbeitet. Dazu wird die Funktion des beim vorangegangenen Fer
tigungsschritt ausgebildeten Schaltkreises überprüft, wobei es
sich hier um ein fertiggestelltes Produkt nach Vollendung eines
Wafer-Fertigungsschrittes handelt. Dieser Test wird üblicher
weise bei der Entwicklung der IC-Anordnung und bei der Herstel
lung der IC-Anordnung durchgeführt, bevor der Chip bzw. Wafer
zerschnitten wird. Während dieses Wafer-Tests sind gemäß den
Darstellungen in den Fig. 2A und 2B die Spitzen der zum Prüfen
dienenden, sich von einem ortsfesten Meßwertkartensubstrat 30
aus erstreckenden Meßwertanschlüsse 31 mit den Bonding-Verbin
dungsflächen 11 auf den auf einem Tisch 40 montierten Substrat
10 in Kontakt. Auf einer unteren Oberfläche des festen Meßwert
kartensubstrats 30 sind leitende Verbindungsmuster 32 ausgebil
det. Auf der oberen Oberfläche des festen Meßwertkartensub
strats 30 sind desweiteren Elektroden 33 zur Übertragung elek
trischer Signale zu oder von einem in den Figuren nicht gezeig
ten Prüfer ausgebildet. Die Elektroden 33 und die Verbindungs
muster 32 sind über eine die inneren Seitenwände der Öffnungen
34 bedeckende, elektrisch leitfähige Substanz verbunden. Die
Meßwert- bzw. Signalanschlüsse 31 sind durch eine elektrisch
leitfähige, haftende bzw. klebende Substanz 35 auf die Verbin
dungsmuster geklebt bzw. damit adhäsiv verbunden.
Gemäß den Darstellungen in den Fig. 2A und 2B ist während des
Wafer-Tests der eine große Anzahl der IC-Anordnungen nebenein
ander darauf angeordnet aufweisende Wafer auf den Tisch 40 mon
tiert und wird zeitweise darauf befestigt. Die Spitze des ent
sprechenden Signalanschlusses des befestigten Signalkartensub
strats wird in einer spezifischen Chip-Fläche auf dem Wafer auf
jede der Bonding-Verbindungsflächen gedrückt, so daß sie mit
der Bonding-Verbindungsfläche 11 elektrisch verbunden ist.
Folglich werden zwischen der Schaltung 12 in der ersten IC-An
ordnung und dem Prüfer über die Bonding-Verbindungsfläche 11,
den Signalanschluß 31, die klebende Substanz 35, das Verbin
dungsmuster 32, die Öffnung 34 und die Elektrode 33 des festen
Signalkartensubstrats 30 elektrische Signale zur Durchführung
eines Operationstests der ersten IC-Anordnung übertragen.
Die Fig. 3A und 3B zeigen den Wafer-Chip in einem Zustand, in
dem er in einer Baueinheit 50 zur Vervollständigung der ersten
IC-Anordnung als ein fertiges Produkt montiert ist. Gemäß den
Darstellungen in den in Rede stehenden Figuren ist das Substrat
10 auf die Oberfläche eines Bodenbereichs 53 in der Baueinheit
50 montiert. Die Bonding-Verbindungsfläche 11 auf dem Substrat
10 ist mit einer in den Figuren nicht gezeigten externen Lei
tung der Baueinheit 50 durch einen Bonding-Draht 51 und ein
Verbindungsmuster 52 elektrisch verbunden. Nachdem das IC-Sub
strat 10 in die Baueinheit 50 eingebaut ist, wird die Oberflä
che des Substrats und die Baueinheit von einer Kappe überdeckt,
um das Endprodukt zu bilden. Obwohl der voranstehend beschrie
bene Wafer-Test und das Zusammenstellen des Chip hinsichtlich
der ersten IC-Anordnung beispielhaft beschrieben worden sind,
lassen sich diese Schritte für jeden Typen einer IC-Anordnung
bei der Herstellung von geringen Mengen maßgeschneiderter ICs
durchführen. Dies heißt, daß der Wafer-Test und das Einbinden
des Substrats in die Baueinheit 50 auch für die zweite IC-An
ordnung erfolgen kann. Die relative Anordnung der dort ausge
bildeten Bonding-Verbindungsflächen 21 unterscheidet sich dabei
jedoch von der Anordnung der Bonding-Verbindungsflächen 11. Un
ter Zugrundelegung der Anordnung der Bonding-Verbindungsflächen
21 wird daher die Position der Spitze der die jeweiligen
Bonding-Verbindungsflächen 21 kontaktierenden Signalanschlüsse
31 eingestellt. Auch dann, wenn das Substrat 20 in die Bauein
heit 50 eingebunden wird, erfolgt das Verbinden der Drähte von
Verbindungsflächen, die sich von denen der zuvor beschriebenen
ersten IC-Anordnung unterscheiden, wie zuvor beschrieben, zumal
die Verbindungsmuster 52 und die Bonding-Verbindungsflächen 21
durch die Bonding-Drähte 51 miteinander verbunden sind.
In den Fig. 4A bis 4C ist die Verbindung zwischen einer
Bonding-Verbindungsfläche 11 und einem Schaltkreis 12 beispiel
haft gezeigt. Ein Schaltkreis der in Rede stehenden IC-Anord
nung ist gemäß dem in Fig. 4C gezeigten Ersatzschaltbild wie
folgt aufgebaut. Ein allgemeiner Terminal 13 für zwei MOS-Tran
sistoren im Schaltkreis 12 ist mit einer Leitung 11a der
Bonding-Verbindungsfläche 11 über eine Kontaktöffnung 15 ver
bunden. Die gesamte Oberfläche des Schaltkreises 12 und die
Oberfläche der Leitung 11a der Bonding-Verbindungsfläche 11
sind beide mit einem zum Schutz dienenden Isolierfilm 16 be
deckt.
Die Verbindung zwischen der Bonding-Verbindungsfläche 11 und
dem Schaltkreis 12 erfolgt gemäß der Darstellung in Fig. 5
manchmal über einen Eingabe- und/oder Ausgabe-Puffer-Schalt
kreis 17. Dieser Eingabe- und/oder Ausgabe-Puffer-Schaltkreis
17 speichert zeitweise ein von der Bonding-Verbindungsfläche 11
kommendes Signal entsprechend der Signalverarbeitungsgeschwin
digkeit des Schaltkreises 12, so daß die Verarbeitungsgeschwin
digkeit eines Schaltkreises außerhalb der Vorrichtung od. dgl.
mit der Verarbeitungsgeschwindigkeit des Schaltkreises 12 über
einstimmt.
Die zuvor beschriebenen Bausteine, nämlich die Bonding-Verbin
dungsfläche 11, der Schaltkreis 12 und der Eingabe- und/oder
Ausgabe-Puffer-Schaltkreis 17, lassen sich durch Anwendung her
kömmlicher fotolithografischer Techniken extrem miniaturi
sieren.
Die Struktur integrierter Schaltkreisanordnungen auf der Basis
geringer Produktionsmengen und unterschiedlicher Typen weist
folgende Probleme auf:
Wenn bei der Entwicklung der ersten IC-Anordnung und der zwei
ten IC-Anordnung herkömmliche Vorrichtungen auf der Basis ge
ringer Produktionsmengen und unterschiedlicher Typen für die
erste IC-Anordnung eine feste Signalkarte für die erste IC-An
ordnung auch für die zweite IC-Anordnung zur Durchführung eines
Wafer-Tests verwendet wird, lassen sich elektrische Verbindun
gen zwischen den Bonding-Anschlußflächen 21 und den Signalan
schlüssen 31 manchmal nicht durchführen, da die Anzahl der vor
gesehenen Muster der Anschlußflächen 11 und 21 zwischen der
ersten und der zweiten IC-Anordnung nicht identisch sind. Daher
ist es schwierig, die gleiche feste Signalkarte allgemein
sowohl bei der ersten als auch bei der zweiten IC-Anordnung zu
verwenden. Sogar dann, wenn die Anzahl der Bonding-Anschlußflä
chen 11 nahezu der der Bonding-Anschlußflächen 21 entspricht,
ist es dann, wenn eine für eine IC-Anordnung geeignete Bauein
heit 50 für eine andere IC-Anordnung in gleicher Weise unter
Inkorporation der IC-Anordnung in die Baueinheit 50 verwendet
wird, möglich, daß jegliche benachbarte Bonding-Drähte 51 ein
ander kontaktieren und elektrische Kurzschlüsse verursachen.
Daher ist es schwierig, die gleichen Baueinheiten 50 für beide
IC-Anordnungen zu verwenden. Folglich erfordert die Entwicklung
bzw. Herstellung zweier Typen von IC-Anordnungen jeweils eine
bestimmte fest vorgegebene Signalkarte 30 für eine bestimmte zu
fertigende Baueinheit 50 in Abhängigkeit vom Typ der IC-Anord
nungen, wodurch das Problem einer Zunahme der Versuchs- und
Herstellkosten auftritt.
Hinzu kommt die Tatsache, daß beim Verbinden bzw. Anschließen
der Drähte zur Verbindung der Bonding-Drähte 51 ein Einstellen
der exakten Position der Verdrahtung aufgrund einer Begrenzung
der mechanischen Genauigkeit nicht einfach ist. Somit erfordert
eine Variation in Musteranordnungen der Bonding-Anschlußflächen
11, 12 eine große Anstrengung bei der Einstellung der exakten
Positionierung der Verdrahtung, wodurch wiederum eine Erhöhung
der Herstellkosten hervorgerufen wird.
Im Rahmen des voranstehenden Beispiels wurde die Entwicklung
bzw. Herstellung zweier Typen von IC-Anordnungen beschrieben.
Es ist jedoch zu berücksichtigen, daß es eine große Anzahl un
terschiedlicher Typen von IC-Anordnungen auf der allgemeinen
Basis geringer Produktionsmengen und unterschiedlicher Typen
gibt. Daher sind die voranstehend genannten Probleme in der
Realität sehr ernst zu nehmen.
Die voranstehenden Probleme lassen sich durch Standardisierung
der Größe des Substrats und der Anzahl der angeordneten Muster
von Anschlußflächen der IC-Anordnungen eliminieren. Dabei müßte
die Standardisierung in Richtung der größten IC-Anordnung er
folgen, damit die feste Signalkarte 30 und die Baueinheit 50 im
Rahmen der Vielzahl der IC-Anordnungen allgemein verwendet wer
den kann. Dies jedoch verursacht eine erhöhte Menge ungenutzter
Bereiche auf dem Substrat, nämlich eine erhöhte Menge freier
Räume zwischen den Schaltkreisbereichen und den Anschlußflä
chen. Dies wiederum führt zu einem anderen Problem, nämlich zu
dem Problem der Leistungsverringerung der IC-Anordnungen auf
grund eines erhöhten Widerstandes aufgrund längerer leitfähiger
Verbindungsmuster. Desweiteren führt dies zu einer Verringerung
des Integrationsgrades der IC-Anordnungen.
Der voranstehend beschriebene, die Signalkarte verwendende
Wafer-Test ist in der japanische Offenlegungsschrift Nr.
63-2 89 826 offenbart. Die dort offenbarte Signalkarte ist derart
strukturiert, daß darauf eine große Anzahl von Anschlußflächen
angeordnet und auf einem ersten Substrat befestigt sind, auf
dem ein zweites Substrat mit einer Funktion zur Auswahl ledig
lich notwendiger Ausgänge von den jeweiligen Anschlußflächen
abnehmbar vorgesehen ist. Diese Struktur ermöglicht es, ver
schiedene unterschiedliche Wafer-Tests lediglich durch Austau
schen des zweiten Substrats ohne Änderung der Anschlußflächen
bei jedem Test durchzuführen. Sogar dann, wenn solche eine
Signalkarte verwendet wird, lassen sich die voranstehend erör
terten Nachteile bei einem Wafer-Test bei IC-Anordnungen auf
der Basis geringer Produktionsmengen und unterschiedlicher
Typen mit verschiedenartigen Anordnungen von Anschlußflächen
noch nicht eliminieren.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
einen hochintegrierten maßgeschneiderten IC ohne das Erforder
nis spezifischer Test- oder Baukonfigurationen in einem kurzen
Produktionsverfahren einfach herzustellen.
Eine erfindungsgemäße integrierte Schaltungsanordnung weist ein
Substrat, eine auf dem Substrat ausgebildete Schaltung zur Aus
gabe und Eingabe eines Signals nach bzw. von außerhalb der An
ordnung, eine Mehrzahl auf dem Substrat angeordneter verbinden
der Anschlußflächen zur Eingabe bzw. Ausgabe eines Signals zwi
schen der Schaltung und außerhalb der Anordnung sowie Verbin
dungsmittel zur elektrischen Verbindung der Anschlußflächen mit
entsprechenden Eingabe-/Ausgabeterminals der Schaltung auf.
Eine vorgegebene definierte Anzahl von definiert ausgebildeten
Mustern von Anschlußflächen ist auf dem Substrat ausgebildet.
Das Substrat weist eine beliebige Größe auf, so daß dort zumin
dest eine vorgegebene Anzahl von Anschlußflächen angeordnet
werden kann. Der Schaltkreis ist an einer beliebigen Position
auf dem Substrat angeordnet, wobei diese Position von derjeni
gen abweicht, in der die Anschlußflächen angeordnet sind. Die
Anzahl der Anschlußflächen ist größer oder gleich der Anzahl
der Anschlußflächen, die für die Eingabe bzw. Ausgabe des
Signals zwischen dem Schaltkreis und außerhalb der Anordnung
erforderlich sind.
Im Falle der Anwendung für verschiedene Typen integrierter
Schaltungsanordnungen muß aufgrund der Tatsache, daß die Anzahl
und die Anordnung der Muster der Anschlußflächen definiert ist,
ein Signalkartensubstrat für den Wafer-Test oder für eine Bau
einheit erfindungsgemäß zur Herstellung eines fertigen Produk
tes verwendet werden. Ein vorgefertigtes Muster der Elektroden
läßt sich dann allgemein verwenden. Folglich läßt sich auch auf
der Basis einer geringen Produktionsmenge unterschiedlicher
Typen von IC-Anordnungen ein allgemeines Signalkartensubstrat
oder eine allgemeine Baueinheit für die verschiedenen Typen in
tegrierter Schaltungsanordnungen verwenden. Da zur Verbindung
externer Terminals mit Anschlußflächen ein allgemeines Muster
von Drahtverbindungen verwendet werden kann, wobei die Kon
trolle der Genauigkeit in der Positionierung aufgrund einer Be
grenzung der mechanischen Genauigkeit der Drahtverbindungsma
schinen schwierig ist, ist es unnötig, die Kontrolle der Posi
tion für jede integrierte Schaltungsanordnung der verschiedenen
Typen zu überprüfen.
Ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen integrier
ten Schaltungsanordnungen weist folgende Verfahrensschritte
auf: Zunächst wird auf Hauptflächen einer Mehrzahl von Substra
ten die gleiche Anzahl und die gleiche Anordnung von Mustern
aus Anschlußflächen ausgebildet. Anschließend werden in Berei
chen auf den jeweiligen Oberflächen der Substrate dort, wo die
Mehrzahl der Anschlußflächen nicht ausgebildet ist, Schalt
kreise mit unterschiedlichen Signalverarbeitungsfunktionen aus
gebildet. Schließlich werden Eingabe-/Ausgabeterminals der je
weiligen Schaltungen mit entsprechenden Anschlußflächen verbun
den.
Nach einem weiteren Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Herstellung integrierter Schaltungsanordnungen werden die je
weils unterschiedliche Signalverarbeitungsfunktionen aufweisen
den Schaltkreise zuerst auf den jeweiligen Oberflächen der
Mehrzahl von Substraten ausgebildet. Anschließend werden die
Oberflächen der jeweiligen Schaltkreise mit einem isolierenden
Film überdeckt, auf den die gleiche Anzahl und die gleiche An
ordnung von Mustern von Anschlußflächen ausgebildet werden. An
schließend erfolgt eine Verbindung zwischen den Eingabe-/Aus
gabeterminals der Schaltkreise und den Anschlußflächen.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, einen
Wafer-Test einer Mehrzahl integrierter Schaltungsanordnungen
verschiedener Typen auf der Basis einer geringer Produktions
zahl verschiedener Typen durchzuführen. Darüber hinaus lassen
sich die integrierten Schaltungsanordnungen in Baueinheiten in
tegrieren und Verbindungsdrähte zwischen externen Terminals und
den Anschlußflächen bewerkstelligen. Dies alles geschieht mit
der gleichen Anordnung und unter den gleichen Bedingungen.
Darüber hinaus führt der Verfahrensschritt der ersten Ausbil
dung der jeweiligen Schaltkreise auf der Mehrzahl der Substrate
und das anschließende Ausbilden der Anschlußflächen auf dem als
Zwischenschicht dienenden Isolierfilm, der diese Schaltungen
bedeckt, zur Ausbildung einer mehrschichtigen integrierten
Schaltungsanordnung, bei der die Anschlußflächen auf Bereichen
ausgebildet werden können, wo auch die Schaltungen angeordnet
sind.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorlie
genden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und wei
terzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprü
che, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung von Aus
führungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung zu ver
weisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Aus
führungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden
auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbil
dungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1A und 1B eine Anordnung von Anschlußflächen und
Schaltkreisen auf Substraten zweier Typen
integrierter Schaltungsanordnungen, wobei
diese Schaltungsanordnungen auf der Basis
geringer Herstellmengen und unterschied
licher Typen produziert wurden,
Fig. 2A in einer Draufsicht den Zustand im Rahmen
eines Wafer-Tests einer integrierten Schal
tungsanordnung,
Fig. 2B den Gegenstand aus Fig. 2A im Schnitt ent
lang der Linie E-E,
Fig. 3A in einer Draufsicht eine in eine Baueinheit
50 montierte integrierte Schaltungsanord
nung, die desweiteren verdrahtet ist,
Fig. 3B den Gegenstand aus Fig. 3A im Schnitt ent
lang der Linie F-F,
Fig. 4A in einer Draufsicht ein Ausführungsbeispiel
eines leitenden Verbindungsmusters zur Ver
bindung einer Anschlußfläche 11 und einer
Schaltung 12 in einer integrierten Schal
tungsanordnung,
Fig. 4B den Gegenstand aus Fig. 4A im Schnitt ent
lang der Linie G-G,
Fig. 4C das Ersatzschaltbild des Gegenstandes aus
den Fig. 4A und 4B,
Fig. 5 ein weiteres Beispiel eines lei
tenden Verbindungsmusters zur Verbindung
der Anschlußfläche 11 mit der Schaltung 12
in der integrierten Schaltungsanordnung,
Fig. 6A und 6B ein erstes Ausführungsbeispiel der erfin
dungsgemäßen integrierten Schaltungsanord
nung, wobei hier die Anordnung der An
schlußflächen und der Schaltungen auf dem
Substrat einer ersten und einer zweiten in
tegrierten Schaltungsanordnung dargestellt
sind,
Fig. 7A und 7B ein zweites Ausführungsbeispiel der erfin
dungsgemäßen integrierten Schaltungsanord
nung, wobei hier ebenfalls die Anordnung
der Anschlußflächen und der Schaltkreise
auf dem Substrat einer ersten und einer
zweiten Schaltungsanordnung dargestellt
sind,
Fig. 8A und 8B ein drittes Ausführungsbeispiel einer er
findungsgemäßen integrierten Schaltungsan
ordnung, wobei hier ebenfalls die Anordnung
der Anschlußflächen und der Schaltkreise
auf den Substraten einer ersten und einer
zweiten Schaltungsanordnung dargestellt
sind,
Fig. 9A und 9B ein viertes Ausführungsbeispiel einer er
findungsgemäßen integrierten Schaltungsan
ordnung, wobei hier die Anordnungen der An
schlußflächen und Schaltkreise auf den Sub
straten der ersten und der zweiten inte
grierten Schaltungsanordnung dargestellt
sind,
Fig. 10A und 10B ein fünftes Ausführungsbeispiel der erfin
dungsgemäßen integrierten Schaltungsanord
nung, wobei hier die Anordnungen der An
schlußflächen und Schaltkreise auf den Sub
straten der ersten und zweiten integrierten
Schaltungsanordnung dargestellt sind,
Fig. 11A und 11B ein sechstes Ausführungsbeispiel der erfin
dungsgemäßen integrierten Schaltungsanord
nung, wobei hier ebenfalls die Anordnungen
der Anschlußflächen und Schaltkreise auf
den Substraten der ersten und zweiten inte
grierten Schaltungsanordnung dargestellt
sind,
Fig. 12A in einer Draufsicht das sechste Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
wobei die erste integrierte Schaltungsan
ordnung in die Baueinheit 50 integriert
ist,
Fig. 12B den Gegenstand aus Fig. 12A im Schnitt ent
lang der Linie A-A,
Fig. 13A und 13B eine weitere Ausgestaltung des sechsten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Er
findung,
Fig. 14A und 14B ein siebtes Ausführungsbeispiel der vorlie
genden Erfindung, wobei die Anordnung der
Anschlußflächen und Schaltkreise auf den
Substraten der ersten und der zweiten inte
grierten Schaltungsanordnung dargestellt
sind,
Fig. 15A in einer Draufsicht das siebte Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung, wobei
die erste integrierte Schaltungsanordnung
in die Baueinheit 50 integriert ist,
Fig. 15B den Gegenstand aus Fig. 15A im Schnitt ent
lang der Linie B-B,
Fig. 16A und 16B eine Weiterbildung des siebten Ausführungs
beispiels der vorliegenden Erfindung,
Fig. 17A und 17B detaillierte Beispiele der Anordnung von
Anschlußflächen 11 und Schaltkreisen 12 der
ersten integrierten Schaltungsanordnung ge
mäß dem fünften Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung,
Fig. 17C in einem detaillierten Beispiel die Anord
nung der Anschlußflächen 11 und Schaltkrei
se 12 der ersten integrierten Schaltungsan
ordnung des siebten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung,
Fig. 18A in einer Draufsicht das siebte Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung, wobei
die Anordnung im Bereich der Anschlußfläche
11 dargestellt ist,
Fig. 18B den Gegenstand aus Fig. 18A im Schnitt ent
lang der Linie C-C,
Fig. 18C in einer geschnittenen Darstellung den Ge
genstand aus Fig. 18A im Schnitt entlang
der Linie D-D und
Fig. 18D in einer geschnittenen Darstellung eine
elektrische Verbindung zwischen einer Lei
tung 17a und einer Verbindungsschicht 18 im
Bereich nahe des Randes des Substrats 11.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfin
dung unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert.
Die Fig. 6A und 6B zeigen eine Chip-Konfiguration einer ersten
und einer zweiten IC-Anordnung gemäß einem ersten Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem zuvor beschriebe
nen herkömmlichen Beispiel einer IC-Anordnung unterscheidet
sich die Anzahl und die Ausgestaltung der Muster der Anschluß
flächen 11 von denjenigen der Anschlußflächen 21 zwischen der
ersten und der zweiten IC-Anordnung. Bei dem in Rede stehenden
Ausführungsbeispiel ist jedoch die Anzahl der Anschlußflächen
21 in der zweiten IC-Anordnung derart erhöht, daß sie der An
zahl der Anschlußflächen 11 entspricht. Desweiteren sind die
Anschlußflächen 11 und 21 entlang der drei Seiten eines jeden
rechtwinkligen Substrats 10, 20 nach gleichem Muster angeord
net. Die erhöhte Anzahl der Anschlußflächen 21 bei der zweiten
IC-Anordnung ist zum Betrieb einer Schaltung 22 unnötig. Folg
lich wird diese erhöhte Anzahl zur Übertragung von Signalen in
der Praxis nicht verwendet. Darüber hinaus unterscheidet sich
das Substrat 10 der ersten IC-Anordnung von dem Substrat 20 der
zweiten IC-Anordnung hinsichtlich der Größe, wobei eine Seite
jedes der die Signalanschlüsse 11, 21 aufweisenden Substrate
10, 20 relativ zu den Anschlußflächen 11, 21 um eine Seite ver
schoben bzw. gekippt ist. Desweiteren sind in Bereichen inner
halb der Anschlußflächen 11, 21 auf den Substraten 10, 20
Schaltungen 12, 22 mit gegenseitig unterschiedlichen Breiten
ausgebildet. Die Schaltungen 12, 22 bestehen hauptsächlich aus
internen logischen Schaltkreisen mit Signalverarbeitungsfunk
tionen und einer Mehrzahl von in den Figuren nicht gezeigten
Eingabe-/Ausgabeterminals, die mit den entsprechenden Anschluß
flächen 11, 21 verbunden sind.
Ein Wafer-Test dieser IC-Anordnungen wird wie bei dem in den
Fig. 2A und 2B dargestellten herkömmlichen Beispiel durchge
führt. Die IC-Anordnungen sind wie bei dem in den Fig. 3A und
3B gezeigten herkömmlichen Beispiel in eine Baueinheit 50 ein
gebunden. Da die Anschlußflächen 11, 21 dieselbe Musteranord
nung zwischen der ersten und der zweiten IC-Anordnung für den
Wafer-Test aufweisen, läßt sich das gleiche Signalkartensub
strat verwenden. Die gleiche Baueinheit läßt sich ebenso zur
Einverleibung der Anordnungen in die Baueinheit 50 verwenden.
Ungenutzte oder "Dummy"-Anschlußflächen werden während des
Tests durch entsprechende Anschlußflächen kontaktiert, jedoch
liegt an diesen Anschlußflächen kein Signal an. Beim ab
schließenden Einbinden der IC-Anordnungen werden unbenutzte An
schlußflächen nicht mit Terminals der Baueinheit verbunden.
Daher kann bei diesem Ausführungsbeispiel der Wafer-Test mit
der gleichen Anordnung zur Entwicklung oder Herstellung der
Schaltungen 12, 22 mit unterschiedlichen Breiten und Signalver
arbeitungsfunktionen durchgeführt werden. Ebenso ist es mög
lich, die Anordnungen in die gleiche Baueinheit einzubringen.
Dies ermöglicht die Reduzierung der Entwicklungskosten und der
Herstellkosten solcher zwei Typen von IC-Anordnungen, bei denen
die Schaltungen unterschiedliche Breiten od. dgl. gemäß voran
gegangener Beschreibung aufweisen. Die in Rede stehenden IC-An
ordnungen eignen sich zur Herstellung geringer Mengen unter
schiedlicher Typen. Während sich die unterschiedlichen IC-An
ordnungen bei dem in Rede stehenden Ausführungsbeispiel auf
zwei unterschiedliche Typen bezogen haben, werden die aus der
erfindungsgemäßen Anordnung resultierenden Effekte mit zuneh
mender Diversifikation der IC-Anordnungen größer.
Die Fig. 7A und 7B zeigen eine Chip-Konfiguration der ersten
und zweiten IC-Anordnung entsprechend einem zweiten Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Ausfüh
rungsbeispiel sind die Anzahl und Anordnungsmuster der An
schlußflächen 11 die gleichen wie diejenigen der Anschlußflä
chen 21. Die Anschlußflächen 11, 21 sind desweiteren linear an
geordnet und befinden sich dabei auf jeweils gegenüberliegenden
Seiten der Substrate 10 bzw. 20. Das Substrat 10 der ersten IC-
Anordnung unterscheidet sich von dem Substrat 20 der zweiten
IC-Anordnung hinsichtlich der Größe und des Abstandes zwischen
den einander gegenüberliegenden Seiten der Substrate 10, 20, wo
keine der Anschlußflächen 11, 21 vorgesehen sind.
Bei dem in Rede stehenden Ausführungsbeispiel ist es ebenso
möglich, nahezu den gleichen Effekt zu erzielen, wie bei dem
erstgenannten Ausführungsbeispiel. Desweiteren läßt sich die
relative Position der Schaltungen 12, 22 in lateraler Richtung
bezüglich der Anschlußflächen 11, 21 flexibler bestimmen.
Die Fig. 8A und 8B zeigen eine Chip-Konfiguration der ersten
und der zweiten IC-Anordnung gemäß einem dritten Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Ausführungsbei
spiel sind entlang zweier aneinander grenzender Seiten jedes
der Substrate 10, 20 die gleiche Anzahl und die gleiche Muster
folge von Anschlußflächen 11, 21 in Form des Buchstabens "L"
angeordnet. Die Substrate 10, 20 unterscheiden sich in der
Größe durch laterale oder longitudinale Änderung der relativen
Position zweier von vier Seiten jedes der Substrate 10, 20, auf
denen keine Anschlußflächen 11, 21 angeordnet sind - relativ zu
den Anschlußflächen 11, 21.
Bei dem in Rede stehenden Ausführungsbeispiel ist es möglich,
nahezu die gleichen Effekte wie bei dem zuvor beschriebenen
ersten Ausführungsbeispiel zu erhalten. Dies liegt an der Mehr
zahl von IC-Anordnungen, bei denen Schaltungen mit unterschied
lichen Breiten und Längen ausgebildet sind.
Die Fig. 9A und 9B zeigen eine Chip-Konfiguration der ersten
und der zweiten IC-Anordnung gemäß einem vierten Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind jeweils die gleiche Anzahl
und die gleiche Musterfolge von Anschlußflächen in linearer An
ordnung entlang jeweils einer Seite jedes der Substrate 10, 20
vorgesehen. Die Substrate 10, 20 unterscheiden sich in ihrer
Größe durch laterale oder longitudinale Änderung ihrer Position
hinsichtlich der verbleibenden drei Seiten der jeweiligen Sub
strate 10, 20, auf denen keine Anschlußflächen 11, 21 vorgese
hen sind - im Hinblick auf die Anschlußflächen 11, 21.
Mit diesem Beispiel erhält man nahezu den gleichen Effekt wie
bei dem zuvor beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel. Ebenso
läßt sich die relative Position der Schaltungen 12, 22 in late
raler Richtung bezüglich der Anschlußflächen 11, 21 flexibler
festlegen.
Die Fig. 10A und 10B zeigen die erste und die zweite IC-Anord
nung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist dieselbe Anzahl
und dieselbe Musterfolge der Anschlußflächen 11, 21 vorgesehen,
wobei die Anschlußflächen 11, 21 entlang vier rechtwinklig zu
einander ausgebildeten Seiten mit gleicher Seitenlänge und Ge
stalt auf den jeweiligen Hauptflächen der Substrate 10, 20 an
geordnet sind. Die Substrate 10, 20 unterscheiden sich in ihrer
Größe durch laterale oder longitudinale Änderung der relativen
Position der vier Seiten jedes der Substrate 10, 20 bezüglich
der Anschlußflächen 11, 21. Die jeweiligen Schaltungen 12, 22
sind in Bereichen zwischen den jeweiligen Anschlußflächen 11,
21 und den umliegenden Bereichen der jeweiligen Substrate 10,
20 sowie in durch die jeweiligen Anschlußflächen 11, 21 einge
schlossenen Bereichen vorgesehen.
Gemäß dem in Rede stehenden Ausführungsbeispiel ist es möglich,
den gleichen Effekt wie bei dem voranstehend beschriebenen Aus
führungsbeispiel aufgrund der Mehrzahl von IC-Anordnungen ver
schiedener Typen mit darin vorgesehenen Schaltungen unter
schiedlicher Breiten und Längen zu erhalten. Desweiteren ist es
möglich, die relative Lage zwischen den Anschlußflächen 11, 21
und den Schaltungen 12, 22 freier zu bestimmen. Die Vorkehrung
von Anschlußflächen 11, 21 in der Nähe des Zentrums der Sub
strate 10, 20 verursachen vergleichsweise kürzere Entfernungen
zwischen den Eingabe-/Ausgabeterminals der in der Nähe der
Mitte der Substrate 10, 20 und der Anschlußflächen 11, 21 ange
ordneten Schaltungen 12, 22. Dadurch wird der Verbindungsprozeß
erleichtert, worin ein weiterer Verdienst bzw. Vorteil dieser
Erfindung liegt.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 11A und 11B ein
weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung be
schrieben. Diese Figuren zeigen eine Chip-Konfiguration der
ersten und zweiten IC-Anordnung dieses Ausführungsbeispiels.
Dieses in Rede stehende Ausführungsbeispiel unterscheidet sich
von den zuvor erörterten fünf Ausführungsbeispielen dahinge
hend, daß die gleiche Anzahl und das gleiche Anordnungsmuster
von Anschlußflächen in einer Mehrzahl von Reihen und Spalten
gemäß einer Matrix angeordnet sind. Die Anzahl der Anschlußflä
chen 11, 21 ist größer als zur Signalübertragung zwischen den
Eingabe-/Ausgabeterminals der Schaltungen 12, 22 und außerhalb
der Anordnungen erforderlich ist. Folglich sind diejenigen An
schlußflächen 11, 21, die nicht mit den Eingabe-/Ausgabe-
Terminals der Schaltungen 12, 22 verbunden sind, zur Signal
übertragung nicht genutzt. Die Substrate 10, 20 unterscheiden
sich in ihrer Größe durch laterale und longitudinale Unter
schiede ihrer relativen Position jeder der Seiten der Substrate
10, 20 bezüglich der Anschlußflächen 11, 21.
Die Fig. 12A und 12B zeigen eine IC-Anordnung, die in eine aus
einer isolierenden Substanz gebildete Baueinheit 50 eingebracht
ist. Gemäß der in Rede stehenden Figuren ist die IC-Anordnung
derart in die Baueinheit 50 eingebracht, daß diejenige Seite
der Anordnung, auf der die Anschlußflächen 11 ausgebildet sind,
nach unten gerichtet ist. Elektroden 54 der Baueinheit 50 sind
in Positionen entsprechend der Anordnung der Anschlußflächen 11
ausgebildet. Innerhalb der Baueinheit 50 ist zur elektrischen
Verbindung mit den Elektroden 54 über eine elektrisch leitende
Verbindungssubstanz 56 ein elektrisch leitfähiges Verbindungs
muster 55 vorgesehen. Die Elektroden 54 und die entsprechenden
Anschlußflächen 11 sind miteinander elektrisch verbunden und
kleben mittels einer elektrisch leitfähigen Substanz 57 anein
ander. Das Verbindungsmuster 55 ist mit einer in den Figuren
nicht gezeigten externen Elektrode der Baueinheit 50 elektrisch
verbunden.
Die so in die Baueinheit 50 eingebrachte IC-Anordnung weist
eine mit Harz od. dgl. abgedichtete bzw. isolierte Oberfläche
auf, so daß das Produkt fertiggestellt ist. Die Anschlußflächen
11 sind über die elektrisch leitende Klebesubstanz 57, elek
trisch leitende Verbindungssubstanzen 56 und das elektrisch
leitende Verbindungsmuster 55 der Baueinheit 50 mit externen
Elektroden der Baueinheit 50 elektrisch verbunden. Dadurch ist
es möglich, die signalverarbeitende Funktion der Schaltung 12
von der externen Elektrode der Baueinheit 50 aus zu nutzen.
Da bei diesem Ausführungsbeispiel die Anschlußflächen 11, 21
das gleiche Muster zwischen der ersten und der zweiten IC-An
ordnung aufweisen, ist es möglich, ein gemeinsames Signalkar
tensubstrat zum Wafer-Test zu benutzen und zur Einverleibung
der in Rede stehenden Anordnungen in die Baueinheit 50 eine
allgemeine Baueinheit zu verwenden.
Das Verdrahten bzw. die bei diesem Ausführungsbeispiel ange
wandte Bonding-Methode wird auch Flip-Flop-Bonding genannt. Als
Basispatent für dieses Flip-Flop-Bonding wird das US-Patent
34 95 133 von Miller et al genannt. Die Merkmale des Flip-Flop-
Bondings bestehen darin, daß beim Bonding bzw. Verdrahten eine
Bonding-Zuleitung derart vorgesehen wird, wie sie beim Löten
(elektrisch leitende Klebesubstanz 57 bei dem in Rede stehenden
Ausführungsbeispiel) erhitzt und zum Plazieren auf einer An
schlußfläche geschmolzen wird, wobei die Oberflächenspannung
der Bonding-Zuleitung zu einer automatischen Lagegenauigkeit
führt.
Die in den Fig. 13A und 13B gezeigte Weiterbildung zeigt eben
falls eine positionale Beziehung zwischen den Anschlußflächen
11, 21 und den Schaltkreisen 12, 22 des in Rede stehenden Aus
führungsbeispiels. Bei dieser Ausgestaltung sind gleiche Anzahl
und gleiches Muster von Anschlußflächen 11, 21 in Form einer
Matrix nahezu mittig auf dem Substrat 10 bzw. 20 vorgesehen.
Die Substrate 10, 20 weisen unterschiedliche Größe durch late
rale und longitudinale Änderung der relativen Position der je
weiligen vier Seiten der Substrate 10, 20 bezüglich der An
schlußflächen 11, 21 auf.
Nachfolgend wird nun ein siebtes Ausführungsbeispiel der vor
liegenden Erfindung beschrieben. Gemäß den Darstellungen in den
Fig. 14A und 14B entspricht die Konfiguration der ersten und
zweiten IC-Anordnung der in den Fig. 13A und 13B gezeigten Aus
gestaltung des vorbeschriebenen sechsten Ausführungsbeispiels.
Die Konfiguration des hier in Rede stehenden Ausführungsbei
spiels unterscheidet sich von dem sechsten Ausführungsbeispiel
darin, daß die IC-Anordnungen hier eine mehrschichtige Struktur
aufweisen, in der die Anschlußflächen 11, 21 auf der Oberfläche
einer obersten Schicht ausgebildet sind, die sich von derjeni
gen Schicht unterscheidet, auf der die Schaltungen 12, 22 aus
gebildet sind.
Die Fig. 15A und 15B zeigen einen Zustand des in Rede stehenden
Ausführungsbeispiels, bei dem die erste IC-Anordnung in die
Baueinheit 50 eingebracht ist. Das Befestigen des Substrats 10
auf der Baueinheit 50 und das Verbinden gemäß des in Rede ste
henden Ausführungsbeispiels ist ähnlich der Vorgehensweise ge
mäß dem in den Fig. 12A und 12B beschriebenen sechsten Ausfüh
rungsbeispiel. Bei dem in Rede stehenden Ausführungsbeispiel
läßt sich der gleiche Effekt wie bei dem zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispiel erreichen, was sogar dann gilt, wenn die
IC-Anordnung als mehrschichtige Struktur ausgebildet ist. Dies
bedeutet, daß die Ausgestaltung der gleichen Anzahl und der
gleichen mustermäßigen Ausgestaltung der Anschlußflächen 11, 21
auf der obersten Schicht der Substrate 10, 20 es ermöglicht,
ein gemeinsames Signalkartensubstrat zur Durchführung des
Wafer-Tests oder eine gemeinsame Baueinheit zur Inkorporation
beim Fertigungsschritt zum Herstellen des Endprodukts mehrerer
Typen von IC-Anordnungen zu verwenden. Da die Oberfläche der
Substrate 10, 20, auf der die Anschlußflächen 11, 21 ausgebil
det sind, sich von der die Schaltungen 12, 22 aufweisenden
Schicht bei dem in Rede stehenden Ausführungsbeispiel unter
scheiden, lassen sich die Anschlußflächen 11, 21 in ebener Aus
gestaltung auch in Bereichen anordnen, wo die Schaltkreise 12,
22 ausgebildet sind.
Als weitere Ausgestaltung des in Rede stehenden Ausführungsbei
spiels wird auf die in den Fig. 16A und 16B gezeigte Anordnung
verwiesen, die der Weiterbildung in den Fig. 10A und 10B gemäß
dem fünften Ausführungsbeispiel entspricht.
Die Fig. 17A und 17C zeigen detaillierte Beispiele der Anord
nung von Anschlußflächen 11 und Schaltungen 12 auf dem Substrat
10 hinsichtlich der meisten der voranstehend beschriebenen Aus
führungsbeispiele. Die detailliert dargestellten Beispiele ge
mäß der Fig. 17A und 17B beziehen sich auf zwei Weiterbildungen
des fünften Ausführungsbeispiels. Bei diesen detaillierten Bei
spielen einer Anordnung ist die Verbindung zwischen jeder An
schlußfläche 11 und jeder Schaltung 12 mittels eines Eingabe
und/oder Ausgabe-Puffer-Schaltkreises 17 durchgeführt. Die in
Fig. 17C dargestellte detaillierte Anordnung zeigt eine Weiter
bildung des voranstehend beschriebenen siebten Ausführungsbei
spiels. Dabei sind die Eingabe- und/oder Ausgabe-Puffer-Schalt
kreise 17 an Randbereichen einer obersten Schicht des Substrats
10 ausgebildet. Die Anschlußflächen 11 sind ebenfalls auf der
gleichen Schicht vorgesehen. Das Umfeld einer Anschlußfläche 11
des in Fig. 17C dargestellten detaillierten Ausführungsbei
spiels ist beispielsweise in den Fig. 18A, 18B und 18C darge
stellt. Gemäß dieser Figuren ist in unmittelbarer Nähe der An
schlußfläche die Oberfläche einer Schaltung 12 durch elektri
sche Verbindung zwischen einem MOS-Transistor 14 und einer
elektrisch leitenden Verbindungsschicht 18 über eine Kontakt
öffnung 14a gebildet, wobei das Ganze durch einen als Zwischen
schicht ausgebildeten Isolierfilm 16a überdeckt ist. Zwischen
der auf dem als Zwischenschicht dienenden Isolierfilm 16a aus
gebildeten Anschlußfläche 11 und der Schaltung 12 ist im Be
reich der Anschlußfläche 11 keine Kontaktöffnung vorgesehen.
Folglich sind die Anschlußfläche 11 und die Schaltung 12 in
diesem Bereich nicht leitend.
Desweiteren sind der Randbereich der Anschlußfläche 11 und die
Oberfläche einer Leitung 11a durch einen zum Schutz dienenen
Isolierfilm 16b bedeckt. Folglich ist die rechtwinklige Ober
fläche der Anschlußfläche 11 an der Oberfläche der IC-Anordnung
freigelegt.
Die elektrische Verbindung zwischen der Anschlußfläche 11 und
den Eingabe-/Ausgabeterminals der Schaltung 12 ist dadurch
realisiert, daß sich ein Leitungsmuster von der Anschlußfläche
11 bzw. den Schaltungen 12 aus erstreckt. Die Anschlußfläche 11
und die Schaltungen 12 sind über außerhalb des Bereichs der
Schaltungen 12 ausgebildete Kontaktöffnungen miteinander ver
bunden. Beispielsweise bei dem in Fig. 17C dargestellten de
taillierten Beispiel sind die Terminals der jeweiligen Eingabe
und/oder Ausgabe-Puffer-Schaltkreise 17 am Randbereich der
obersten Schicht der IC-Anordnung ausgebildet und an ihren Lei
tungen 17a über Kontaktöffnungen 17b mit einer Verbindungs
schicht 18 der Schaltungen 12, 22 verbunden, wobei diese direkt
unterhalb der Terminals gemäß der Darstellung in Fig. 18D ange
ordnet sind.
Gemäß der Beschreibung zu den voranstehenden Ausführungsbei
spielen sind die Anzahl und die mustermäßige Anordnung der An
schlußflächen 11, 21 in jedem Falle eindeutig vorgegeben. Folg
lich ist es sogar im Falle einer geringen Fertigungsmenge ver
schiedener Typen nicht erforderlich, die konstruktive Ausge
staltung der die IC-Anordnungen beinhaltenden Baueinheit 50 und
das Signalkartensubstrat zur Durchführung eines Wafer-Tests für
jeden Typ zu ändern. Konstruktiv ist es lediglich erforderlich,
die die Eingabe- und/oder Ausgabe-Puffer-Schaltungen 17
od. dgl. zwischen den Schaltungen 12, 22 und den Anschlußflächen
11, 21 zu ändern. Mit der fortgeschrittenen CAD-Technik läßt
sich die in Rede stehende Verbindung konstruktiv leicht ändern
und die konstruktive Ausgestaltung sowie Herstellung einer ent
sprechenden Maske läßt sich leicht durchführen. Folglich er
folgt die Ausgestaltung der Anschlußflächen 11, 21, der Schal
tungen 12, 22 und der Eingabe- und/oder Ausgabe-Puffer-Schal
tungen 17 etc. relativ leicht durch übliche Fotolithografie,
was für alle vorangegangenen Ausführungsbeispiele gilt.
Desweiteren verursacht die eindeutig festgelegte Anzahl sowie
mustermäßige Ausgestaltung der Anschlußflächen 11, 21 einen
vergleichsweise großen freien Bereich zwischen den Anschlußflä
chen 11, 21 und den Schaltungen 12, 22 einer IC-Anordnung mit
Schaltungen 12, 22 geringer Größe. Die erfindungsgemäße Lehre
läßt sich jedoch auch oft auf solche IC-Anordnungen anwenden,
die vergleichweise enge Funktionen und Anwendungen bei geringer
Herstellmenge und unterschiedlichen Typen aufweist. Folglich
beanspruchen solche freien Bereich in einem solchen Falle kei
nen so großen Raum wie bei dem zuvor erörterten Ausführungsbei
spiel. Wenn der freie Bereich groß ist, nimmt die Verbindungs
strecke zwischen den Schaltungen 12, 22 und den Anschlußflächen
11, 21 zu, was zu einem Problem eines zunehmenden elektrischen
Widerstandes führt. Dieser freie Bereich ist jedoch ein Verbin
dungsbereich zwischen den Anschlußflächen 11, 21 und dem Ein
gabe- und/oder Ausgabe-Puffer-Schaltkreis 17, so daß im Ver
gleich mit einer internen Verbindung der IC-Anordnung eine min
destens zehnmal größere kapazitive Ladung als die der internen
Verbindung parasitär mit diesem freien Bereich verbunden ist.
Sogar dann, wenn dieser freie Bereich mehr oder weniger größer
wird, ist eine sich daraus ergebende Verschlechterung der elek
trischen Charakteristik zu vernachlässigen.
Obwohl die erfindungsgemäße Lehre durch die voranstehenden Aus
führungsbeispiele ausführlich erläutert worden ist, dienen die
voranstehenden Ausführungsbeispiele lediglich der Illustration
der erfindungsgemäßen Lehre und schränken diese nicht ein.
Vielmehr ist die erfindungsgemäße Lehre ausschließlich durch
die nachfolgenden Patentansprüche vorgegeben.
Claims (19)
1. Integrierte Schaltungsanordnung mit
einem Substrat (10, 20),
einer auf dem Substrat (10, 20) ausgebildeten Schaltung (12, 22), wobei die Schaltung (12, 22) zur Durchführung einer vorgegebenen Funktion dient und Eingabe-/Ausgabeterminals zur Aufnahme und Abgabe elektrischer Signale dienen,
einer Mehrzahl von Anschlußflächen (11, 21) zur Bildung elektrischer Verbindungen zu der Schaltung (12, 22) über die Eingabe-/Ausgabeterminals der Schaltung (12, 22) und
Verbindungsmitteln (11a) zur elektrischen Verbindung der Anschlußflächen (11, 21) mit einem entsprechenden Eingabe /Ausgabeterminal der Schaltung (12, 22),
dadurch gekennzeichnet, daß die Anschluß flächen (11, 21) mit vorgegebener Geometrie auf dem Substrat (10, 20) ausgebildet sind, daß das Substrat (10, 20) eine be liebige Größe aufweist, so daß zumindest eine Mehrzahl von An schlußflächen (11, 21) darauf anordenbar sind, daß die Schal tung (12, 22) an einer beliebigen Stelle auf dem Substrat (10, 20) angeordnet ist, die nicht durch die Anschlußflächen (11, 21) belegt ist und daß die Anzahl der Anschlußflächen (11, 21) mindestens so groß ist wie die Anzahl der Eingabe /Ausgabeterminals der Schaltung (12, 22).
einem Substrat (10, 20),
einer auf dem Substrat (10, 20) ausgebildeten Schaltung (12, 22), wobei die Schaltung (12, 22) zur Durchführung einer vorgegebenen Funktion dient und Eingabe-/Ausgabeterminals zur Aufnahme und Abgabe elektrischer Signale dienen,
einer Mehrzahl von Anschlußflächen (11, 21) zur Bildung elektrischer Verbindungen zu der Schaltung (12, 22) über die Eingabe-/Ausgabeterminals der Schaltung (12, 22) und
Verbindungsmitteln (11a) zur elektrischen Verbindung der Anschlußflächen (11, 21) mit einem entsprechenden Eingabe /Ausgabeterminal der Schaltung (12, 22),
dadurch gekennzeichnet, daß die Anschluß flächen (11, 21) mit vorgegebener Geometrie auf dem Substrat (10, 20) ausgebildet sind, daß das Substrat (10, 20) eine be liebige Größe aufweist, so daß zumindest eine Mehrzahl von An schlußflächen (11, 21) darauf anordenbar sind, daß die Schal tung (12, 22) an einer beliebigen Stelle auf dem Substrat (10, 20) angeordnet ist, die nicht durch die Anschlußflächen (11, 21) belegt ist und daß die Anzahl der Anschlußflächen (11, 21) mindestens so groß ist wie die Anzahl der Eingabe /Ausgabeterminals der Schaltung (12, 22).
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das Substrat (10, 20) eine rechtwinklige Oberfläche
aufweist und daß die Anschlußflächen (11, 21) nahe des äußeren
Umfangs entlang einer Seite bis hin entlang dreier Seiten von
vier Seiten der Oberfläche des Substrats (10, 20) ausgebildet
sind.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das Substrat (10, 20) eine rechtwinklige Oberfläche
aufweist, daß die Anschlußflächen (11, 21) auf einer Seite ei
nes Rechtecks ausgebildet sind, wobei die Seiten des Rechtecks
im wesentlichen parallel zu den Seiten des Substrats (10, 20)
angeordnet sind, und daß die Schaltung (12, 22) innerhalb und
außerhalb eines durch die Anschlußflächen (11, 21) eingeschlos
senen Bereichs ausgebildet sind.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das Substrat (10, 20) eine rechtwinklige Oberfläche
aufweist, daß die Anschlußflächen (11, 21) matrixförmig ange
ordnet sind und dabei ein Rechteck bilden, dessen Seiten im we
sentlichen parallel zu den Seiten des Substrats (10, 20) liegen
und daß die Schaltung (12, 22) in einem Bereich außerhalb des
jenigen Bereiches angeordnet ist, in dem die Anschlußflächen
(11, 21) liegen.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Anschlußflächen (11, 21) auf einem als Zwischen
schicht dienenden Isolierfilm (16a) angeordnet sind und daß der
Isolierfilm (16a) eine obere Oberfläche der Schaltung (12, 22)
bedeckt.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß das Substrat (10, 20) eine rechtwinklige Oberfläche
aufweist und daß die Anschlußflächen (11, 21) auf den Seiten
eines Rechtecks angeordnet sind, wobei die Seiten des Rechtecks
im wesentlichen parallel zu den Seiten des Substrats (10, 20)
auf dem als Zwischenschicht dienenden Isolierfilm (16a) liegen.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß das Substrat (10, 20) eine rechtwinklige Oberfläche
aufweist und daß die Anschlußflächen (11, 21) matrixförmig an
geordnet sind und dabei ein Rechteck bilden, dessen Seiten im
wesentlichen parallel zu den Seiten des Substrats (10, 20) auf
dem als Zwischenschicht dienenden Isolierfilm (16a) liegen.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Anschlußflächen (11, 21) mit den Eingabe-/Ausgabe
terminals der Schaltung (12, 22) über einen Eingabe-/Ausgabe-
Puffer-Schaltkreis (17) verbunden sind.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß die Anschlußflächen (11, 21) mit dem Eingabe-/Ausgabe
terminal der Schaltung (12, 22) verbunden sind und daß diese
Verbindung über den Eingabe-/Ausgabe-Puffer-Schaltkreis (17)
erfolgt, der auf dem als Zwischenschicht dienenden Isolierfilm
(16a) an der Außenseite desjenigen Bereichs ausgebildet ist, wo
die Anschlußflächen (11, 21) ausgebildet sind.
10. Integrierte Schaltungsanordnung,
gekennzeichnet durch
ein Substrat, dessen Größe sich von der Größe eines Sub strats integrierter Schaltungsanordnungen unterschiedlichen Typs unterscheidet,
eine auf dem Substrat angeordnete Schaltung mit einer Mehrzahl von Verbindungspunkten, wobei sich die Funktion der Schaltung von der Funktion einer Schaltung der integrierten Schaltungsanordnungen eines unterschiedlichen Typs unterschei det und
einer Mehrzahl auf dem Substrat ausgebildeter Anschluß flächen, wobei die Anzahl der Anschlußflächen die gleiche ist wie die Anzahl der Anschlußflächen der integrierten Schaltungs anordnung des unterschiedlichen Typs, wobei die Anordnung der Anschlußflächen auf dem Substrat der Anordnung der Anschlußflä chen auf dem Substrat der integrierten Schaltungsanordnung des anderen Typs entspricht und wobei die Anschlußflächen mit den Anschlußpunkten des Schaltkreises elektrisch verbunden sind.
ein Substrat, dessen Größe sich von der Größe eines Sub strats integrierter Schaltungsanordnungen unterschiedlichen Typs unterscheidet,
eine auf dem Substrat angeordnete Schaltung mit einer Mehrzahl von Verbindungspunkten, wobei sich die Funktion der Schaltung von der Funktion einer Schaltung der integrierten Schaltungsanordnungen eines unterschiedlichen Typs unterschei det und
einer Mehrzahl auf dem Substrat ausgebildeter Anschluß flächen, wobei die Anzahl der Anschlußflächen die gleiche ist wie die Anzahl der Anschlußflächen der integrierten Schaltungs anordnung des unterschiedlichen Typs, wobei die Anordnung der Anschlußflächen auf dem Substrat der Anordnung der Anschlußflä chen auf dem Substrat der integrierten Schaltungsanordnung des anderen Typs entspricht und wobei die Anschlußflächen mit den Anschlußpunkten des Schaltkreises elektrisch verbunden sind.
11. Integrierte Schaltungsanordnung mit
einem eine rechtwinklige Oberfläche aufweisenden Substrat (10, 20) ,
einer auf dem Substrat (10, 20) ausgebildeten Schaltung (12, 22), wobei die Schaltung (12, 22) die Eingabe bzw. Ausgabe eines Signals nach bzw. von außerhalb der Anordnung bewirkt,
einer Mehrzahl auf dem Substrat (10, 20) angeordneter Verbindungsflächen (11, 21) zur Übertragung von Eingabe-/Aus gabe-Signalen zwischen dem Schaltkreis (12, 22) und
einem Bereich außerhalb der Anordnung und Verbindungsmit teln (11a) zur elektrischen Verbindung der Anschlußflächen (11, 21) mit einem entsprechenden Eingabe-/Ausgabeterminal der Schaltung (12, 22), dadurch gekennzeichnet, daß die Verbin dungsflächen (11, 21) an vorgegebenen Positionen an den Seiten eines auf dem Substrat (10, 20) ausgebildeten vorgegebenen Rechtecks vorgesehen sind, daß die Seiten des Rechtecks im we sentlichen parallel zu den Seiten des Substrats (10, 20) ange ordnet sind, daß die Schaltung (12, 22) innerhalb und außerhalb eines von den Anschlußflächen (11, 21) eingeschlossenen Be reichs ausgebildet ist und daß die Anschlußflächen (11, 21) mit einem mit dem Eingabe- und/oder Ausgabeterminal der Schaltung (12, 22) über einen Eingabe- und/oder Ausgabe-Puffer-Schalt kreis (17) verbunden sind, wobei der Eingabe- und/oder Ausgabe- Puffer-Schaltkreis (17) in einem Bereich zwischen den Anschluß flächen (11, 21) und der Schaltung (12, 22) ausgebildet ist.
einem eine rechtwinklige Oberfläche aufweisenden Substrat (10, 20) ,
einer auf dem Substrat (10, 20) ausgebildeten Schaltung (12, 22), wobei die Schaltung (12, 22) die Eingabe bzw. Ausgabe eines Signals nach bzw. von außerhalb der Anordnung bewirkt,
einer Mehrzahl auf dem Substrat (10, 20) angeordneter Verbindungsflächen (11, 21) zur Übertragung von Eingabe-/Aus gabe-Signalen zwischen dem Schaltkreis (12, 22) und
einem Bereich außerhalb der Anordnung und Verbindungsmit teln (11a) zur elektrischen Verbindung der Anschlußflächen (11, 21) mit einem entsprechenden Eingabe-/Ausgabeterminal der Schaltung (12, 22), dadurch gekennzeichnet, daß die Verbin dungsflächen (11, 21) an vorgegebenen Positionen an den Seiten eines auf dem Substrat (10, 20) ausgebildeten vorgegebenen Rechtecks vorgesehen sind, daß die Seiten des Rechtecks im we sentlichen parallel zu den Seiten des Substrats (10, 20) ange ordnet sind, daß die Schaltung (12, 22) innerhalb und außerhalb eines von den Anschlußflächen (11, 21) eingeschlossenen Be reichs ausgebildet ist und daß die Anschlußflächen (11, 21) mit einem mit dem Eingabe- und/oder Ausgabeterminal der Schaltung (12, 22) über einen Eingabe- und/oder Ausgabe-Puffer-Schalt kreis (17) verbunden sind, wobei der Eingabe- und/oder Ausgabe- Puffer-Schaltkreis (17) in einem Bereich zwischen den Anschluß flächen (11, 21) und der Schaltung (12, 22) ausgebildet ist.
12. Verfahren zur Herstellung einer Mehrzahl integrierter
Schaltungsanordnungen mit unterschiedlich gestalteten äußeren
Randbereichen der Schaltung auf den jeweiligen Substraten, ge
kennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
Bereitstellung einer Mehrzahl von Substraten (10, 20);
Ausbildung einer Mehrzahl von Anschlußflächen (11, 21) in vorgegebener geometrischer Anordnung auf der Oberfläche jedes der Substrate (10, 20);
Ausbildung von Schaltungen (12, 22) mit unterschiedlichen Signalverarbeitungsfunktionen in jeweiligen Bereichen des Sub strats (10, 20), die nicht von den Anschlußflächen (11, 21) be legt sind und wobei die Schaltung Eingabe-/Ausgabeterminals aufweist; und
Verbinden der Eingabe-/Ausgabeterminals der Schaltungen (12, 22) mit den jeweiligen Anschlußflächen (11, 21).
Bereitstellung einer Mehrzahl von Substraten (10, 20);
Ausbildung einer Mehrzahl von Anschlußflächen (11, 21) in vorgegebener geometrischer Anordnung auf der Oberfläche jedes der Substrate (10, 20);
Ausbildung von Schaltungen (12, 22) mit unterschiedlichen Signalverarbeitungsfunktionen in jeweiligen Bereichen des Sub strats (10, 20), die nicht von den Anschlußflächen (11, 21) be legt sind und wobei die Schaltung Eingabe-/Ausgabeterminals aufweist; und
Verbinden der Eingabe-/Ausgabeterminals der Schaltungen (12, 22) mit den jeweiligen Anschlußflächen (11, 21).
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mehrzahl der Substrate (10, 20) jeweils rechteckige Ober
flächen unterschiedlicher Größen aufweist und daß die Anschluß
flächen (11, 21) mit jeweils gleichem Muster nahe des äußeren
Randbereichs entlang einer bis drei Seiten der insgesamt vier
Seiten der Oberfläche jedes der Substrate (10, 20) ausgebildet
sind.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mehrzahl der Substrate (10, 20) jeweils rechteckige Ober
flächen unterschiedlicher Größen aufweist, daß die Anschlußflä
chen (11, 21) an Seiten der jeweiligen Rechtecke ausgebildet
sind, wobei jede der Seiten im wesentlichen parallel zu den
Seiten des Substrats (10, 20) verläuft und daß innerhalb oder
außerhalb der durch die Anschlußflächen (11, 21) eingeschlosse
nen Bereiche Schaltungen (12, 22) ausgebildet sind.
15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in
Bereichen zwischen den Anschlußflächen (11, 21) und den Schal
tungen (12, 22) vor deren gegenseitiger Verbindung ein Eingabe
und/oder Ausgabe-Puffer-Schaltkreis (17) ausgebildet wird und
daß die Eingabe-/Ausgabeterminals der Schaltungen (12, 22) mit
den Anschlußflächen (11, 21) entsprechend der Eingabe-/Ausgabe
terminals über den Eingabe-/Ausgabe-Puffer-Schaltkreis (17)
verbunden werden.
16. Verfahren zur Herstellung einer Mehrzahl integrierter
Schaltungsanordnungen mit unterschiedlich gestalteten Außen
bzw. Randbereichen der auf Substraten ausgebildeten Schaltung,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
Vorbereitung einer Mehrzahl von Substraten (10, 20);
Ausbildung von unterschiedliche Signalverarbeitungsfunk tionen aufweisenden Schaltungen (12, 22) auf einer Mehrzahl von Substraten (10, 20), wobei die Schaltungen Eingabe- /Ausgabeterminals aufweisen;
Überdecken der Oberflächen der Schaltungen (12, 22) mit einem als Zwischenschicht dienenden Isolierfilm (16a),
Ausbildung einer vorgegebenen Mehrzahl von Anschlußflä chen (11, 21) auf dem als Zwischenschicht dienenden Isolierfilm (16a), wobei die Anschlußflächen (11, 21) eine vorgegebene geo metrische Anordnung aufweisen; und
Verbinden der Eingabe-/Ausgabeterminals der Schaltungen (12, 22) mit den jeweiligen Anschlußflächen (11, 21).
Vorbereitung einer Mehrzahl von Substraten (10, 20);
Ausbildung von unterschiedliche Signalverarbeitungsfunk tionen aufweisenden Schaltungen (12, 22) auf einer Mehrzahl von Substraten (10, 20), wobei die Schaltungen Eingabe- /Ausgabeterminals aufweisen;
Überdecken der Oberflächen der Schaltungen (12, 22) mit einem als Zwischenschicht dienenden Isolierfilm (16a),
Ausbildung einer vorgegebenen Mehrzahl von Anschlußflä chen (11, 21) auf dem als Zwischenschicht dienenden Isolierfilm (16a), wobei die Anschlußflächen (11, 21) eine vorgegebene geo metrische Anordnung aufweisen; und
Verbinden der Eingabe-/Ausgabeterminals der Schaltungen (12, 22) mit den jeweiligen Anschlußflächen (11, 21).
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mehrzahl der Substrate (10, 20) jeweils rechtwinklige Ober
flächen unterschiedlicher Größe aufweisen und daß bei der Aus
bildung der Anschlußflächen (11, 21) die Anschlußflächen (11,
21) an den Seiten der jeweiligen Rechtecke angeordnet sind, wo
bei die Seiten der Rechtecke im wesentlichen parallel zu den
jeweiligen Seiten der Substrate (10, 20) liegen und wobei die
Anschlußflächen auf dem als Zwischenschicht dienenden Isolier
film (16a) ausgebildet sind.
18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mehrzahl der Substrate (10, 20) jeweils rechtwinklige Ober
flächen unterschiedlicher Größe aufweisen und daß bei der Aus
bildung der Anschlußflächen (11, 21) die Anschlußflächen (11,
21) matrixförmig angeordnet werden und dabei jeweils Rechtecke
mit zu den Seiten der Substrate (10, 20) weitgehend parallelen
Seiten bilden und daß die Anschlußflächen auf dem als Zwischen
schicht dienenden Isolierfilm (16a) ausgebildet werden.
19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
auf dem als Zwischenschicht dienenen Isolierfilm (16a) in äuße
ren Bereichen ein Eingabe- und/oder Ausgabe-Puffer-Schaltkreis
(17) dort ausgebildet wird, wo die Anschlußflächen (11, 21)
ausgebildet sind, daß dies vor dem Anschließen der Anschlußflä
chen (11, 21) erfolgt und daß das Anschließen bzw. Verbinden
der Anschlußflächen (11, 21) über den Eingabe- und/oder Aus
gabe-Puffer-Schaltkreis (17) erfolgt.
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