DE102006037538A1 - Elektronisches Bauteil bzw. Bauteilstapel und Verfahren zum Herstellen eines Bauteils - Google Patents

Elektronisches Bauteil bzw. Bauteilstapel und Verfahren zum Herstellen eines Bauteils Download PDF

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Abstract

Erläutert wird unter anderem ein Bauteil (12), umfassend ein integriertes Bauelement (22), einen ersten Gehäusekörper (24) und eine Kontaktvorrichtung (26, 27). Die Kontaktvorrichtung (26, 27) durchdringt den Gehäusekörper (24).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektronisches Bauteil, insbesondere mit integriertem Bauelement bzw. Chip. Das integrierte Bauelement enthält beispielsweise eine integrierte Schaltung, beispielsweise mit mehreren Schaltungselementen, z. B. Transistoren oder Sensoren, oder mit nur einem Schaltungselement. Solche integrierten Bauelemente werden z. B. in Kraftfahrzeugelektronikschaltungen, Mobilfunkgeräten, Kameras usw. eingesetzt.
  • Die Bauteile sind bspw. mit einem Gehäusekörper versehen. Trotz des Gehäusekörpers soll das Bauteil jedoch so klein wie möglich sein.
  • Es besteht ein Bedürfnis nach einem einfach aufgebauten Bauteil, das insbesondere auf einfache Art herzustellen ist. Vorzugsweise soll das Bauteil eine geringe Bauhöhe haben und/oder einfach zu montieren sein. Insbesondere besteht ein weiteres Bedürfnis nach einem Bauteilstapel. Weiterhin besteht ein Bedürfnis nach einem Herstellungsverfahren für ein Bauteil. Auch besteht ein Bedürfnis für die Verwendung einer Kügelchenplatziermaschine für dieses Verfahren, insbesondere einer Lotkügelchen-Platziermaschine.
  • Es wird ein Bauelement angegeben, umfassend:
    • – einen integrierten Schaltkreis,
    • – einen Gehäusekörper, und
    • – eine erste Kontaktvorrichtung,
    • – wobei die Kontaktvorrichtung (26, 27) den Gehäusekörper (24) durchdringt.
  • Es wird ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils angegeben, umfassend die Schritte:
    • – Anordnen von Kontaktvorrichtungen auf dem Träger,
    • – Anordnen eines integrierten Bauelementes auf dem Träger,
    • – Einbringen eines Materials in die Zwischenräume zwischen Kontaktvorrichtungen und Schaltkreis.
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen erläutert. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:
  • 1 einen Bauteilstapel aus zwei bzw. drei gehäusten Bauteilen,
  • 2A bis 2J Herstellungsstufen bei der Herstellung des Bauteilstapels, und
  • 3 ein Bauteil gemäß einer weiteren Ausführungsform.
  • Es ist insbesondere ein Bauteil mit formgepressten Gehäusekörper betroffen, das an einem Bauteilstapel oder an einer Leiterplatte angeordnet ist. Insbesondere ist das Stapeln von Halbleiterbausteinen bzw. -bauelementen eine geeignete Maßnahme, um die Packungsdichte von Halbleiterbauelementen durch Ausnutzung der dritten Dimension zu erhöhen. Es gibt das Stapeln von Halbleiterplättchen bzw. Chips (Die-Stacking) und das Stapeln von Bauteilen bzw. gehäusten Bauelementen (Package-Stacking).
  • Beim Stapeln von Halbleiterplättchen werden bis dahin freiliegende, d. h. ungehäuste Halbleiterplättchen bzw. Chips in einem einzigen Gehäusekörper gestapelt. Dies hat den Vorteil, dass der Stapel eine kleine Höhe und geringe laterale Abmessungen hat. Außerdem kann der Stapel kostengünstig hergestellt werden. Allerdings muss ein bereits als fehlerfrei befundenes Halbleiterplättchen, d. h. ein so genannter "Known Good Die" (KGD) vorliegen, um das Ausbeuteproblem beim Halbleiterplättchenstapeln zu lösen. Es ist jedoch nicht oder nur mit erheblichem Aufwand möglich, ein freiliegendes Halbleiterplättchen so zu testen, wie ein bereits mit einem Gehäuse versehenes Halbleiterplättchen.
  • Beim Stapeln von Bauteilen bzw. gehäusten Bauelementen werden Halbleiterbauelemente zunächst mit einem Gehäuse versehen und anschließend getestet. Danach werden diese Bauteile dann zu einem Bauteilstapel übereinander gestapelt. Dazu ist im Bauteilstapel eine Verbindung in vertikaler Richtung erforderlich.
  • Das integrierte Bauelement kann beispielsweise ein Halbleitersubstrat enthalten, insbesondere ein Siliziumsubstrat oder ein Verbindungshalbleitersubstrat. Jedoch können auch SOI-Substrate (Silicon an Insulator) eingesetzt werden. Das integrierte Bauelement kann eine Vielzahl elektronischer Halbleiterbauelemente enthalten, beispielsweise Bipolartransistoren oder CMOS-Transistoren (Complementary Metal Oxide Semiconductor).
  • Der Gehäusekörper kann bspw. bestehen aus oder enthalten ein elektrisch isolierendes Material oder bei entsprechender elektrischer Isolierung zu den Kontaktvorrichtungen hin auch ein elektrisch leitfähiges Material. Als Gehäusekörper lassen sich beispielsweise Polymere verwenden, wie Harze oder Plastikmaterialien. Der Gehäusekörper hält die Bestandteile des Bauteils zusammen und schützt den Chip vor Umwelteinflüssen, wie Feuchtigkeit oder mechanischer Beanspruchung. Der Gehäusekörper lässt sich bspw. durch Formpressen, Aufdrucken, Aufschleudern oder Aufgießen und ggf. anschließendem Aushärten erzeugen.
  • Die Kontaktvorrichtungen können bei einer Ausführungsform vollständig aus einem Metall oder einer Metalllegierung bestehen bzw. haben eine metallische Oberfläche. Geeignete Metalle sind bspw. Kupfer, Kupferlegierungen mit mehr als 80 Atomprozent Kupfer oder Lotmaterialen. Als Kontaktvorrichtungen können beispielsweise Lotkügelchen (Solder Balls) eingesetzt werden. Beispielsweise werden bleifreie Lote aber auch andere Lote verwendet.
  • Unter der Durchdringung des Gehäusekörpers kann verstanden werden bzw. wird verstanden, dass das Kontaktelement den Gehäusekörper durchgehend von einem Oberflächenbereich zu einem anderen Oberflächenbereich durchdringt. Die Durchdringung des Gehäusekörpers kann bedeuten bzw. bedeutet, dass das Kontaktelement, ausgenommen an zwei Enden des Kontaktelements, durch den Gehäusekörper umfasst bzw. gekapselt ist.
  • Bspw. sind die Kontaktvorrichtungen vollständig gefüllte Körper, insbesondere aus einem homogenen Material. Alternativ haben die Kontaktvorrichtungen eine hohlen Kern bzw. einen Kern aus einem anderen Material als eine metallische Hülle der Kontaktvorrichtungen. Bspw. ist der Kern ebenfalls elektrisch leitfähig oder elektrisch isolierend.
  • Bspw. in einer Verdrahtungsanordnung enthaltene Leitstrukturen können den integrierten Schaltkreis mit den Kontaktvorrichtungen verbinden. Die Leitstrukturen können beispielsweise Leitbahnen oder Durchkontaktierungen bzw. Vias sein.
  • Bei einem Bauteil können sowohl der integrierte Schaltkreis und das Füllmaterial als auch die Kontaktvorrichtungen in einer ersten Ebene liegen. Mit anderen Worten ausgedrückt, liegen Chip, Füllmaterial und Kontaktvorrichtungen auf der gleichen Seite der Verdrahtungsanordnung. Bereits durch diese Maßnahme lässt sich die Bauhöhe eines gehäusten Bauelementes erheblich reduzieren. Insbesondere bei kompaktem Aufbau erstreckt sich die Verdrahtungsanordnung entlang ihrer Breite vorzugsweise in einer zweiten Ebene, die parallel bzw. im wesentlichen parallel zu der ersten Ebene liegt.
  • Vorteilhaft können die Kontaktvorrichtungen Kügelchen sein. Die Kugelform wird deshalb verwendet, weil sich kugelförmige Kontaktvorrichtungen auf einfache Art herstellen lassen, beispielsweise durch das Erstarren von Metalltröpfchen. Dabei nimmt das geschmolzene Metall eigenständig die Kugelform an, um die Oberflächenspannung zu minimieren. Das Verwenden von Kügelchen bietet außerdem den Vorteil, dass bei einem Verlöten der Kontaktvorrichtungen die Kontaktvorrichtungen in dem Gehäusekörper festgehalten werden. Sollten die Kontaktvorrichtungen bspw. beim Löten weich werden, so werden sie aufgrund der Oberflächenspannung ihre Form nicht wieder verändern, so dass keine Zwischenräume zwischen Kontaktvorrichtungen und Gehäusekörper entstehen.
  • Alternativ können die Kügelchen jedoch jeweils eine verformte Seite haben. Beispielsweise wurde in einem Planarisierungsprozess zunächst jeweils ein Stück der Kügelchen abgetragen und dann wurde erneut Lotmaterial auf diese Stellen aufgebracht. Bei einer nächsten Alternative können verformte Stellen auch an zwei voneinander abgewandten Seiten der Kügelchen vorliegen.
  • Insbesondere können die Kontaktvorrichtungen vollständig bzw. zu 100 Prozent aus Lotmaterial bestehen, d. h. aus einem Material mit einer Schmelztemperatur kleiner als 400°C (Grad Celsius). Alternativ können die Kontaktvorrichtungen Lotmaterial enthalten, beispielsweise zu mindestens 75 Atomprozent. Kleinere Anteile als 75 Atomprozent Lotmaterial genügen, bspw. wenn eine Beschichtung eines festen Kerns mit Lotmaterial gewählt wird. Durch das Verwenden von Lotmaterial ist eine gute Lötbarkeit bei der Montage der Gehäusevorrichtung gewährleistet. Außerdem bieten Lotkügelchen den Vorteil, dass sie beim Erwärmen ihre Kugelform beibehalten, weil dies ein energiearmer Zustand ist. Beispielsweise würden zylinderförmige Kontaktvorrichtungen aus Lotmaterial beim Erwärmen eher dazu neigen, dass sich an einem Ende einer zylinderförmigen Bohrung bzw. Öffnung ein Lotkügelchen bilden würde. Aus der Bohrung bzw. Öffnung würde jedoch dabei Lot abgesaugt werden, so dass auch lotfreie Stellen entstehen können, die zu Fehlkontaktierung führen würden.
  • Vorteilhaft können die Kontaktvorrichtungen jeweils mit einer Ebene eine gekrümmte Schnittlinie haben, die sich in der Normalenrichtung der ersten Ebene erstreckt. Diese Forderung erfüllen beispielsweise auch Kontaktvorrichtungen mit Ellipsoidform, Tonnenform usw. Somit gelten die oben genannten technischen Wirkungen weiter, wenn auch in etwas abgeschwächtem Maße.
  • Insbesondere können die Kontaktvorrichtungen an das Füllmaterial bzw. den Gehäusekörper angrenzen bzw. sind das erste Bauelement bzw. der Schaltkreis und die Kontaktvorrichtungen von dem Gehäusekörper umschlossen. Dies ist insbesondere die Folge eines unten erläuterten Herstellungsverfahrens zur Herstellung eines gehäusten Bauelements, das den Gehäusekörper, das integrierte Bauelement und die Kontaktvorrichtungen enthält. Der Gehäusekörper ist bei einer Ausgestaltung homogen, insbesondere hinsichtlich seiner Zusammensetzung.
  • Bevorzugt kann der Gehäusekörper aus einem Harz bestehen oder er enthält ein Harz. Insbesondere sind Epoxidharze für Formpressverfahren besonders gut geeignet, mit denen sich auf einfache und kostengünstige Art Bauteile für hohe Anforderungen herstellen lassen.
  • Vorteilhaft kann die Verdrahtungsanordnung eine Schichtdicke kleiner als 50 Mikrometer oder sogar kleiner als 10 Mikrometer haben. Damit handelt es sich bei der Verdrahtungsanordnung nicht um eine Leiterplatte, die beispielsweise FR4 (Flame Retardant type 4) bzw. FR5 oder BT-Material (BismaleimidTriazin) enthält. Solche Leiterplatten haben nämlich, selbst wenn sie nur ein- bzw. zweilagig sind, Dicken größer als 150 Mikrometer. Die Verdrahtungsanordnung mit der geringen Dicke von kleiner als 50 Mikrometer ist insbesondere eine in Dünnfilm-Technik hergestellte Verdrahtungsanordnung, die vorzugsweise direkt an dem Schaltkreis und an dem Gehäusekörper hergestellt wird. Damit entfallen an dieser Stelle Bondprozesse oder Flip-Chip-Prozesse und es lassen sich sehr hochwertige Verbindungen zwischen dem Schaltkreis und den Kontaktvorrichtungen herstellen. Außerdem ist die Dünnfilm- Technik für eine Herstellung der gehäusten Bauelemente auf Waferniveau besonders geeignet, d. h. dass mehrere Bauteile in einer Scheibe prozessiert werden, die die Umrisse eines Halbleiterwafers hat.
  • Jedoch werden auch Verdrahtungsanordnungen verwendet, die nicht in Dünnfilmtechnik am Gehäusekörper hergestellt werden, insbesondere Verdrahtungsvorrichtungen aus den genannten Materialien, wie FR4, FR5, BT aber auch aus Keramik usw. Alternativ kann die Verdrahtungsanordnung bspw. auch aus Bonddrähten oder auf andere Art gebildet werden.
  • Insbesondere kann mindestens eine laterale Abmessung, d. h. die Breite und/oder die Länge, des gehäusten Bauelements kleiner als 30 mm (Millimeter) oder kleiner als 20 mm sein. Typische Gehäuse haben sogar Abmessungen kleiner als 7 mm. Auch die Höhe des gehäusten Bauelementes ist sehr klein, bspw. kleiner als 1 mm. Bspw. ist das Gehäuse nur um weniger als 10 Prozent höher als die Kontaktvorrichtungen. Alternativ hat der Gehäusekörper die gleiche Höhe wie das integrierte Bauelement. Bauteile mit kleinen Abmessungen werden bevorzugt in kleinen, tragbaren Geräten eingesetzt, wie z. B. Mobilfunkgeräten, mit einer größten Abmessung von kleiner als 10 cm (Zentimeter).
  • Vorteilhaft enthält die Gehäuse-Vorrichtung noch ein zweites gehäustes Bauelement oder sogar mehr als zwei gehäuste Bauelemente. Das zweite gehäuste Bauelement ist vorzugsweise mit dem gleichen Verfahren wie das erste gehäuste Bauelement bzw. wie das erste Bauteil hergestellt worden. Beide gehäuste Bauelemente liegen vorzugsweise parallel zueinander, wobei Abweichungen im Rahmen der Montagetoleranzen auftreten, die jedoch kleiner als beispielsweise 3° (Winkelgrad) sind. Aufgrund der besonders flachen Bauteile ist auch der Bauteilstapel besonders flach, insbesondere im Vergleich zu einem Bauteilstapel mit Bauteilen, bei denen Kontaktvorrichtungen und Chips jeweils auf voneinander abgewandten Seiten der Verdrahtungsanordnung angeordnet sind.
  • Vorzugsweise können die Kontaktvorrichtungen des einen Gehäuses bspw. an Leitstrukturen der Verdrahtungsanordnung des anderen Gehäuses angelötet sein. Somit lassen sich die beiden Bauelemente auf einfache Art zu einem Bauelementestapel verbinden, insbesondere durch Flip-Chip-Verfahren.
  • Außerdem wird eine Ausführungsform eines Verfahren zum Herstellen eines Bauelementes angegeben, bei dem die Schritte ausgeführt werden:
    • – Vorsehen eines Trägers,
    • – Anordnen einer Vielzahl Kontaktvorrichtungen auf dem Träger,
    • – nach dem Anordnen der Kontaktvorrichtungen oder vor dem Anordnen der Kontaktvorrichtungen Anordnen eines integrierten Schaltkreises auf dem Träger, und
    • – nach dem Anordnen des Schaltkreises und der Kontaktvorrichtungen Einbringen eines Materials in die Zwischenräume zwischen Kontaktvorrichtungen bzw. zwischen Kontaktvorrichtungen und Schaltkreis. Das Material ist vorzugsweise elektrisch isolierend.
  • Insbesondere dient das Verfahren zum Herstellen einer oben genannten Schaltungsanordnung, so dass die dort genannten technischen Wirkungen auch für das Verfahren gelten.
  • Vorteilhaft können die Kontaktvorrichtungen im festen Zustand auf dem Träger angeordnet werden. Fest bedeutet hierbei, dass die Kontaktvorrichtungen nicht als Paste, d. h. in breiigem Zustand, aufgebracht werden.
  • Vorzugsweise können Lotkügelchen als Kontaktvorrichtungen angeordnet werden. Dabei wird bspw. eine handelsübliche Maschine verwendet, die auch für das Platzieren von Lotkügelchen auf Zwischenleiterplatten verwendet wird, beispielsweise bei der Herstellung eines sogenannten BGAs (Ball Grid Array). Die Lotkügelchen werden von der Maschine beispielsweise mit Hilfe eines Unterdrucks oder eines Vakuums an eine Haltevorrichtung angesaugt, die Bohrungen an den Stellen enthält, an denen Lotkügelchen angeordnet werden sollen. Die Haltevorrichtung wird dann an dem Träger abgesetzt, wo die Lotkügelchen von der Haltevorrichtung gelöst werden, bspw. durch Abschalten des Unterdrucks. Diese Vorgehensweise ist ebenfalls für Verfahren geeignet, die auf Waferebene durchgeführt werden, d. h. hier, ein aus dem Füllmaterial bzw. Gehäusekörpern gebildeter Wafer. In diesem Fall werden gleichzeitig bspw. mehr als 1000 Lotkügelchen platziert.
  • Insbesondere kann ein Füllmaterial für den Gehäusekörper mit einem Formpressverfahren eingebracht, das auch als Compression Molding bezeichnet werden kann. Diese Formpressverfahren sind ebenfalls für eine Herstellung von Wafern aus dem Füllmaterial bzw. Gehäusekörpern geeignet. Somit hat das Füllmaterial nach dem Formpressen Abmessungen wie ein Halbleiterwafer, beispielsweise einen Durchmesser von 20 cm (Zentimeter), 30 cm oder mehr als 30 cm. Damit werden verwendet bzw. lassen sich insbesondere zum Herstellen der Verdrahtungsanordnung Maschinen verwenden, die sonst für die Bearbeitung von Halbleiterwafern genutzt werden bzw. genutzt werden könnten.
  • Vorzugsweise wird bzw. kann das Füllmaterial bzw. der Gehäusekörper zurückgearbeitet werden, so dass die Kontaktvorrichtungen auf der zurückgearbeiteten Seite des Füllmaterials bzw. Gehäusekörpers freiliegen. Beispielsweise wird ein Rückätzprozess oder ein chemisch-mechanischer Polierprozess verwendet. Auch nur mechanische Polierprozesse sind geeignet. Durch den Rückarbeitsschritt entsteht eine ebene Fläche, welche die spätere Montage erleichtert. Außerdem ist die ebene Fläche für das Durchführen weiterer Verfahrensschritte besonders geeignet, beispielsweise im Rahmen einer Dünnfilmtechnik oder eines Siebdrucks zum Aufbringen einer Lötpaste auf die Kontaktvorrichtungen.
  • Bevorzugt kann an dem Schaltkreis sowie an den Kontaktvorrichtungen und an dem Gehäusekörper eine Verdrahtungsanordnung in Dünnfilm-Technik hergestellt werden. Somit werden Schichtabscheidungsprozesse und Lithografieschritte verwendet, wie sie bei integrierten Schaltkreisen verwendet werden, wobei jedoch bei der Dünnfilmtechnik die minimalen Abmessungen typischerweise größer sind als die bzw. gleich den minimalen Abmessungen in der oberen Metallisierungslage eines integrierten Schaltkreises. Es entsteht ein sehr flaches gehäustes Bauelement, das insbesondere keine Leiterplatte benötigt. Die Dünnfilm-Technik ist außerdem zur Bearbeitung auf Waferebene geeignet, d. h. hier, dass mehrere gehäuste Bauelemente aus bzw. in einem Füllmaterialwafer hergestellt werden können.
  • Auch können die Kontaktvorrichtungen an der von der Verdrahtungsanordnung abgewandten Seite mit einem Lötmaterial versehen werden, beispielsweise mit Lotpaste. Die Lotpaste wird beispielsweise mittels Siebdruck aufgebracht. Die Temperaturbelastung ist beim Verwenden von Lotpaste bei diesem Verfahrensschritt besonders gering.
  • Insbesondere kann das gehäuste Bauelement bzw. das Bauteil nach dem Vereinzeln oder vor dem Vereinzeln auf ein weiteres Bauteil aufgelötet werden, wobei das weitere Bauteil ebenfalls ein integriertes Bauelement enthält. Damit entsteht ein Bauteilstapel mit einer geringen Bauhöhe.
  • Vorteilhaft können die genannten Verfahrensschritte für mehrere Bauteile gleichzeitig in gemeinsamen Arbeitsgängen ausgeführt werden, insbesondere auf Waferebene bzw. Waferniveau. Somit lassen sich die Bauteile auf eine sehr kostengünstige Art und Weise fertigen.
  • Außerdem wird die Verwendung einer Kügelchenplatziermaschine zur Durchführung eines der genannten Verfahrens geschützt, insbesondere einer Maschine, die gleichzeitig mehr als 1000 Kügelchen platziert.
  • Zusammenfassend gilt, dass durch die vorgeschlagenen Lösungen eine Zwischenträgerleiterplatte (Interposer) und auch Wire-Bond-Verbindungen durch eine Dünnfilm-Umverdrahtung ersetzt werden können jedoch nicht müssen. Außerdem kann die leitfähige Füllung für die Kontaktierungen in z-Richtung gleichzeitig mit der Herstellung des gehäusten Bauelementes durchgeführt werden. Insbesondere werden bekannte, kommerziell verfügbare sowie preiswerte Materialien eingesetzt, z. B. vorgeformte Lotkügelchen oder auf dem Markt erhältliche Formpressmassen.
  • Die Herstellung ist außerdem auf Waferebene möglich, was eine hohe Parallelität und damit geringe Kosten gewährleistet. Die lateralen Abmessungen des gehäusten Bauelementes können aufgrund hochgenauer Platzierungsprozesse ebenfalls ausreichend klein gehalten werden. Auch ergibt sich aufgrund der Einbettung der Kontaktvorrichtungen in das Füllmaterial eine sehr kleine Gehäusehöhe. Zusätzlich kann durch Anpassung der thermischen Ausdehnungskoeffizienten (Coefficient of Thermal Expansion – CTE) erreicht werden, dass beispielsweise bei vergleichsweise großen Abmessungen des gehäusten Bauelementes von bspw. größer als 7 Millimeter Breite, Lotkügelchen mit kleinem Durchmesser verwendet werden können, und die thermomechanische Zuverlässigkeit dennoch groß ist. Insbesondere liegt der Durchmesser unter 500 Mikrometer, unter 400 Mikrometer oder sogar unter 200 Mikrometer. Der Durchmesser ist jedoch größer als beispielsweise 100 Mikrometer.
  • Insbesondere wird ein Universal-Gehäuse-Wafer-Formpress-Konzept (Universal Package Wafer Molde Concept) angegeben, bei dem zusätzlich zu Chips auch Solder-Balls in einem Mold-Compound eingebettet werden. Damit kann eine kostengünstige, flexible und sehr einfache Kontaktierung in z-Richtung erreicht werden. Insbesondere lässt sich ein Package-on- Package-Stapel auf einfache Art aufbauen. Durch die Anpassung der thermischen Ausdehnungskoeffizienten der verwendeten Materialien, z. B. thermischer Ausdehnungskoeffizient des Mold-Compounds ist gleich thermischer Ausdehnungskoeffizient einer Leiterplatte, auf die das gehäuste Bauelement aufgelötet wird, können Lotkügelchen mit vergleichsweise kleinem Durchmesser verwendet werden, so dass ein besonders flaches PoP-Gehäuse (Package an Package) hergestellt werden kann.
  • Sofern in dieser Anmeldung "können" oder "kann" erwähnt wird, ist sowohl die Möglichkeit gemeint als auch die tatsächliche Realisierung der genannten Maßnahme bei einer Ausführungsform. Im folgenden werden einige Ausführungsformen der Erfindung anhand von Figuren dargestellt, die lediglich der Illustration dienen und den Umfang der Erfindung nicht beschränken sollen.
  • 1 zeigt einen Bauteilstapel 10, der zwei Bauteile 12 und 14 enthält. Das Bauteil 14 ist auf das Bauteil 12 aufgelötet, wie im Folgenden noch näher erläutert wird. Alternativ zu Lot kann bspw. ein Leitkleber verwendet werden. Das Bauteil 12 ist außerdem auf eine Leiterplatte 16 aufgelötet oder anderweitig aufgebracht, die noch weitere elektronische Bauelemente trägt, beispielsweise Widerstände, Kondensatoren oder Spulen, bzw. weitere integrierte Schaltkreise.
  • Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel enthält der Bauteilstapel 10 auch noch ein drittes Bauteil 20, siehe Linie 18. Das dritte Bauteil 20 ist dann auf das Bauteil 14 aufgelötet oder anderweitig aufgebracht.
  • Das Bauteil 12 enthält ein integriertes Bauelement 22 bzw. einen integrierten Schaltkreis 22, beispielsweise basierend auf einem Siliziumsubstrat, insbesondere auf einem bereits dünngeschliffenem Siliziumsubstrat. Das integrierte Bauelement 22 enthält eine Vielzahl aktiver Halbleiterbauelemente, siehe beispielsweise Transistor 23. Im Ausführungsbeispiel ist die aktive Seite des Bauelements 22 zu einer Verdrahtungsanordnung 30 hin zeigend angeordnet. Dies ist jedoch nicht zwingend so. Das integrierte Bauelement 22 enthält außerdem mindestens eine bzw. mehrere Metallisierungslagen, die jedoch nicht dargestellt sind und die zwischen den aktiven Bauelementen und einer weiter unten näher erläuterten Verdrahtungsanordnung 30 liegen.
  • Weiterhin enthält das Bauteil 12 auch Lotkügelchen 26 und 27, die in dem in 1 dargestellten Querschnitt des Bauteils 12 liegen, sowie weitere nicht dargestellte Lotkügelchen. Alle Lotkügelchen 26 und 27 sind in einem Gehäusekörper 24 angeordnet bzw. von einem Füllmaterial des Gehäusekörpers 24 umschlossen. Die Herstellung des Bauteils 12 wird unten anhand der 2A bis 2J näher erläutert.
  • Das Bauteil 12 wurde mit Lotverbindungen 28, 29 an der Leiterplatte 16 angelötet. Die Lotverbindungen 28 bzw. 29 wurden beispielsweise aus einer Lotpaste erzeugt. An der von der Leiterplatte 16 abgewandten Seite des Bauteils 12 ist eine Verdrahtungsanordnung 30 angeordnet, die im Beispiel in Dünnfilm-Technik hergestellt ist. Die Verdrahtungsanordnung 30 enthält beispielsweise eine elektrisch isolierende Isolierschicht 32, beispielsweise eine Siliziumdioxidschicht, sowie eine Vielzahl von Leitbahnen, von denen in 1 zwei Leitbahnen 34 und 36 dargestellt sind. Außerdem enthält die Verdrahtungsanordnung 30 eine optionale Lötstoppschicht 38 mit Öffnungen 40, 42 für Lotverbindungen zu dem Bauteil 14 hin.
  • Im Ausführungsbeispiel ist das Bauteil 14 ähnlich wie das Bauteil 12 aufgebaut, insbesondere sind in einem Gehäusekörper 124 Lotkügelchen 126 und 127 sowie ein integriertes Bauelement 122 angeordnet. Das Bauelement 122 hat jedoch beispielsweise andere Funktionen als das Bauelement 22. Alternativ sind die Funktionen der Bauelemente 22 und 122 gleich, z.B. Speicherfunktion. Ein Transistor 123 des Bauelements 122 ist in 1 dargestellt, insbesondere um die aktive Seite des Bauelements 122 zu kennzeichnen. Eine Verdrahtungsanordnung 130 enthält Leitstrukturen, die anders angeordnet sind als die Leitstrukturen in der Verdrahtungsanordnung 30. Aber auch Verdrahtungsanordnungen 30, 130 mit gleichem Verlauf der Leitstrukturen werden alternativ in einem Bauteilstapel verwendet.
  • Bei dem alternativen Ausführungsbeispiel hat auch das Bauteil 20 einen ähnlichen Aufbau wie die Bauteile 12 bzw. 14. Insbesondere gibt es ein integriertes Bauelement 222, einen Gehäusekörper 224, Lotkügelchen 226, 227 und eine Verdrahtungsanordnung 230.
  • 2A bis 2J zeigen Herstellungsstufen der Herstellung des Bauteils 12 gemeinsam mit weiteren Bauteilen 12a bis 12b, siehe 2J. Insbesondere werden die Verfahrensschritte auf einer so genannten Waferebene durchgeführt. Jedoch können die Verfahrensschritte alternativ auch für einzelne Gehäuse separat durchgeführt werden.
  • Wie in 2A dargestellt ist, wird zunächst eine Trägerplatte 300 bereitgestellt. Die Trägerplatte 300 besteht beispielsweise aus einem Metall, aus Silikon, aus einem Polymer oder aus einer Keramik oder aus einem anderen Material. Auf die Trägerplatte 300 wird ein Klebematerial aufgebracht, beispielsweise eine beidseitig klebende Klebefolie 302.
  • Wie in 2B dargestellt ist, werden auf der freiliegenden Seite der Folie 302 anschließend Lotkügelchen 26, 27, 26a, 27a, 26b, 27b sowie weitere nichtdargestellte Lotkügelchen platziert. Dieses Platzieren wird mit Hilfe einer Maschine durchgeführt, welche die Lotkügelchen automatisch in einem Arbeitsvorgang platziert, z. B. eine Shibuya SBM. Alternativ werden die Lotkügelchen für ein einziges Bauteil gleichzeitig platziert, wonach anschließend die Lotkügelchen für ein benachbartes Bauelement auf der Trägerplatte 300 platziert werden usw.
  • Wie in 2C dargestellt ist, wird anschließend eine Vielzahl integrierter Schaltkreise bzw. Halbleiterplättchen 22, 22a, 22b usw. auf der Folie 302 platziert, beispielsweise mit Hilfe eines sogenannten Aufnehmens und Platzierens (Pick and Place). Dabei werden insbesondere Frontend-getestete Schaltkreise verwendet.
  • Bei einer anderen Ausgestaltung wird die Reihenfolge der Verfahrensschritte vertauscht, so dass zuerst die Schaltkreise 22, 22a, 22b platziert werden und anschließend die Lotkügelchen 26, 27 usw.
  • Wie in 2D dargestellt ist, wird anschließend ein Formpressverfahren durchgeführt, bei dem ein Stempel an die Trägerplatte 300 angepresst wird und bei dem eine Formpressmasse für einen Gehäusekörper 324 in die Zwischenräume zwischen den Lotkügelchen 26, 27 und dem Schaltkreis 22 eingepresst wird. Anschließend wird bspw. die Pressvorrichtung im Bereich des Füllmaterials 324 erwärmt, bis dieses ausgehärtet ist. Alternativ kann das Füllmaterial auch ohne zusätzliches Erhitzen ausgehärtet werden. Als Pressmasse wird beispielsweise Epoxidharz verwendet, das mit einem Füllstoff gefüllt ist, um einen vorbestimmten thermischen Ausdehnungskoeffizienten zu gewährleisten. Der Wert des thermischen Ausdehnungskoeffizienten ist beispielsweise an den Wert des thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Leiterplatte 16 angepasst, insbesondere gleich dem Wert dieses Ausdehnungskoeffizienten.
  • Wie in 2E gezeigt ist, wird nach dem Aushärten des Gehäusekörpers 324 ein Rückarbeitungsprozess ausgeführt, beispielsweise durch Abschleifen, bis die Lotkügelchen 26, 27 usw. an einer Seite freigelegt sind. Zu dem Zeitpunkt, zu dem das Abtragen gestoppt wird, bedeckt der Gehäusekörper 324 im Ausführungsbeispiel die Schaltkreise 22, 22a usw. noch leicht. Bei anderen Ausführungsbeispielen werden jedoch auch bspw. die Halbleitersubstrate der Bauelemente 22, 22a usw. freigelegt, ggf. sogar weiter gedünnt.
  • 2F zeigt die gedünnten Gehäusekörper 324a, wobei jedoch im Vergleich zur 2E der Füllmaterialwafer umgedreht worden ist, so dass nun die aktive Seite der Bauelemente 22 usw. nach oben zeigt. Außerdem wurden der Träger 300 und die Folie 302 entfernt, beispielsweise unter Verwendung eines chemischen Lösungsmittels oder unter Verwendung von Ultraviolettstrahlung. Der in 2F dargestellte Füllmaterialwafer hat die Abmessungen eines Halbleiterwafers, jedoch bspw. eine geringere Höhe als ein Halbleiterwafer. Jedoch kann die Höhe des Füllmaterialwafers auch gleich der Höhe eines Halbleiterwafers oder größer sein.
  • Wie in 2G dargestellt ist, wird anschließend zur Herstellung von Verdrahtungsanordnungen, bspw. der Verdrahtungsanordnung 30, eine Isolierschicht 332 aufgebracht. Danach werden die Leitstrukturen 34, 36, 34a, 36a, 34b, 36b erzeugt, beispielsweise aus Kupfer, insbesondere mit Hilfe eines galvanischen Verfahrens. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel werden die Leitstrukturen direkt, d. h. ohne dazwischen liegende Isolierschicht 332 auf die Bauelemente 22 und auf den Gehäusekörper 324a aufgebracht.
  • Wie in 2H dargestellt ist, wird nach dem Herstellen von einlagigen bzw. mehrlagigen Verdrahtungsstrukturanordnungen 30 usw. noch eine optionale Lötstoppschicht 328 aufgebracht. In die Lötstoppschicht 328 werden Öffnungen 340, 342, 340a, 342a, 340b, 342b usw. eingebracht, an denen Lötverbindungen zu einem weiteren gehäusten Bauelement oder zu einem ungehäusten integrierten Bauelemente bzw. Schaltkreis hergestellt werden können.
  • Wie in 2I dargestellt ist, wird der in 2H dargestellte Füllmaterialwafer nochmals umgedreht, so dass die aktive Seite der Bauelemente 22 usw. wieder nach unten zeigt.
  • Beispielsweise werden mit Hilfe eines Siebdruckverfahrens Lotpastenvorsprünge 328, 329 usw. an den Stellen aufgebracht, an denen die Kontaktvorrichtungen 26, 27 usw. freiliegen.
  • Wie in 2J dargestellt ist, werden die Lotpastenvorsprünge 328, 329 in einem Temperaturschritt, bei beispielsweise 260°C verflüssigt, so dass sich halbkugelförmige Lotbereiche 428, 429, 428a, 429a, 428b, 429b usw. bilden, die direkt an den Lotkügelchen 26, 27 usw. anliegen. Die Lotbereiche 428, 429, 428a, 429a, 428b, 429b haben vorzugsweise einen kleineren Durchmesser bzw. ein kleineres Volumen als die Lotkügelchen 26, 27, insbesondere ist das Volumen kleiner als 20 Prozent.
  • Anschließend werden die Bauteile 12, 12a, 12b usw. an Trennlinien 450, 452 voneinander getrennt. Danach erfolgt die Montage, wobei beispielsweise das Bauteil 12 in den Bauteilstapel 10 eingebracht wird. Anschließend wird der Bauteilstapel 10 auf der Leiterplatte 16 aufgelötet. Bei diesem Lötvorgang entstehen aus den Lotbereichen 428, 429 usw. die Lotverbindungen 28, 29 usw., siehe 1. Auch können die Bauteile erst nach dem Stapel voneinandergetrennt und auf der Leiterplatte befestigt werden.
  • Bei anderen Ausführungsbeispielen wird zunächst nur ein Bauteil des Bauteilstapels auf der Leiterplatte 16 aufgebracht. Erst danach wird ein weiteres Bauteil oder werden weitere Bauteil auf das zuerst aufgebrachte Bauteil aufgelötet oder aufgebracht.
  • Bei anderen Ausführungsbeispielen werden Unterfüllungen verwendet, beispielsweise zwischen dem Bauteil 12 und der Leiterplatte 16 oder auch zwischen den Bauteilen 12 und 14.
  • Bei alternativen Weiterbildungen gibt es mehrere Schichten von Leitbahnen in den Verdrahtungsanordnungen 30, 130 usw. Es ist auch nicht zwingend, dass jeweils eine Lotkugel 26 und eine Lotkugel 126 übereinander angeordnet werden. Auch Bauteile mit zueinander versetzten Lotkügelchen lassen sich aneinander über die zwischenliegende Verdrahtungsanordnung verbinden.
  • Das Bauelement 12 wird bei einem anderen Ausführungsbeispiel einzeln auf die Leiterplatte 16 gelötet, ohne dass später weitere Bauelemente 14 usw. aufgelötet bzw. aufgebracht werden. In diesem Fall enthält die Verdrahtungsanordnung 30 vorzugsweise keine Lötstoppschicht und bzw. keine Öffnungen in der Lötstoppschicht.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel werden andere Abmessungen verwendet, insbesondere können die Bauteile 12, 14 usw. voneinander verschiedene Abmessungen haben. Weiterhin wird bei anderen Ausführungsbeispielen eine andere Anordnung von Kontaktvorrichtungen gewählt, beispielsweise wird mehr als eine Reihe um den Schaltkreis herum angeordnet, beispielsweise zwei Reihen, drei Reihen oder mehr als drei Reihen, jedoch vorzugsweise bspw. weniger als zwanzig Reihen.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel werden in einem Gehäusekörper 324, 324a integrierte Bauelemente mit voneinander verschiedenen Funktionen angeordnet, für die dann die an Hand der 2A bis 2J erläuterten Verfahrensschritte durchgeführt werden.
  • Auch können je Bauteil mehrere integrierte Bauelemente nebeneinander angeordnet werden.
  • 3 zeigt ein Bauteil 500 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Ein Transistor 501 ist in einem integrierten Bauelement 502 enthalten, und soll die aktive Seite des integrierten Bauelements 502 verdeutlichen. Das Bauteil 200 enthält außerdem eine optionale Kontaktanordnung 504 zu einer Verdrahtungsanordnung 506. Die Kontaktanordnung 504 enthält bspw. Lotverbindungen.
  • Die Verdrahtungsanordnung 506 ist bspw.
    • – eine Dünnfilmverdrahtungsanordnung,
    • – eine Leiterplatte, z. B. auf Kunststoffbasis oder auf Keramikbasis,
    • – eine andere Art von Verdrahtungsanordnung, z. B. zunächst freitragend, siehe bspw. Bonddrähte 514, 516 aus bspw. Au, Al oder Cu.
  • Das Bauteil enthält weiterhin einen Gehäusekörper 508, bspw. auf Epoxidbasis. In dem Gehäusekörper 508 sind seitlich des Bauelements 502 Kontaktvorrichtungen angeordnet, die den Gehäusekörper durchdringen, bspw.:
    • – Kontaktzylinder 510, z. B. aus Kupfer, Kupferlegierung, Aluminium oder einer Aluminiumlegierung.
  • Alternativ zu den Kontaktzylindern 510 oder zusätzlich enthält der Gehäusekörper 508 Kontaktkörper 512, die ebenfalls seitlich des Bauelements 502 angeordnet sind und die den Gehäusekörper 508 durchdringen. Der Kontaktkörper 512 hat bspw. eine Tonnenform oder eine Elipsoidform. Insbesondere können der Kontaktzylinder 510 bzw. der Kontaktkörper 513 zur Verdrahtungsanordnung 506 hin etwas aus dem Gehäusekörper 508 hinausragen oder mit dem Gehäusekörper 508 abschließen. Im übrigen werden zur Herstellung des Bauteils 500 bspw. die oben erläuterten Herstellungsschritte durchgeführt.
  • Wird eine freitragende Verdrahtungsvorrichtung 506 verwendet, so werden die Bonddrähte 514, 506 bspw. erst nach dem Herstellen des Gehäusekörpers 508 angebracht.
    • 10
    Bauteilstapel
    12,14
    Bauteil
    12a,12b
    Bauteil
    16
    Leiterplatte
    18
    Linie
    20
    Bauteil
    22,122,222
    integriertes Bauelement
    22a,22b
    integriertes Bauelement
    23,123,223
    Transistor
    24,124,224
    Gehäusekörper
    26,27,126,127,226,227
    Lotkügelchen
    26a,27a,26b,27b
    Lotkügelchen
    28,29
    Lotverbindung
    28a,29a,28b,29b
    Lotverbindung
    30,130,230
    Verdrahtungsanordnung
    32
    Isolierschicht
    34,36
    Leitbahn
    34a,36a,34b,36b
    Leitbahn
    38
    Lotstoppschicht
    40,42
    Öffnung
    300
    Trägerplatte
    302
    Klebefolie
    324,324a
    Gehäusekörper
    330
    Verdrahtungsschicht
    332
    Isolierschicht
    338
    Lötstoppschicht
    340,342
    Öffnung
    340a,342a,340b,342b
    Öffnung
    328,329,328a,329a,328b,329b
    Lotpastenvorsprung
    428,429,428a,429a,428b,429b
    Lotbereich
    450,452
    Trennlinie
    500
    Bauteil
    501
    Transistor
    502
    integriertes Bauelement
    504
    Kontaktanordnung
    506
    Verdrahtungsanordnung
    508
    Gehäusekörper
    510
    Kontaktzylinder
    512
    Kontaktkörper
    514,516
    Bonddraht

Claims (28)

  1. Elektronisches Bauteil (12), umfassend: ein integriertes Bauelement (22), einen Gehäusekörper (24), und mindestens eine Kontaktvorrichtung (26, 27), wobei die Kontaktvorrichtung (26, 27) den Gehäusekörper (24) durchdringt.
  2. Bauteil (12) nach Anspruch 1, wobei die Kontaktvorrichtung (26) an einem ersten Ende mit dem Gehäusekörper (24) abschließt oder über den Gehäusekörper (24) hinausragt und wobei die Kontaktvorrichtung an einem zweiten Ende mit dem Gehäusekörper (24) abschließt oder über den Gehäusekörper (24) hinausragt.
  3. Bauteil (12) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Oberfläche der Kontaktvorrichtung (26, 27) aus einem Metall oder einer Metalllegierung besteht, die mehr als 50 Atomprozent oder mehr als 95 Atomprozent Metall enthält, oder wobei die Kontaktvorrichtung (26, 27) aus einem Metall oder einer Metalllegierung besteht, die mehr als 50 Atomprozent oder mehr als 95 Atomprozent Metall enthält.
  4. Bauteil (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontaktvorrichtung (26, 27) den Gehäusekörper (24) von einer ersten Seite des Gehäusekörpers (24) bis zu einer von der ersten Seite abgewandten zweiten Seite des Gehäusekörpers (24) durchdringt.
  5. Bauteil (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontaktvorrichtung seitlich des integrierten Bauelements (22) angeordnet ist.
  6. Bauteil (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bauteil (12) eine Verdrahtungsanordnung (30) um fasst, die das integrierte Bauelement (22), den Gehäusekörper (24) und die Kontaktvorrichtung (26, 27) überlappt.
  7. Bauteil (12) nach Anspruch 6, wobei die Verdrahtungsanordnung (30) die Kontaktvorrichtung (26, 27) und das integrierte Bauelement (22) elektrisch leitfähig verbindet, vorzugsweise miteinander.
  8. Bauteil (12) nach Anspruch 6 oder 7, wobei der integrierte Schaltkreis (22), der Gehäusekörper (24) und die Kontaktvorrichtung (26, 27) auf derselben Seite der Verdrahtungsanordnung (30) angeordnet sind.
  9. Bauteil (12) einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontaktvorrichtungen (26, 27) Kügelchen oder an einer Seite verformte Kügelchen oder an zwei Seiten verformte Kügelchen sind.
  10. Bauteil (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 9, wobei die Kontaktvorrichtungen (26, 27) aus Lotmaterial bestehen.
  11. Bauteil (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere Kontaktvorrichtungen (26, 27) in einer ersten Ebene angeordnet sind, und wobei die Seitenflächen der Kontaktvorrichtungen (26, 27) mit einer zweiten Ebene, die sich in Normalenrichtung der ersten Ebene erstreckt, eine geradlinige Schnittlinie oder eine gekrümmte Schnittlinie haben.
  12. Bauteil (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontaktvorrichtung (26, 27) an den Gehäusekörper (24) angrenzt.
  13. Bauteil (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gehäusekörper (24) aus einem Epoxymaterial besteht oder ein Epoxymaterial enthält, insbesondere ein Epoxydharz.
  14. Bauteil (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gehäusekörper (24) aus einem Kunststoff besteht, insbesondere aus einem Kunststoffharz.
  15. Bauteil (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche wobei die Verdrahtungsanordnung (30) eine Schichtdicke kleiner als 50 Mikrometer oder kleiner als 10 Mikrometer hat, wobei die Verdrahtungsanordnung (30) vorzugsweise eine in Dünnfilmtechnologie hergestellt Verdrahtungsanordnung (309) ist, die vorzugsweise nur eine Metallisierungslage oder mehrere Metallisierungslagen aufweist.
  16. Bauteil (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine laterale Abmessung des ersten Gehäuses (12) kleiner als 30 mm oder kleiner als 20 mm ist.
  17. Bauteilstapel (10), umfassend mindestens zwei Bauteile (12, 14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  18. Verfahren zum Herstellen eines Bauteils (12, 14), umfassend die Schritte: Anordnen von Kontaktvorrichtungen (26, 27) auf einem Träger (300), Anordnen eines integrierten Bauelements (22) auf dem Träger (300), Einbringen eines Materials (324) in einen Zwischenraum zwischen den Kontaktvorrichtungen (26, 27) und dem integrierten Bauelement (22).
  19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Kontaktvorrichtungen (26, 27) im festen Zustand auf dem Träger (300) angeordnet werden.
  20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, wobei Lotkügelchen (26, 27) als Kontaktvorrichtungen (26, 27) angeordnet werden.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei das Material (324) mit einem Formpressverfahren eingebracht wird oder durch Aufdrucken, Aufgießen, Aufspülen oder Aufschleudern.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, wobei das Material (324, 324a) auf einer Seite zurückgearbeitet wird, so dass die Kontaktvorrichtungen (26, 27) auf der zurückgearbeiteten Seite des Gehäusekörpers (324, 324a) freiliegen.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, wobei an dem Bauelement (22) sowie an mindestens einer Kontaktvorrichtung (26, 27) der Kontaktvorrichtungen (26, 27) und bevorzugt auch an dem Gehäusekörper (324a) eine Verdrahtungsanordnung (330) in Dünnfilm-Technik hergestellt wird.
  24. Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Kontaktvorrichtungen (26, 27) an der von der Verdrahtungsanordnung (330) abgewandten Seite mit einem Lotmaterial (328, 428) versehen werden, insbesondere mit einer Lotpaste (328).
  25. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 24, wobei das Bauteil (12) mit einem weiteren Bauteil (14) elektrisch leitfähig verbunden wird, wobei das weitere Bauteil (14) ein integriertes Bauelement (122) enthält.
  26. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 25, wobei das Verfahren für mehrere Bauteile (12 bis 12b) gleichzeitig in gemeinsamen Arbeitsgängen durchgeführt wird.
  27. Verwendung einer Kügelchenplatziermaschine zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 18 bis 26, insbesondere einer Maschine, die gleichzeitig mehr als 1000 Kontaktvorrichtungen (26, 27) anordnet.
  28. Bauteil (12), umfassend: ein integriertes Bauelement (22), einen Gehäusekörper (24), und mindestens eine Kontaktvorrichtung (26, 27), wobei die Kontaktvorrichtung (26, 27) den Gehäusekörper (24) durchdringt, und wobei mindestens eines der folgenden Merkmale a) und b) oder beide Merkmale a) und b) erfüllt sind: a) die Kontaktvorrichtungen (26, 27) sind Kügelchen oder an einer Seite verformte Kügelchen oder an zwei Seiten verformte Kügelchen, b) die Kontaktvorrichtungen (26, 27) bestehen aus Lotmaterial.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012200258A1 (de) * 2012-01-10 2013-07-11 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur herstellung eines chips

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG150404A1 (en) * 2007-08-28 2009-03-30 Micron Technology Inc Semiconductor assemblies and methods of manufacturing such assemblies
US8009420B1 (en) * 2008-09-30 2011-08-30 Lockheed Martin Corporation Heat transfer of processing systems
US7863722B2 (en) 2008-10-20 2011-01-04 Micron Technology, Inc. Stackable semiconductor assemblies and methods of manufacturing such assemblies
EP2309535A1 (de) 2009-10-09 2011-04-13 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Gehäuse für einen Chip mit einem Chip in einem Leitungsführungskörper eingebettet
US8409926B2 (en) * 2010-03-09 2013-04-02 Stats Chippac, Ltd. Semiconductor device and method of forming insulating layer around semiconductor die
TWI426587B (zh) * 2010-08-12 2014-02-11 矽品精密工業股份有限公司 晶片尺寸封裝件及其製法
US8546193B2 (en) * 2010-11-02 2013-10-01 Stats Chippac, Ltd. Semiconductor device and method of forming penetrable film encapsulant around semiconductor die and interconnect structure
US8586408B2 (en) * 2011-11-08 2013-11-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Contact and method of formation
US8552556B1 (en) * 2011-11-22 2013-10-08 Amkor Technology, Inc. Wafer level fan out package
US8815707B2 (en) * 2012-06-21 2014-08-26 Board of Trustess of the Leland Stanford Junior University Environmentally-assisted technique for transferring devices onto non-conventional substrates
US9356070B2 (en) 2012-08-15 2016-05-31 Epistar Corporation Light-emitting device
US9207275B2 (en) * 2012-12-14 2015-12-08 International Business Machines Corporation Interconnect solder bumps for die testing
US9349616B2 (en) * 2013-03-13 2016-05-24 Stats Chippac, Ltd. Semiconductor device and method of forming WLCSP with semiconductor die embedded within interconnect structure
US9515068B1 (en) 2013-08-29 2016-12-06 Hrl Laboratories, Llc Monolithic integration of GaN and InP components
WO2015077779A1 (en) * 2013-11-25 2015-05-28 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Laser liftoff of epitaxial thin film structures
US9362161B2 (en) 2014-03-20 2016-06-07 Stats Chippac, Ltd. Semiconductor device and method of forming 3D dual side die embedded build-up semiconductor package
TWI567888B (zh) * 2014-07-11 2017-01-21 矽品精密工業股份有限公司 封裝結構及其製法
TWI581388B (zh) * 2015-01-30 2017-05-01 力成科技股份有限公司 半導體封裝結構
US10784220B2 (en) 2017-03-30 2020-09-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Plurality of semiconductor devices encapsulated by a molding material attached to a redistribution layer
DE102019219238A1 (de) 2019-12-10 2021-06-10 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Mehrlagiges 3D-Folienpackage

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6798057B2 (en) * 2002-11-05 2004-09-28 Micron Technology, Inc. Thin stacked ball-grid array package
US20050121764A1 (en) * 2003-12-04 2005-06-09 Debendra Mallik Stackable integrated circuit packaging

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5200362A (en) * 1989-09-06 1993-04-06 Motorola, Inc. Method of attaching conductive traces to an encapsulated semiconductor die using a removable transfer film
US5102829A (en) * 1991-07-22 1992-04-07 At&T Bell Laboratories Plastic pin grid array package
US5270261A (en) * 1991-09-13 1993-12-14 International Business Machines Corporation Three dimensional multichip package methods of fabrication
US5557066A (en) * 1993-04-30 1996-09-17 Lsi Logic Corporation Molding compounds having a controlled thermal coefficient of expansion, and their uses in packaging electronic devices
DE19506958C2 (de) * 1995-02-28 1998-09-24 Siemens Ag Halbleitervorrichtung mit gutem thermischen Verhalten
US5620927A (en) * 1995-05-25 1997-04-15 National Semiconductor Corporation Solder ball attachment machine for semiconductor packages
US5956233A (en) * 1997-12-19 1999-09-21 Texas Instruments Incorporated High density single inline memory module
US6303986B1 (en) * 1998-07-29 2001-10-16 Silicon Light Machines Method of and apparatus for sealing an hermetic lid to a semiconductor die
US6525405B1 (en) * 2000-03-30 2003-02-25 Alphatec Holding Company Limited Leadless semiconductor product packaging apparatus having a window lid and method for packaging
JP2001313350A (ja) * 2000-04-28 2001-11-09 Sony Corp チップ状電子部品及びその製造方法、並びにその製造に用いる疑似ウエーハ及びその製造方法
JP4609617B2 (ja) * 2000-08-01 2011-01-12 日本電気株式会社 半導体装置の実装方法及び実装構造体
US7009297B1 (en) * 2000-10-13 2006-03-07 Bridge Semiconductor Corporation Semiconductor chip assembly with embedded metal particle
JP2002184937A (ja) * 2000-12-18 2002-06-28 Shinko Electric Ind Co Ltd 半導体装置の実装構造
US6956268B2 (en) * 2001-05-18 2005-10-18 Reveo, Inc. MEMS and method of manufacturing MEMS
SG111919A1 (en) * 2001-08-29 2005-06-29 Micron Technology Inc Packaged microelectronic devices and methods of forming same
DE10164800B4 (de) * 2001-11-02 2005-03-31 Infineon Technologies Ag Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements mit mehreren übereinander gestapelten und miteinander kontaktierten Chips
SG115456A1 (en) * 2002-03-04 2005-10-28 Micron Technology Inc Semiconductor die packages with recessed interconnecting structures and methods for assembling the same
US6787392B2 (en) * 2002-09-09 2004-09-07 Semiconductor Components Industries, L.L.C. Structure and method of direct chip attach
DE10320646A1 (de) 2003-05-07 2004-09-16 Infineon Technologies Ag Elektronisches Bauteil, sowie Systemträger und Nutzen zur Herstellung desselben
US6853064B2 (en) * 2003-05-12 2005-02-08 Micron Technology, Inc. Semiconductor component having stacked, encapsulated dice
TWI278048B (en) * 2003-11-10 2007-04-01 Casio Computer Co Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
US7009286B1 (en) * 2004-01-15 2006-03-07 Asat Ltd. Thin leadless plastic chip carrier
KR100618837B1 (ko) * 2004-06-22 2006-09-01 삼성전자주식회사 웨이퍼 레벨 패키지를 위한 얇은 웨이퍼들의 스택을형성하는 방법
WO2006009029A1 (ja) * 2004-07-15 2006-01-26 Dai Nippon Printing Co., Ltd. 半導体装置及び半導体装置製造用基板並びに半導体装置製造用基板の製造方法
JP2006114604A (ja) * 2004-10-13 2006-04-27 Toshiba Corp 半導体装置及びその組立方法
US7892972B2 (en) * 2006-02-03 2011-02-22 Micron Technology, Inc. Methods for fabricating and filling conductive vias and conductive vias so formed
US7242081B1 (en) * 2006-04-24 2007-07-10 Advanced Semiconductor Engineering Inc. Stacked package structure

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6798057B2 (en) * 2002-11-05 2004-09-28 Micron Technology, Inc. Thin stacked ball-grid array package
US20050121764A1 (en) * 2003-12-04 2005-06-09 Debendra Mallik Stackable integrated circuit packaging

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012200258A1 (de) * 2012-01-10 2013-07-11 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur herstellung eines chips

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