DE19833713C1 - Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers aus wenigstens zwei integrierten Schaltungen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers aus wenigstens zwei integrierten Schaltungen

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Verbundkörper aus wenigstens zwei integrierten elektronischen Schaltungen (10, 210), wobei Hauptflächen der integrierten elektronischen Schaltungen (10, 210) im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind, wobei die integrierten elektronischen Schaltungen (10, 210) im Bereich wenigstens einer ihrer Randflächen Anschlußleitungen (20, 20', 30, 220', 230) aufweisen. Erfindungsgemäß ist der Verbundkörper so ausgestaltet, daß wenigstens ein Teil der Anschlußleitungen (20, 20', 30) von einer der integrierten elektronischen Schaltungen (10) direkt mit mindestens einer Anschlußleitung (220', 230) einer anderen integrierten elektronischen Schaltung (210) verbunden ist. DOLLAR A Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung des Verbundkörpers.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers mit wenigstens zwei integrierten elektroni­ schen Schaltungen, wobei Hauptflächen der integrierten elek­ tronischen Schaltungen im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet werden und wobei die integrierten elektronischen Schaltungen im Bereich wenigstens einer ihrer Randflächen mit Anschlußleitungen versehen werden und wobei wenigstens ein Teil der Anschlußleitungen (20, 20', 30) von einer der inte­ grierten elektronischen Schaltungen (10) direkt mit minde­ stens einer Anschlußleitung (220', 230) einer anderen inte­ grierten elektronischen Schaltung (210) verbunden wird.
Aus der US-Patentschrift US 5 760 471 ist ein Verbundkörper bekannt, der aus wenigstens zwei integrierten elektronischen Schaltungen besteht, deren Hauptflächen im wesentlichen par­ allel zueinander ausgerichtet sind, wobei die integrierten elektronischen Schaltungen im Bereich wenigstens einer ihrer Randflächen Anschlußleitungen aufweisen. Dieser Verbundkörper zeichnet sich dadurch aus, daß die Anschlußleitungen von ei­ ner der integrierten elektronischen Schaltungen direkt mit den Anschlußleitungen einer anderen integrierten elektroni­ schen Schaltung verbunden sind.
Aus der US-Patentschrift US 5 508 563 ist gleichfalls ein Verbundkörper bekannt, der aus wenigstens zwei integrierten elektronischen Schaltungen besteht, deren Hauptflächen im we­ sentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind, wobei die integrierten elektronischen Schaltungen im Bereich wenigstens einer ihrer Randflächen Anschlußleitungen aufweisen. Auch dieser Verbundkörper zeichnet sich dadurch aus, daß die An­ schlußleitungen von einer der integrierten elektronischen Schaltungen direkt mit den Anschlußleitungen einer anderen integrierten elektronischen Schaltung verbunden sind.
Ein weiterer Verbundkörper und ein Verfahren zu seiner Her­ stellung sind in der US-Patentschrift US 5 530 292 darge­ stellt. Hierbei sind die Anschlußleitungen jedoch nicht di­ rekt, sondern über einen Leiterbahnrahmen miteinander verbun­ den.
Ein weiterer Verbundkörper des Herstellers Toshiba weist zwei integrierte elektronische Schaltungen auf, deren Anschlußlei­ tungen durch ein zusätzliches Kontaktelement, wie beispiels­ weise einen Hilfsrahmen oder eine Lötfahne, miteinander ver­ bunden sind. Die Herstellung dieser Verbundkörper ist ver­ hältnismäßig aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemä­ ßen Verbundkörper zu schaffen, der konstruktiv vereinfacht ist. Außerdem soll ein gattungsgemäßes Verfahren mit einer hohen Zuverlässigkeit und in kurzen Taktzeiten durchgeführt werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein gattungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Verbundkör­ pers so durchgeführt wird, daß, bevor zwei Anschlußleitungen (20, 20', 30, 220', 230) miteinander verbunden werden, eine der Anschlußleitungen (20, 20', 30, 220', 230) von einer in­ tegrierten elektronischen Schaltung, mit der sie in einem vorherigen Bearbeitungsschritt in Kontakt war, getrennt wird.
Die Erfindung sieht ein Verfahren zur Herstellung vor, mit dem der Verbundkörper aus wenigstens zwei integrierten elek­ tronischen Schaltungen, insbesondere aus integrierten elek­ tronischen Schaltungen, die Speicherzellenanordnungen enthal­ ten, dadurch hergestellt wird, daß Anschlußdrähte der einzel­ nen integrierten elektronischen Schaltungen direkt, das heißt ohne Zwischenschaltung von Anschlußelementen, miteinander verbunden werden.
Vorzugsweise ist ein derartiger Verbundkörper als ein soge­ nanntes stacked package ausgebildet. Hierbei befinden sich die einzelnen integrierten elektronischen Schaltungen unmit­ telbar aufeinander, so daß sich ihre Hauptflächen berühren. Auf diese Weise ist es möglich, eine möglichst große Anzahl von integrierten elektronischen Schaltungen auf möglichst ge­ ringem Raum anzuordnen.
In besonders vorteilhafter Weise wird das Verfahren so durch­ geführt, daß wenigstens ein Teil der Verbindungsleitungen, die mit anderen Verbindungsleitungen verbunden werden, vor dem Verbinden verbogen werden.
Um eine besonders dauerhafte direkte Verbindung zu erzielen, ist es zweckmäßig, daß die Anschlußleitungen durch Schweißen miteinander verbunden werden.
Besonders hohe Taktzeiten sowie eine besonders hohe Zuverläs­ sigkeit des Prozesses lassen sich dadurch erzielen, daß die für das Schweißen erforderliche Energie wenigstens teilweise durch Laserstrahlung zugeführt wird.
Eine eindeutige Adressierung von Funktionselementen, insbe­ sondere Speicherzellen, läßt sich dadurch erzielen, daß, be­ vor zwei Anschlußleitungen miteinander verbunden werden, eine der Anschlußleitungen von einer integrierten elektronischen Schaltung, mit der sie in einem vorherigen Bearbeitungs­ schritt in Kontakt war, getrennt wird.
Hierbei ist es besonders vorteilhaft, daß die für das Trennen der Anschlußleitung von der integrierten elektronischen Schaltung erforderliche Energie wenigstens teilweise durch Laserstrahlung zugeführt wird.
Durch einen Einsatz von Laserstrahlung sowohl zum Schweißen als auch zum Trennen können diese beiden Bearbeitungsschritte in einer einzigen Bearbeitungsstation, gegebenenfalls auch gleichzeitig, durchgeführt werden.
Weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbil­ dungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen so­ wie aus der nachfolgenden Darstellung bevorzugter Ausfüh­ rungsbeispiele anhand der Zeichnungen.
Von den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine integrierte elektroni­ sche Schaltung mit Anschlußleitungen,
Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 im Bereich einer An­ schlußleitung,
Fig. 3 die in Fig. 1 dargestellte integrierte elektroni­ sche Schaltung nach einem Verbiegen der Anschluß­ leitung,
Fig. 4 einen Ausschnitt aus Fig. 3 im Bereich der An­ schlußleitung,
Fig. 5 eine aus einem Sockel und zwei Halteklammern beste­ hende Haltevorrichtung mit einer durch sie gehalte­ nen integrierten elektronischen Schaltung,
Fig. 6 ausschnittsweise einen Querschnitt durch einen Randbereich einer integrierten elektronischen Schaltung,
Fig. 7 einen Querschnitt durch den Randbereich der in Fig. 6 dargestellten integrierten elektronischen Schal­ tung in einer senkrecht zu der Hauptebene der inte­ grierten elektronischen Schaltung verlaufenden Ebe­ ne,
Fig. 8 die in Fig. 5 dargestellte Haltevorrichtung mit zwei übereinander angeordneten, durch sie gehalte­ nen integrierten elektronischen Schaltungen.
In Fig. 1 ist eine integrierte elektronische Schaltung 10 dargestellt, die im Bereich von Seitenflächen Anschlußleitun­ gen 20, 30 aufweist. Um die Übersichtlichkeit der Darstellung zu erhöhen, ist nicht dargestellt, wie die Anschlußleitungen 20, 30 in die integrierte elektronische Schaltung 10 eindrin­ gen.
In den Fig. 1 und 2 ist dargestellt, welche Form die An­ schlußleitungen 20, 30 nach einem ersten Verbiegen aufweisen. Die Anschlußleitungen 20 und 30 weisen hierbei eine S-Form auf.
Anschließend erfolgt ein partielles Zurückbiegen der An­ schlußleitungen 20 und 30, wie es in den Fig. 3 und 4 darge­ stellt ist.
Nach wenigstens einem Verbiege-Vorgang der Anschlußleitungen 20, 30 wird die integrierte elektronische Schaltung 10 auf eine Haltevorrichtung 40 aufgebracht, wie es beispielhaft in Fig. 5 dargestellt ist. Die Haltevorrichtung 40 weist einen Sockel 50 und Vorsprünge 60, 70 auf. Zwischen den Vorsprüngen 60, 70 befindet sich die integrierte elektronische Schaltung 10, wobei die Anschlußleitungen 20, 30 über die Vorsprünge 60, 70 hinausragen. Die Vorsprünge 60, 70 dienen auch zur Fi­ xierung der integrierten elektronischen Schaltung 10. An­ schließend werden Halteklammern 80, 90 so aufgelegt, daß die Anschlußleitungen 20, 30 jeweils zwischen einem Vorsprung 60, beziehungsweise 70 und einer Halteklammer 80, beziehungsweise 90, fixiert sind. In dem bevorzugten Fall, daß die Anschluß­ leitungen 20, 30 eine S-Form aufweisen, ist es vorteilhaft, daß die Halteklammern 80, 90 die Anschlußleitungen 20, 30 so­ wohl gegenüber den Vorsprüngen 60, 70 als auch gegenüber dem Sockel 50 fixieren. Hierzu weisen die Halteklammern 80 bezie­ hungsweise 90 Vorsprünge 100, 110 auf. Ein unterer Bogen 130 des S wird durch den Vorsprung 100 der Halteklammer 80 fi­ xiert.
In den Fig. 6 und 7 ist dargestellt, wie eine ausgewählte An­ schlußleitung 20 durchtrennt wird.
Fig. 6 zeigt ausschnittsweise einen Randbereich der inte­ grierten elektronischen Schaltung 10 in einer parallel zu ei­ ner Hauptfläche der integrierten elektronischen Schaltung 10 verlaufenden Ebene. Hierbei ist dargestellt, daß einzelne An­ schlußleitungen 20 durchtrennt werden, während andere An­ schlußleitungen 20' nicht durchtrennt werden. Das Durchtren­ nen der Anschlußleitungen 20 erfolgt vorzugsweise in ihrem oberen Bereich. Wenn die Anschlußleitungen wie im dargestell­ ten Fall eine S-Form aufweisen, erfolgt ihr Durchtrennen vor­ zugsweise im Bereich des oberen Bogens des S. Die Trennung erfolgt vorzugsweise in einem Abstand von einem Hauptschen­ kelbereich 125 des S.
Ein Durchtrennen von Anschlußleitungen 20 erfolgt vorzugswei­ se in Bereichen, die zu einer Adressierung von Funktionsele­ menten, insbesondere Speicherzellen, in oberen integrierten elektronischen Schaltungen dienen. Dieses Durchtrennen er­ folgt dadurch, daß die Anschlußleitungen in wenigstens einem Bereich 120 durchtrennt werden. Besonders vorteilhaft ist es, daß dieses Durchtrennen dadurch erfolgt, daß der Bereich 120 entfernt wird. Ein derartiges Entfernen erfolgt vorzugsweise durch eine kurzzeitige gezielte Zufuhr von Energie. Besonders vorteilhaft ist es, daß Laserstrahlung zur Energiezufuhr dient. Hierdurch ist es möglich, die Energiezufuhr zeitlich und lokal so auszuwählen, daß lediglich der Bereich 120 ent­ fernt wird, was insbesondere durch ein gezieltes Verdampfen erfolgt. Durch die zeitliche und örtliche Begrenzung der Energiezufuhr wird eine thermische Belastung der integrierten elektronischen Schaltung 10 vermieden.
Eine für die Durchführung des Trennvorgangs geeignete Anord­ nung ist in Fig. 7 in einer anderen Querschnittsebene darge­ stellt. Es ist erkennbar, daß die Anschlußleitung 20 zwischen dem Vorsprung 60 des Sockels 50 und dem Vorsprung 100 der Halteklammer 80 eingeklemmt ist. Die Anschlußleitung 20 ist im Bereich des unteren Schenkels des S zwischen dem unteren Randbereich des Vorsprungs 100 und dem Sockel 50 und im Be­ reich des Hauptschenkels 125 zwischen einer Seitenfläche des Vorsprungs 100 und dem Vorsprung 60 des Sockels 50 fixiert.
Wie bereits anhand von Fig. 6 dargestellt, erfolgt ein Durch­ trennen der Anschlußleitung 20 insbesondere in dem Bereich 120.
Bei der Darstellung in Fig. 7 ist auch erkennbar, daß die An­ schlußleitung 20 als Leiterbahn in die integrierte elektroni­ sche Schaltung 10 eindringt. Es ist besonders vorteilhaft, daß die Anschlußleitung 20 ein Teil oder eine Verlängerung einer in der integrierten elektronischen Schaltung 10 befind­ lichen Leiterbahn ist.
Vorzugsweise wird nur ein Teil der Anschlußleitungen 20, 30 durchtrennt. So wird beispielsweise für den Fall, daß zwei integrierte elektronische Schaltungen 10, 210 aufeinander an­ geordnet werden, jede zweite Anschlußleitung 20 beziehungs­ weise 30 durchtrennt. Die jeweils benachbarten Anschlußlei­ tungen werden jedoch nicht durchtrennt.
Vorzugsweise wird die Anzahl der durchzutrennenden Anschluß­ leitungen in Abhängigkeit von der Anzahl der übereinander an­ zuordnenden integrierten elektronischen Schaltungen gewählt. Während bei zwei übereinander angeordneten integrierten elek­ tronischen Schaltungen jede zweite Anschlußleitung nicht durchtrennt wird, wird im Falle von - beispielsweise - vier übereinander angeordneten integrierten elektronischen Schal­ tungen nur jede vierte der Anschlußleitungen der unteren in­ tegrierten elektronischen Schaltung 10 nicht durchtrennt.
Die weitere Durchführung des Verfahrens für den Fall, daß zwei integrierte elektronische Schaltungen 10, 210 übereinan­ der angeordnet werden, ist nachfolgend anhand von Fig. 8 dar­ gestellt.
Hierbei sind die Anschlußleitungen 20', 30 auf die zuvor dar­ gestellte Weise fixiert.
Anschlußleitungen 220' beziehungsweise 230 der integrierten elektronischen Schaltung 210 sind mit unter ihnen befindli­ chen Anschlußleitungen 20' beziehungsweise 30 der integrier­ ten elektronischen Schaltung 10 verbunden. Obwohl die An­ schlußleitung 30 ursprünglich zu der unteren integrierten elektronischen Schaltung 10 gehörte, ist sie durch ein Durch­ trennen im Bereich der integrierten elektronischen Schaltung 10 und durch eine Verbindung mit der Anschlußleitung 230 zu einer Anschlußleitung der oberen integrierten elektronischen Schaltung 210 geworden.
Vorzugsweise wird die Anschlußleitung 30 so mit der Anschluß­ leitung 230 verbunden, daß eine einheitliche Anschlußleitung entsteht. Hierzu ist es zweckmäßig, daß die Verbindung der beiden Anschlußleitungen 30 und 230 durch eine gezielte Zu­ fuhr von Laserstrahlung erfolgte.
Die dargestellte Vorrichtung zur Herstellung eines Verbund­ körpers ist ein bevorzugtes Beispiel einer geeigneten Vor­ richtung. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Ver­ bundkörper mit anderen geeigneten Vorrichtungen herzustellen. Mit Hilfe der dargestellten Vorrichtung ist eine derartige Herstellung jedoch besonders schnell und zuverlässig durchzu­ führen.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers aus we­ nigstens zwei integrierten elektronischen Schaltungen (10, 210), wobei Hauptflächen der integrierten elektronischen Schaltungen (10, 210) im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet werden, wobei die integrierten elektronischen Schaltungen (10, 210) im Bereich wenigstens einer ihrer Rand­ flächen mit Anschlußleitungen (20, 20', 30, 220', 230) verse­ hen werden und wobei wenigstens ein Teil der Anschlußleitun­ gen (20, 20', 30) von einer der integrierten elektronischen Schaltungen (10) direkt mit mindestens einer Anschlußleitung (220', 230) einer anderen integrierten elektronischen Schal­ tung (210) verbunden wird, dadurch ge­ kennzeichnet, daß, bevor zwei Anschlußlei­ tungen (20, 20', 30, 220', 230) miteinander verbunden werden, eine der Anschlußleitungen (20, 20', 30, 220', 230) von einer integrierten elektronischen Schaltung, mit der sie in einem vorherigen Bearbeitungsschritt im Kontakt war, getrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Anschlußleitungen, die mit anderen Anschlußleitun­ gen verbunden werden, vor dem Verbinden verbogen werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Anschlußleitungen (20, 20', 30, 220', 230) durch Schweißen miteinander verbunden werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die für das Schwei­ ßen erforderliche Energie wenigstens teilweise durch Laser­ strahlung zugeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die für das Trennen der Anschlußleitung (20, 20', 30, 220', 230) von der integrierten elektronischen Schaltung (10, 210) er­ forderliche Energie wenigstens teilweise durch Laserstrahlung zugeführt wird.
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