DE10140726A1 - Elektronisches Bauteil und Halbleiterwafer mit Halbleiterchips und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Elektronisches Bauteil und Halbleiterwafer mit Halbleiterchips und Verfahren zu deren HerstellungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein elektronisches Bauteil (1) und einen Halbleiterwafer (16) mit Halbleiterchips (2), die auf ihren aktiven Oberseiten (3) Kontaktflächen (4) integrierter Schaltungen aufweisen. Auf den Kontaktflächen (4) sind Bimetallstreifen (5) angeordnet. Die Bimetallstreifen (5) sind mit einem fixierten Ende (6) mit den Kontaktflächen (4) verbunden und weisen ein freies flexibles Ende (7) auf, das von der aktiven Oberseite (3) des Halbleiterchips (2) bzw. des Halbleiterwafers (16) absteht.
Description
Die Erfindung betrifft ein elektronisches Bauteil und einen
Halbleiterwafer mit Halbleiterchips und Verfahren zu deren
Herstellung gemäß der Gattung der unabhängigen Ansprüche.
Die Größe der Halbleiterchips für elektronische Bauteile
nimmt ständig zu, und damit wachsen auch die Abmessungen der
Halbleiterchips auf einem entsprechenden Halbleiterwafer. Mit
der zunehmenden Größe der Halbleiterchips, sowie des Halblei
terwafers und der zunehmenden Anzahl von Kontaktflächen auf
aktiven Oberseiten der Halbleiterchips bzw. der aktiven Ober
seite des Halbleiterwafers nehmen die Probleme der Kontak
tierbarkeit dieser Kontaktflächen zu Testzwecken und bei der
Herstellung von Außenkontaktstrukturen ebenfalls ständig zu.
Dabei kommt es zunehmend zu Fehlinterpretationen der Funkti
onsfähigkeit von Halbleiterchips beim Testen der Halbleiter
chips eines Halbleiterwafers wegen schlechter oder unterbro
chener Kontaktgabe zwischen Kontaktanschlussflächen eines
Prüfkopfes und Kontaktflächen des Halbleiterwafers. Diese
Fehlinterpretationen führen dann zu erhöhtem ungerechtfertig
tem Ausschuss, weil funktionsfähige Halbleiterchips als un
brauchbar bei dem Wafertest gekennzeichnet werden. Ein weite
rer Nachteil der zunehmenden Größe von Halbleiterstrukturen
ist die Verwölbung der großflächigen Halbleiterchips und die
mögliche Verwölbung von Leiterplatten, auf denen die Halblei
terchips zu positionieren sind, so dass bei der Endmontage
von Halbleiterchips auf Leiterplatten ebenfalls der Ausschuss
mit zunehmender Chipgröße steigt.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Zuverlässigkeit der Funkti
onstests von Halbleiterchips auf einem Halbleiterwafer zu er
höhen und die Kontaktgabe von Außenkontakten des Halbleiter
chips zu verbessern.
Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand der unabhängigen An
sprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß weist ein elektronisches Bauteil mit einem
Halbleiterchip auf seiner aktiven Oberseite Kontaktflächen
einer integrierten Schaltung auf. Auf diesen Kontaktflächen
sind erfindungsgemäß Bimetallstreifen angeordnet, die ein fi
xiertes Ende, das mit der Kontaktfläche verbunden ist, und
ein freies flexibles Ende aufweisen, das von der aktiven
Oberseite des Halbleiterchips absteht.
Ein derartiger Bimetallstreifen hat den Vorteil, dass die mi
kroskopisch kleine Kontaktfläche auf dem Halbleiterchip, de
ren Größe nur unter einem Lichtmikroskop messbar ist, belie
big durch einen erfindungsgemäßen Bimetallstreifen vergrößert
werden kann. Darüber hinaus hat der Bimetallstreifen, der mit
seinem freien flexiblen Ende von der aktiven Oberseite des
Halbleiterchips absteht, den Vorteil, dass er sowohl als
Testkontakt des Halbleiterchips auf einem Halbleiterwafer als
auch als Außenkontakt des elektronischen Bauteils eingesetzt
werden kann. Somit ermöglicht der Bimetallstreifen auf dem
elektronischen Bauteil, dass ein Außen- und Testkontakt zr
Verfügung steht, der in seiner Höhe flexibel ist, da der Bi
metallstreifen bei Druckausübung auf sein freies Ende ela
stisch nachgeben kann.
Ein elektronisches Bauteil, das mit derartigen Bimetallstrei
fen als Außenkontakten ausgestattet ist, kann Oberflächenwöl
bungen sowohl einer Leiterplatte, auf der das elektronische
Bauteil zu montieren ist, als auch Oberflächenverwölbungen
des Halbleiterchips selbst und Verschiebungen zwischen elek
tronischem Bauteil und Leiterplatte mit Hilfe des freien fle
xiblen Endes des Bimetallstreifens kompensieren. Da Außenkon
takte in Form von Bimetallstreifen bereits auf Waferlevel
herstellbar sind, erleichtern und verbessern derartige Außen
kontakte in Form von Bimetallstreifen auf der aktiven Wafer
oberfläche die Zuverlässigkeit der Funktionsprüfung vor dem
Trennen eines Halbleiterwafers zu Halbleiterchips oder zu
elektronischen Bauteilen. Ein entsprechender Prüfkopf mit
Kontaktanschlussflächen, beispielsweise auf einer Leiterplat
te oder einem Keramiksubstrat, kann nun mit flächigen Kontak
tanschlussflächen ausgestattet sein und kann beim Funktion
stest unter geringem Druck und genauer Justage auf die Außen
kontakte in Form von Bimetallstreifen aufgesetzt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind auf
den Kontaktflächen abgewinkelte Bimetallstreifen angeordnet.
Diese Abwinklung kann als Oberflächenmuster für den Bime
tallstreifen vorgegeben werden. Dabei ist ein Ende des abge
winkelten Bimetallstreifens auf der Kontaktfläche fixiert,
während das andere Ende des abgewinkelten Bimetallstreifens
frei und flexibel ist und einen Abstand zur Oberseite des
Halbleiterchips aufweist. Ein derartig abgewinkelter Bime
tallstreifen als Außenkontakt eines elektronischen Bauteils
hat den Vorteil, dass das freie flexible Ende des Bime
tallstreifens nicht nur in der Höhe bzw. in z-Richtung flexi
bel ist und elastisch nachgeben kann, sondern auch auf Grund
der Abwinklung eine begrenzte Elastizität parallel zu der
Oberfläche des Halbleiterchips bzw. des Halbleiterwafers und
damit auch des elektronischen Bauteils in X- und Y-Richtung
möglich wird.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Bime
tallstreifen zwei Materialkomponenten auf. Im Querschnitt
liegen diese Materialkomponenten übereinander oder gehen in
einander über in orthogonaler Richtung zu der Oberseite des
Bimetallstreifens. Dabei überwiegt auf der Unterseite des Bi
metallstreifens eine erste Metallkomponente und auf der Ober
seite des Bimetallstreifens eine zweite Materialkomponente.
Diese Materialkomponenten unterscheiden sich in einer weite
ren Ausführungsform der Erfindung in ihrem thermischen Aus
dehnungsverhalten in der Weise, dass die erste Materialkompo
nente einen höheren thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf
weist als die zweite Materialkomponente. Bei dieser Ausfüh
rungsform wird vorausgesetzt, dass der Bimetallstreifen bei
niedrigen Temperaturen unterhalb der Betriebstemperatur des
elektronischen Bauteils hergestellt wird, so dass sich der
Bimetallstreifen bei erhöhter Temperatur sowohl im Betrieb
als auch bei erhöhter Temperatur durch Herstellungsschritte
von der Oberseite des Halbleiterchips bzw. Oberseite des
elektronischen Bauteils oder der Oberseite des Halbleiterwa
fers abhebt.
Entsteht bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung der
Bimetallstreifen bei hohen Temperaturen, beispielsweise durch
Hochtemperatur-Sinterprozesse, so ist es von Vorteil, die Ma
terialkomponente auf der Unterseite des Bimetallstreifens mit
einem niedrigeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten gegen
über der Materialkomponente auf der Oberseite des Bime
tallstreifens auszuwählen, so dass nach dem Hochtemperatur-
Sinterprozess die Oberseite des bei hoher Temperatur gesin
terten Bimetallstreifens stärker schrumpfen kann als die Un
terseite, womit ebenfalls der Vorteil des Abhebens des freien
flexiblen Endes des Außenkontaktes in Form eines Bime
tallstreifens bei Raumtemperatur und Betriebstemperatur auf
tritt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der
Übergang von der ersten Materialkomponente auf der Unterseite
des Bimetallstreifens zur Materialkomponente auf der Obersei
te des Bimetallstreifens graduell erfolgen, wodurch die Zä
higkeit und Elastizität des Bimetallstreifens erhöht wird,
und eine Trennung, wie es bei schroffen Übergängen von der
ersten zur zweiten Materialkomponente auftreten könnte, ver
mieden wird.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgese
hen, dass das freie Ende des Bimetallstreifens auf seiner
Oberseite eine oxidationsfeste Beschichtung aufweist. Auch
diese oxidationsfeste Beschichtung kann auf Halbleiterwafer
niveau für sämtliche Kontaktflächen eines Halbleiterchips
ausgeführt werden, so dass für sämtliche Halbleiterchips ein
verbessertes Kontaktmaterial auf dem freien flexiblen Ende
der Bimetallstreifen und damit der Außenkontakte des elektro
nischen Bauteils zur Verfügung steht.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass
das freie Ende des Bimetallstreifens auf seiner Oberseite ei
ne Beschichtung aus Gold oder eine Goldlegierung aufweist.
Derartige Legierungen haben den Vorteil, dass sie äußerst
oxidationsfest sind und einen niedrigen Kontaktwiderstand so
wie eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Eine der
artige Gold- oder Goldlegierungsbeschichtung auf dem freien
Ende des Bimetallstreifens ist deshalb insbesondere für die
Bereitstellung von Prüfelektroden beim Funktionstest von
Halbleiterchips auf dem Halbleiterwaferlevel von Vorteil.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das
freie Ende des Bimetallstreifens eine Beschichtung aus einer
lötbaren Legierung auf. Bei dieser Ausführungsform der Erfin
dung sollen die Bimetallstreifen nicht nur zum Testen einge
setzt werden, sondern auch gleichzeitig als Außenkontakte des
elektronischen Bauteils fungieren. Für eine derartige Verwen
dung der Bimetallstreifen ist es von besonderem Vorteil, wenn
sie an ihrem freien Ende eine lötbare Legierung als Beschich
tung aufweisen, so dass die Verbindung zu beispielsweise ei
nem Keramiksubstrat oder einer Leiterplatte erleichtert wird.
Neben dem Vorteil der Lötfähigkeit des Bimetallstreifens an
seinem freien Ende kommt die ausgleichende Wirkung des ela
stischen Bimetallstreifens hinzu, der mit seinem freien Ende
von der Oberseite des Halbleiterchips bzw. des elektronischen
Bauteils absteht, so dass Verwölbungen sowohl des elektroni
schen Bauteils als auch Verwölbungen der Leiterplatte bzw.
des Keramiksubstrats ausgeglichen werden können. Ferner sorgt
eine derartig elastische flexible Verbindung dafür, dass Aus
dehnungsunterschiede während des Betriebs des elektronischen
Bauteils zwischen Keramiksubstrat bzw. Leiterplatte und elek
tronischem Bauteil nur stark verminderte Auswirkungen in Form
von Verspannungen zwischen den zu verbindenden Komponenten
verursacht. Damit werden Ausfälle unter Prüfbedingungen, die
bei Temperaturwechselbelastungen von über 200°C, nämlich von
50° bis 150°C, arbeiten, unwahrscheinlich, und somit die
Zuverlässigkeit derartiger Funktionstests elektronischer Bau
teile verbessert.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vor
gesehen, dass das freie Ende des Bimetallstreifens eine Be
schichtung aus einer Silberlotlegierung aufweist. Derartige
Silberlotlegierungen haben sich als äußerst zuverlässig in
der Halbleitertechnologie bewährt, so dass ein Veredeln der
freien Enden des Bimetallstreifens durch eine Silberlotlegie
rungsbeschichtung einen Vorteil derartiger elektronischer
Bauteile liefert.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der
Bimetallstreifen als erste Materialkomponente eine Kupferle
gierung und als zweite Materialkomponente eine Aluminiumle
gierung auf. Durch Legierungszugaben wie Wolfram oder Nickel
lassen sich erhebliche Unterschiede in den thermischen Aus
dehnungskoeffizienten zwischen Kupferlegierung und Aluminium
legierungen einstellen. Weiter haben diese Legierungen den
Vorteil, dass sie aus galvanischen Bädern abgeschieden werden
können, so dass zunächst im unteren Bereich des Querschnitts
die Materialkomponente mit dem größeren thermischen Ausdeh
nungskoeffizienten abgeschieden wird und darauf die Material
komponente mit dem geringeren thermischen Ausdehnungskoeffi
zienten aufgebracht wird. Eine derartige galvanische Abschei
dung kann auch bei tiefen Temperaturen durchgeführt werden,
so dass bereits bei Raumtemperatur die freien flexiblen Enden
der Bimetallstreifen von der Oberseite des Halbleiterchips
abheben.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass
der Bimetallstreifen eine Kupferlegierung aufweist, die für
die erste Materialkomponente und für die zweite Materialkom
ponente unterschiedliche Legierungskomponenten und/oder un
terschiedliche Konzentrationen von Legierungskomponenten auf
weist. Ein derartiger Bimetallstreifen hat den Vorteil, dass
das Basismetall Kupfer ist und durch graduellen Übergang von
einer Legierungskomponente für die Kupferlegierung zu einer
anderen Legierungskomponente ein sehr stabiler und flexibler
Bimetallstreifen hergestellt werden kann. Außerdem hat ein
derartiger Bimetallstreifen den Vorteil, dass zusätzlich die
Konzentrationen der Legierungskomponenten von dem Bereich der
ersten Materialkomponente zum Bereich der zweiten Material
komponente innerhalb des Querschnitts des Bimetallstreifens
allmählich und graduell geändert sein können, so dass auch
hier ein Bimetallstreifen entsteht, der eine hohe Lebensdauer
verspricht, da kein abrupter Übergang von der ersten zur
zweiten Materialkomponente realisiert wird.
Besonders bei Aluminiumlegierungen lassen sich Kombinationen
realisieren, bei denen die unterschiedlichen Legierungskompo
nenten zu großen Unterschieden im thermischen Ausdehnungs
koeffizienten führen. Somit ist es für eine weiter Ausfüh
rungsform der Erfindung vorgesehen, dass der Bimetallstreifen
eine Aluminiumlegierung aufweist, die für die erste Material
komponente und für die zweite Materialkomponente unterschied
liche Legierungskomponenten aufweist.
Mit dem Basismetall-Aluminium lassen sich auch Aluminiumle
gierungen angeben, die allein durch unterschiedliche Konzen
trationen einer Legierungskomponente Bimetalleffekte zeigen.
Je nachdem ob die Legierungskomponente den thermischen Aus
dehnungskoeffizienten vergrößert oder verkleinert, wird die
Konzentration für die Aufgaben in den unterschiedlichen Be
reichen dem Querschnitt der Bimetallstreifen angepasst.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Bi
metallstreifen als Legierungskomponenten Zink, Zinn, Silici
um, Wolfram oder Nickel auf. Diese Legierungskomponenten ha
ben sich als geeignet zur Herstellung von Bimetallstreifen
für Basismetalle aus Aluminium und/oder Kupfer erwiesen.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass
die Bimetallwirkung nicht durch reine Metallstreifen unter
schiedlicher Ausdehnungskoeffizienten erreicht wird, sondern
dass ein Basismetall mit nichtmetallischen Partikeln ver
setzt wird. Soweit die nichtmetallischen Partikel aus Kera
mikmaterial bestehen, vermindert der Zusatz von Partikeln aus
Keramikmaterial den Ausdehnungskoeffizienten, und soweit die .
Partikel aus Kunststoff bestehen, wird der Ausdehnungskoeffi
zient des Verbundwerkstoffs aus Basismetall und Kunststoff
heraufgesetzt.
Während Bimetallstreifen mit eingebetteten Kunststoffparti
keln im wesentlichen durch Vertropfen des Kunststoffs bei
gleichzeitigem Aufdampfen oder Aufsputtern des Basismetalls
entstehen, ist ein Verbundwerkstoff aus Basismetall und Kera
mik durch entsprechende Sinterprozesse möglich. Zwar würde
eine Kombination beider Verbundwerkstoffe den größten Effekt
erzielen, da ein mit Kunststoffpartikeln versetztes Basisme
tall gegenüber einem mit Keramik versetzten Basismetall einen
großen Unterschied in der thermischen Ausdehnung hervorrufen
würde, aber eine derartige Kombination ist schwierig herzu
stellen. Wesentlich günstiger ist es, einen Konzentrations
gradienten für die Partikel über den Querschnitt des Bime
tallstreifens zu realisieren, indem zunächst ein geringer An
teil an Keramikpartikeln in das Basismetall des Bime
tallstreifens eingebaut wird und danach ein zunehmend hoher
Anteil an Keramikpartikeln mit dem Basismetall abgeschieden
wird. Bei dem Einbetten von Kunststoff in einem Basismetall
zur Erzeugung von Bimetallstreifen würde der genau umgekehr
ten Folge vorgegangen, d. h., zunächst ein hoher Anteil an
Kunststoffpartikeln im Basismetall und mit zunehmendem Quer
schnitt ein stark verminderter Anteil an Kunststoffpartikeln
im Basismetall.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass
der Bimetallstreifen ein Basismetall mit eingelagertem Binde
mittel aus Kunststoff aufweist, wobei der Anteil des Binde
mittels zur Oberseite des Bimetallstreifens hin abnimmt. Der
artige Kunststoffbindemittel werden beim Sintern von Metallen
zugegeben, wobei die Konzentration und Verteilung des Binde
mittels durch die Sinterprozessparameter gesteuert werden
können.
Im Prinzip kann lediglich ein elektronisches Bauteil mit der
artigen Bimetallstreifen als Außenkontakt ausgestattet wer
den. Es ist jedoch von Vorteil, Bimetallstreifen auf einem
Halbleiterwafer mit Kontaktflächen mehrerer integrierter
Schaltungen auf seiner aktiven Oberseite auszustatten. Dabei
weisen die Bimetallstreifen fixierte Enden auf, die mit je
weils einer Kontaktfläche verbunden sind, und freie flexible
Enden, die an der aktiven Oberseite des Halbleiterwafers ab
stehen. Diese Ausführungsform der Erfindung hat den Vorteil,
dass die einzelnen Verfahrensschritte zur Erzeugung von Bime
tallstreifen einheitlich und gleichzeitig für mehrere Halb
leiterchips auf einem Halbleiterwafer realisiert werden kön
nen und damit die Vorteile der Siliciumplanartechnologie voll
zur Geltung kommen können, falls als Halbleiterwafer ein Si
liciumwafer ausgewählt wird.
Die Formgebung der Bimetallstreifen auf den Kontaktflächen
entspricht der Formgebung, wie sie bereits bei der Erörterung
des elektronischen Bauteils oben vorgestellt wird, so dass
auf dem Halbleiterwafer auch abgewinkelte Bimetallstreifen
angeordnet sein können, die insbesondere in X- und Y-Richtung
eine größere elastische Nachgiebigkeit aufweisen als nur ein
seitige und nicht abgewinkelte Bimetallstreifen auf der Ober
fläche des Halbleiterwafers. Die Struktur und die Anordnung
von zwei Materialkomponenten verteilt auf den Querschnitt der
Bimetallstreifen entspricht für den Halbleiterwafer den An
ordnungen, wie sie bereits für den Halbleiterchip bzw. das
elektronische Bauteil vorgesehen sind.
Eine Beschichtung des freien flexiblen Endes des Bime
tallstreifens mit kontaktverbessernder Gold- oder Goldlegie
rungsschicht oder lötverbesserender lötbarer Schicht, wie ei
nem Silberlot, sind auf Halbleiterwaferlevel durchführbar und
somit gleichzeitig für mehrere Halbleiterchips herstellbar.
Eine graduelle Variation der Art der Legierungskomponenten
bzw. der Konzentrationen der Legierungskomponenten über dem
Querschnitt des Bimetallstreifens können in gleicher Weise
durchgeführt werden, wie es bereits oben für das elektroni
sche Bauteil beschrieben wird.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterwafers mit Kon
taktflächen mehrerer integrierter Schaltungen auf seiner ak
tiven Oberseite weist nachfolgende Verfahrensschritte auf.
Die Kontaktflächen werden bei diesem Verfahren mit Bime
tallstreifen versehen, die ein fixiertes Ende aufweisen, das
mit einer Kontaktfläche verbunden ist und die ein freies fle
xibles Ende aufweisen, das von der aktiven Oberseite des
Halbleiterwafers absteht. Derartige Bimetallstreifen können
in großer Zahl auf einem Halbleiterwafer realisiert werden
und haben damit den Vorteil, dass die Höhentoleranz sowohl
für Testzwecke als auch für das endgültige elektronische Bau
teil ausgeglichen werden. Im Einzelnen werden dazu auf dem
Halbleiterwafer folgende Verfahrensschritte durchgeführt:
- - Bereitstellen eines Halbleiterwafers mit einer Passivie rungsschicht und mittels einer mit Fotolackmaske freige legten Kontaktfläche mehrerer integrierter Schaltungen auf seiner aktiven Oberseite,
- - selektives Aufbringen von Bimetallstreifen, deren erstes Ende auf jeder Kontaktfläche fixiert ist und deren zwei tes freies Ende auf der Fotolackmaske angeordnet ist,
- - Entfernen der Fotolackmaske von der aktiven Oberseite des Halbleiterwafers unter Freilegen des freien Endes des Bimetallstreifens.
Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass die für das Freilegen
der Kontaktflächen erforderliche Fotolackschicht gleichzeitig
verwendet werden kann, um als Pufferschicht beim Abscheiden
der Bimetallstreifen zu dienen. Wenn nach erfolgter selekti
ver Abscheidung der Bimetallstreifen die Fotolackschicht ab
gelöst wird, kann sich das freie Ende des Bimetallstreifens
voll entfalten und sich von der aktiven Oberseite des Halb
leiterwafers abheben.
Bei einem Durchführungsbeispiel des Verfahrens wird vor dem
selektiven Aufbringen von Bimetallstreifen auf Kontaktflächen
des Halbleiterwafers die Fotolackmaske auf der aktiven Ober
seite des Halbleiterwafers entfernt. Anschließend wird eine
Polymerschicht unter Freilassung der Kontaktflächen aufge
bracht, und erst danach werden die Bimetallstreifen auf der
neuen Polymerschicht erzeugt. Nach dem Anbringen der Bime
tallstreifen wird die Polymerschicht unter den freien Enden
der Bimetallstreifen entfernt. Diese Variante des Verfahrens
hat den Vorteil, dass die Eigenschaften der Polymerschicht
den Erfordernissen des Herstellens der Bimetallstreifen ange
passt werden kann. Auch kann eine von der ursprünglichen Fo
tolackmaske unterschiedliche Dicke und damit ein anderer Ab
stand des freien Endes von der Oberseite des Halbleiterwafers
für die Bimetallstreifen verwirklicht werden.
Das selektive Aufbringen der Bimetallstreifen auf dem Halb
leiterwafer kann bei einem Durchführungsbeispiel des Verfah
rens durch eine Druckmaske hindurch erfolgen. Diese Druckmas
ke deckt an Stellen, an denen kein Bimetallmaterial auf der
Oberfläche des Halbleiterwafers anzubringen ist, diese Flä
chen ab und lässt lediglich den Bereich frei, der für die An
bringung eines Bimetallstreifens in Form eines geraden oder
abgewinkelten Bimetallstreifens erforderlich ist.
Ein weiteres Durchführungsbeispiel sieht vor, dass das selek
tive Aufbringen der Bimetallstreifen auf der Halbleiterwafer
oberfläche durch eine Siebdruckmaske hindurch erfolgt. Derar
tige Siebdruckmasken lassen sich bereits mit höchster Präzi
sion auf wenige µm genau herstellen und sie haben den Vor
teil, dass die vorgesehene Dicke eines Bimetallstreifens ein
gehalten werden kann. Zur Erreichung einer Bimetalleigen
schaft können im Siebdruckverfahren zwei Metall-
Legierungsschichten hintereinander und übereinander aufge
bracht werden. Dabei wird mit dem ersten Siebdruckmuster die
erste Materialkomponente aufgebracht und danach mit dem glei
chen Siebdruckmuster die zweite Materialkomponente auf der
ersten Materialkomponente positioniert. Bei diesem Verfahren
stellt sich von vorne herein in der Grenzschicht eine neutra
le Zone ein, bei der sich die Materialkomponente oberhalb der
neutralen Zone weniger ausdehnt als das Material unterhalb
der neutralen Zone des Bimetallstreifens.
Eine weitere Möglichkeit für ein Durchführungsbeispiel des
Verfahrens sieht vor, dass das selektive Aufbringen der Bime
tallstreifen durch eine Schablone hindurch als Druckmaske er
folgt. Schablonendruckmasken unterscheiden sich von Sieb
druckmasken dadurch, daß keine Siebstruktur in den Öffnungen
der Maske zum Aufbringen eines Bimetallstreifens vorgesehen
ist, so dass die Geometrie des Bimetallstreifens als Schablo
nenöffnung in der Schablone angeordnet ist.
Bei einem weiteren Durchführungsbeispiel des Verfahrens er
folgt das selektive Aufbringen der Bimetallstreifen mittels
Sputtertechnik oder Aufdampftechnik durch eine Schattenmaske
hindurch. Die Schattenmaske deckt dabei den Partikelstrahl
der Sputtertechnik bzw. der Aufdampftechnik ab, so dass le
diglich in den Öffnungen der Schattenmaske das Bimetallstrei
fenmaterial aufgebracht werden kann. Der Vorteil dieses Ver
fahrens ist es, dass während des Aufdampfens oder Aufsput
terns der Bimetallstreifen die Konzentration einer Legie
rungskomponente oder die Zusammensetzung des Bimetallstrei
fens gesteuert durchgeführt werden kann, so dass ein graduel
ler Übergang von einem hohen Ausdehnungskoeffizienten zu ei
nem geringeren Ausdehnungskoeffizienten und umgekehrt durch
führbar wird. Dabei wird erfindungsgemäß darauf geachtet, ob
der Bimetallstreifen bei einer hohen Temperatur entsteht, so
dass bei der anschließenden Abkühlung das freie Ende des Bi
metallstreifens einen Abstand zu der Oberfläche des Halblei
terwafers bilden kann oder ob der Bimetallstreifen bei einer
niedrigen Temperatur aufgebracht wird, so dass sich erst
durch die höhere Gebrauchstemperatur oder Betriebstemperatur
das freie Ende des Bimetallstreifens von der Oberseite des
Halbleiterwafers abhebt.
Ein weiteres Durchführungsbeispiel des Verfahrens betrifft
ein Verfahren, das bei niedrigen oder auch niedrigsten Tempe
raturen zu einer Abscheidung von Bimetallstreifen auf einem
Halbleiterwafer führen kann. Ein derartiges Verfahren wird
auf der Grundlage der Galvanotechnik durchgeführt. Dazu wird
zunächst eine geschlossene elektrisch leitende Kontaktier
schicht auf dem Halbleiterwafer abgeschieden. Die dünne Kon
taktierschicht kann aufgedampft oder aufgesputtert werden und
trägt nicht unmittelbar zur Bimetallwirkung bei. Sie dient
lediglich dazu, einen großflächigen Kontakt für die Abschei
dung in der Galvanotechnik zu schaffen. Anschließend wird auf
der Kontaktierungsschicht eine Keimschicht für die Galvanik
selektiv aufgebracht. Dieses selektive Aufbringen der Keim
schicht kann durch Zerstäuben bzw. Sputtern oder durch Auf
dampftechnik durch eine Schattenmaske erfolgen. Nachdem somit
die Geometrie der künftigen Bimetallstreifen durch die Keim
schicht vorgegeben ist, kann nun in einem Galvanikbad auf
dieser Keimschicht selektiv der Bimetallstreifen vervollstän
digt werden. Nach Aufbringen sowohl der ersten als auch der
zweiten Materialkomponente für den Bimetallstreifen bzw. nach
dem ein allmählicher Übergang von der ersten Materialkompo
nente zu der zweiten Materialkomponente des Bimetallstreifens
geschaffen ist, kann die geschlossene großflächige elektrisch
leitende Kontaktierungsschicht beispielsweise durch einen
Nassätzschritt entfernt werden. Dabei ist es von Vorteil,
dass diese Kontaktierungsschicht äußerst dünn mit wenigen
Nanometern Dicke aufgetragen wurde.
Sobald die unter der Kontaktierungsschicht liegende Polymer
schicht oder Fotolackschicht entfernt ist, kann sich das
freie Ende des Bimetallstreifens verformen und dabei von der
Oberfläche des Halbleiterwafers abheben.
Als elektrische Kontaktierungsschicht kann in einem weiteren
Durchführungsbeispiel des Verfahrens eine Beschichtung aus
Titan, Tantal, Wolfram, Aluminium oder Kombinationen dersel
ben auf die aktive Oberseite des Halbleiterwafers aufgebracht
werden. Als Keimschicht eignen sich Beschichtungen aus Nic
kel, Kupfer, Gold oder Legierungen derselben, die selektiv
auf die Kontaktierungsschicht aufgebracht werden.
Ein Verfahren zur Herstellung von elektronischen Bauteilen
mit jeweils einem Halbleiterchip, der auf seiner aktiven
Oberseite Kontaktflächen einer integrierten Schaltung auf
weist, wird mit folgenden Verfahrensschritten hergestellt.
Zunächst wird ein Halbleiterwafer hergestellt, der mehrere
Halbleiterchips aufweist, wobei auf den Kontaktflächen der
aktiven Oberseite des Halbleiterchips Bimetallstreifen ange
ordnet sind. Die Bimetallstreifen sind auf den Kontaktflächen
mit einem fixierten Ende aufgebracht und weisen ein freies
flexibles Ende auf, das von der aktiven Oberseite des Halb
leiterchips absteht. Auf die abstehenden freien Enden der Bi
metallstreifen wird ein Prüfkopf aus einer Testleiterplatte
unter Kontaktierung der Bimetallstreifen mit entsprechenden
Kontaktanschlussflächen der Testleiterplatte aufgebracht. An
schließend wird mit Hilfe der Testleiterplatte unter Kontak
tierung der Bimetallstreifen geprüft, welche der Halbleiter
chips auf dem Halbleiterwafer funktionsfähige integrierte
Schaltungen aufweisen. Die nicht funktionsfähigen Halbleiter
chips werden markiert und anschließend wird der Halbleiterwa
fer in funktionsfähige Halbleiterchips getrennt. Diese funk
tionsfähigen Halbleiterchips können dann zu elektronischen
Bauteilen unter Verwendung der Bimetallstreifen als Außenkon
takte des elektronischen Bauteils verpackt werden.
Das Verpacken kann in einem weiteren Durchführungsbeispiel
des Verfahrens dadurch verwirklicht werden, dass auf der
Rückseite des Halbleiterwafers noch vor dem Trennen in ein
zelne funktionsfähige Halbleiterchips oder elektronische Bau
teile eine Schutzschicht als Gehäuse für elektronische Bau
teile aufgebracht wird. Somit wird mit dem anschließenden
Trennschritt nicht nur ein Halbleiterchip mit funktionsfähi
gen Außenkontakten in Form von Bimetallstreifen erzeugt, son
dern bereits vollständige elektronische Bauteil.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass Prozesse zur Halblei
terchipmontage zunehmend auf Halbleiterwaferebene durchge
führt werden (WSA, Wafer Level Assembly). Dabei ergibt sich
das Problem, dass das Testen der Halbleiterchips ebenfalls
auf dem Halbleiterwafer erfolgen soll. Zu diesem Zweck wird
eine elektrische und reversible Kontaktierung des Chips auf
dem Wafer benötigt. Nach dem Testen der Chips werden funkti
onsfähige Chips vereinzelt und montiert. Dazu ist eine dann
neue und permanente Kontaktierung erforderlich. Somit wird
zwischen Testkontaktierung und permanenter Kontaktierung un
terschieden. Bei den erfindungsgemäßen elektronischen Bautei
len entfällt diese Unterscheidung, da die Bimetallstreifen
sowohl als Testkontaktierung als auch als permanente Kontak
tierung des elektronischen Bauteils und damit als Außenkon
takte dienen können. Somit ist das erfindungsgemäße elektro
nische Bauteil den bisher bekannten Techniken überlegen.
Zur Herstellung der Bimetallstreifen als Außenkontakte und
als Testkontakte können Verfahren eingesetzt werden, die sich
in der Halbleitertechnologie bewährt haben. Allerdings kann
auf eine teure lithographische Strukturierung zur Darstellung
der Bimetallstreifen verzichtet werden, was das erfindungsge
mäße Verfahren wirtschaftlicher erscheinen lässt. Lediglich
bis zur Realisierung des Wafers mittels Siliciumplanartechno
logie werden lithographische Verfahren eingesetzt. Liegt je
doch der Wafer nach der Prozessierung vor, so weist er eine
passivierte Oberfläche auf, auf welcher geöffnete Kontaktflä
chen in der Passivierungsschicht angeordnet sind.
Im Bereich von Kontaktöffnungen, die auch Pad-Öffnungen ge
nannt werden, werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Me
tallstreifen aufgebracht, welche auf einem Ende die Pads bzw.
Kontaktflächen kontaktieren und mit dem anderen Ende oberhalb
der Passivierungsschicht isoliert zur Metallisierung des
Halbleiterchips verlaufen. Diese Metallstreifen sind so be
schaffen, dass sie auf Grund der verfahrensmäßig eingebauten
mechanischen Spannungen von der Waferoberfläche weggebogen
sind, und so als elastische Kontaktzungen zur reversiblen
elektrischen Kontaktierung des Wafers dienen können. Nach dem
Test und nach dem Vereinzeln der funktionsfähigen getesteten
Halbleiterchips werden diese Kontaktzungen oder Bime
tallstreifen unmittelbar als Außenkontakte eines elektroni
schen Bauteils eingesetzt und können auf einer Leiterplatte
oder mit einem weiteren Halbleiterchip elektrisch verbunden
werden. Dabei übernehmen die Kontaktzungen oder Bime
tallstreifen die Funktion beispielsweise eines Interposers,
d. h., sie gleichen durch ihre elastische Verformung die ther
misch bedingten lateralen Bewegungen zwischen dem Halbleiter
chip und der Leiterplatte aus.
Die Bimetallstreifen bzw. Metallzungen können mit Hilfe eines
Druckverfahrens, wie z. B. einem Sieb- oder Schablonendruck
selektiv aufgebracht werden. Für den Sieb- oder Schablonen
druck werden geeignete Metallpasten eingesetzt. Dabei handelt
es sich um Pasten, die z. B. verzinkte Kupferkörner enthalten,
die sich nach dem Drucken bei einer Temperatur von z. B. 52°C
zu einem zäh-elastischen und schaumartigen metallischen Mate
rial verbinden.
Wenn dieser Druckvorgang noch vor dem Entfernen des für die
Kontaktöffnung verwendeten Fotolacks erfolgt, dann können
nach Entfernen des Fotolacks freistehende Metallfedern oder
Bimetallstreifen erzeugt werden. Auch kann durch zweimaliges
Übereinanderdrucken von zwei unterschiedlichen Material
schichten mit deutlich unterschiedlichem thermischem Ausdeh
nungskoeffizienten oder entsprechend inneren Spannungen ein
Bimetall erzeugt werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass die
so entstandenen Metallzungen oder Bimetallstreifen mit einer
nicht oxidierenden Oberfläche beschichtet werden können, in
dem die Oberfläche vergoldet wird.
Mit Hilfe dieser Bimetallstreifen oder Metallfedern können
die Halbleiterchips zum Burn-In und zum Test reversibel kon
taktiert werden. Nach dem jeweiligen Test werden die Halblei
terchips vereinzelt und derart auf eine Leiterplatte gesetzt,
dass die Bimetallstreifen oder Metallfedern mit korrespondie
renden Kontaktflächen auf der Board-Metallisierung bzw. Lei
terplattenmetallisierung in Kontakt kommen. Ein Lot kann ent
weder auf den Kontaktanschlussflächen der Leiterplattenmetal
lisierung oder als ein Waferprozess vor dem Sägen auf die Bi
metallstreifen oder Metallzungen aufgebracht werden.
Das Aufbringen der Metallschichten für die Bimetallstreifen
oder Kontaktzungen kann mittels thermischer Verdampfung oder
mittels Zerstäubertechnik, wie es das Sputtern darstellt,
durch eine Schattenmaske hindurch erfolgen. Dabei kommen
hauptsächlich zwei Materialien mit deutlich unterschiedlichen
mechanischen Daten wie Kupfer oder Aluminium in Kombination
mit Wolfram oder Nickel zur Anwendung.
Ein weiteres geeignetes galvanisches Verfahren, wie es be
reits oben erwähnt ist, erlaubt während der Abscheidung einer
metallischen Schicht durch Einbau von Körnern eines anderen
Materials einen senkrecht zur Oberfläche kontinuierlichen
Verlauf der mechanischen Eigenschaften zu erzeugen. Hierzu
wird zunächst ganzflächig auf dem Wafer eine Metallschicht
aufgesputtert, die zur elektrischen Kontaktierung dient. Auf
der so aufgetragenen Kontaktierungsschicht darf während des
späteren Galvanikvorgangs jedoch kein Metall für die Bime
tallstreifen aufwachsen. Mittels einer Schattenmaske werden
dann im Bereich der Kontaktflächenöffnungen bzw. Pad-
Öffnungen Flächen aus einem anderen Metall erzeugt. Dieses
andere Metall bildet eine Keimschicht für die anschließende
Galvanik.
Für die elektrische Kontaktierung bieten sich als Metall Ti
tan, Tantal, Wolfram und Aluminium oder Kombinationen davon
an. Für die Keimschicht können Nickel, Kupfer oder Gold ver
wendet werden. Lediglich im Bereich dieser Keimschicht wach
sen durch die Galvanik die gewünschten Bimetallstreifen bzw.
Metallzungen auf, wobei die Fremdkörner mit nach oben sinken
dem Volumenanteil eingebaut werden, wenn die Fremdkörner ei
nen höheren Ausdehnungskoeffizienten als das Basismetall auf
weisen. Der Volumenanteil der Fremdkörner oder Partikel nimmt
nach oben hin zu, wenn die Fremdkörner einen geringeren ther
mischen Ausdehnungskoeffizienten als das Basismetall aufwei
sen. Nach der Galvanik wird neben den Metallfedern oder Bime
tallstreifen die ursprüngliche geschlossene Kontaktierungs
schicht durch einen Nassätzschritt entfernt, um den Kurz
schluss der nun entstandenen Test- und Außenkontakte zu ver
meiden.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsformen mit Bezug
auf die beiliegenden Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines elektroni
schen Bauteils in perspektivischer, teilweise quer
geschnittener Ansicht einer ersten Ausführungsform
der Erfindung.
Fig. 2 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines elektroni
schen Bauteils in perspektivischer, teilweise quer
geschnittener Ansicht der ersten Ausführungsform
der Erfindung nach Abheben des freien Endes des Bi
metallstreifens der Fig. 1.,
Fig. 3 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines elektroni
schen Bauteils in perspektivischer, teilweise quer
geschnittener Ansicht einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung.
Fig. 4 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines elektroni
schen Bauteils in perspektivischer, teilweise quer
geschnittener Ansicht einer dritten Ausführungsform
der Erfindung.
Fig. 5 zeigt schematisch eine Zeile von Bimetallstreifen
als Außenkontakte eines elektronischen Bauteils
oder eines Halbleiterwafers mit anliegenden freien
Enden der Bimetallstreifen.
Fig. 6 zeigt schematisch eine Zeile von Bimetallstreifen
als Außenkontakte eines elektronischen Bauteils
oder eines Halbleiterwafers mit von der aktiven
Oberseite abstehenden freien Enden der Bime
tallstreifen.
Fig. 7 zeigt schematisch eine Zeile von Bimetallstreifen
als Testkontakte eines elektronischen Bauteils oder
eines Halbleiterwafers mit aufgesetztem Prüfkopf
aus einer Leiterplatte oder einem Keramiksubstrat.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines elektroni
schen Bauteils 1 in perspektivischer, teilweise quergeschnit
tener Ansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung. In
Fig. 1 kennzeichnet das Bezugszeichen 2 einen Halbleiter
chip, das Bezugszeichen 3 die aktive Oberseite des Halblei
terchips 2 und das Bezugszeichen 4 eine Kontaktfläche der ak
tiven Oberfläche 3 des Halbleiterchips 2. Das Bezugszeichen 5
kennzeichnet einen Bimetallstreifen, der mit einem fixierten
Ende 6 auf der Kontaktfläche 4 befestigt ist und mit seinem
zweiten Ende 7 auf einer Zwischenschicht 22 aufliegt.
Der Bimetallstreifen 5 ist in dieser Ausführungsform der Er
findung abgewinkelt ausgebildet und weist eine Oberseite 10
und eine Unterseite 11 auf. Die Zwischenschicht 22 kann eine
Fotolackschicht 18 sein, die zum Öffnen der Kontaktflächen 4
auf einem Halbleiterwafer 16 als letztes aufgebracht ist. Die
Zwischenschicht 22 kann aber auch eine andere, dem Herstel
lungsverfahren für dieses elektronische Bauteil angepasste
Schicht aus einem Polymer sein. Diese Zwischenschicht 22
lässt die Kontaktflächen frei, so dass der Bimetallstreifen 5
unmittelbar mit seinem fixierten Ende 6 auf der Kontaktfläche
aufgebracht werden kann.
Die Bezugsziffer 17 kennzeichnet eine Isolationsschicht, die
unmittelbar auf der aktiven Oberseite des Halbleiterchips 2
bzw. des Halbleiterwafers 16 aufgebracht ist. Leiterbahnen
24, die zu den Kontaktflächen 4 von der Struktur einer nicht
gezeigten integrierten Schaltung führen, sind von der aktiven
Oberseite des Halbleiterchips 2 bzw. des Halbleiterwafers 16
durch eine Isolierschicht 17 isoliert. Die Leiterbahnen 24
und die Isolierschicht 17 sind von einer Passivierungsschicht
25 abgedeckt, welche nur noch die Außenkontaktflächen 4 offen
lässt.
Der Bimetallstreifen 5, der mit einem Ende 6 auf der Kontakt
fläche 4 fixiert ist, und mit dem anderen Ende 7 in Fig. 1
auf der Zwischenschicht 22 aufliegt, weist im Querschnitt
zwei Materialkomponenten auf, wobei die erste Materialkompo
nente 26 im Bereich der Unterseite des Bimetallstreifens 5
überwiegt, und die zweite Materialkomponente 27 im Bereich
der Oberseite 10 des Bimetallstreifens überwiegt. Die beiden
Materialkomponenten 26 und 27 unterscheiden sich in ihrem
thermischen Ausdehnungsverhalten in der Weise, dass der ther
mische Ausdehnungskoeffizient der Materialkomponente 26 grö
ßer ist als der Ausdehnungskoeffizient der zweiten Material
komponente 27, wenn von einer Herstellungstemperatur ausge
gangen wird, die geringer ist als die Betriebstemperatur. Im
Falle einer Herstellungstemperatur für den Bimetallstreifen,
die höher ist als die Betriebstemperatur, ist die zweite Ma
terialkomponente 27 im Bereich der Oberseite 10 des Bime
tallstreifens 5 mit einem größeren thermischen Ausdehnungs
koeffizienten auszustatten als die erste Materialkomponente
26 auf der Unterseite 11 des Bimetallstreifens 5, so dass die
Oberseite 10 des Bimetallstreifens 5 nach der Herstellung
stärker schrumpft als die Unterseite 11 des Bimetallstreifens
5, und damit der Bimetallstreifen 5 mit seinem freien Ende 7
von der Unterlage bzw. der Zwischenschicht 22 abhebt. Die
Zwischenschicht 22, die entweder die letzte Fotolackschicht
der Halbleiterherstellungsprozesse ist oder eine an die Her
stellung der Bimetallstreifen 5 angepasste Polymerschicht
ist, kann nach dem Herstellen der Bimetallstreifen 5 von der
Oberfläche der Passivierungsschicht 25 entfernt werden.
Fig. 2 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines elektroni
schen Bauteils 1 in perspektivischer, teilweise quergeschnit
tener Ansicht der ersten Ausführungsform der Erfindung gemäß
Fig. 1 nach Abheben des freien Endes 7 des Bimetallstreifens
5 von der aktiven Oberseite 3 des Halbleiterchips 2 des Halb
leiterwafers 16. Komponenten, die gleiche Funktionen wie in
Fig. 1 erfüllen, werden mit gleichen Bezugszeichen gekenn
zeichnet und nicht näher erläutert.
In Fig. 2 ist die Zwischenschicht 22, die in Fig. 1 zu se
hen ist, zwischenzeitlich entfernt, so dass der Aufbau des
Halbleiterchips 2 des Halbleiterwafers 16 auf seiner Oberflä
che eine Isolationsschicht 17 aufweist, in der die Kontakt
flächen 4 angeordnet sind, und auf der die Leiterbahnen 24
verlaufen, welche die Kontaktflächen des Halbleiterwafers mit
Elektroden der elektronischen Komponenten einer integrierten
Schaltung verbinden. Den Abschluss bildet eine Passivierungs
schicht 25 aus Siliciumdioxid oder Siliciumnitrid zum Schutz
sowohl der Leiterbahnen als auch der Isolationsschicht 17,
die lediglich die metallischen Kontaktflächen 4 auf der akti
ven Oberseite des Halbleiterchips 2 bzw. des Halbleiterwafers
16 frei lässt. Auf Grund der thermischen Verhältnisse sowie
auf Grund des Entfernens der Zwischenschicht 22 ist das freie
Ende 7 des Bimetallstreifens 5 von der Oberseite der Passi
vierungsschicht 25 abgehoben und ragt als elastische Kontakt
zunge bzw. als Bimetallstreifen 5 über die Oberfläche des
Halbleiterchips 2 bzw. des Halbleiterwafers 16 hinaus.
Mit einer gestrichelten Linie in dem Querschnitt 9 des Bime
tallstreifens 5 ist eine neutrale Phase 28 markiert, in der
sich die Unterschiede in dem thermischen Verhalten der ersten
Materialkomponente und der zweiten Materialkomponente aufhe
ben. Oberhalb der neutralen Phase 28 dehnt sich das Material
geringer aus als unterhalb der neutralen Phase 28. Dieser Un
terschied in dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten kann
durch unterschiedliche Konzentration von Legierungskomponen
ten oder durch Einsatz unterschiedlicher Basismetalle ober
halb und unterhalb der neutralen Phase erreicht werden. Auch
ein Übergang von einer Legierungskomponente eines Basisme
talls zu einer zweiten Legierungskomponente eines Basisme
talls können Unterschiede im Ausdehnungskoeffizienten hervor
rufen, so dass ein Abstehen des freien Endes 7 des Bime
tallstreifens 5 erreicht werden kann.
Eine weitere Möglichkeit der Beeinflussung des thermischen
Ausdehnungsverhaltens des Bimetallstreifens 5 kann durch un
terschiedliche Zugabe von Fremdmaterialpartikeln erreicht
werden, wie es nachfolgend in Fig. 4 gezeigt wird.
Mit der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform wird vorteilhaft
erreicht, dass das freie Ende 7 sich deutlich von der Ober
fläche der Passivierungsschicht 25 abhebt und somit als ela
stischer Testkontakt sowie auch als elastischer Außenkontakt
eines elektronischen Bauteils dienen kann. Mit mehreren die
ser Bimetallstreifen auf einem Halbleiterwafer 16 oder einem
elektronischen Bauteil 1 können diese Bimetallstreifen die
Funktion eines Interposers aufnehmen, der die Aufgabe hat,
laterale Verschiebungen in x- und y-Richtung auf Grund von
thermischer Beeinflussung zwischen einem elektronischen Bau
teil 1 mit einem Halbleiterchip 2 und einer elektronischen
Schaltung auf einem Keramiksubstrat oder einer Leiterplatte
auszugleichen. Für diesen Ausgleich ist es gleichzeitig von
Vorteil, dass das in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigte Ausfüh
rungsbeispiel eines Bimetallstreifens 5 eine abgewinkelte
Form aufweist, welche die Verschiebefreiheitsgrade wesentlich
erhöht, so dass sowohl in X- als auch in Y-Richtung Relativ
bewegungen der zu verbindenden Komponenten ausgeglichen wer
den können.
Fig. 3 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines elektroni
schen Bauteils in perspektivischer, teilweise quergeschnitte
ner Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Kom
ponenten, die gleiche Funktionen wie in den vorhergehenden
Figuren erfüllen, werden mit gleichen Bezugszeichen gekenn
zeichnet und nicht näher erläutert.
Ein wesentlicher Unterschied zur Ausführungsform der Fig. 1
besteht bei der Ausführungsform nach Fig. 3 darin, dass das
freie Ende 7 eine Beschichtung 12 aufweist. Diese Beschich
tung 12 kann der Verbesserung des Testkontaktes dienen oder
auch zur Verbesserung der Löteigenschaften beitragen. Zur
Verbesserung des Testkontaktes besteht die Beschichtung 12
aus einem Edelmetall wie Gold, das weder sulfidiert noch oxi
diert. Für eine Verbesserung der Löteigenschaften des freien
Endes 7 des Bimetallstreifens 5 kann die Beschichtung auch
aus einem lötbaren Material, wie einem Silberlot, bestehen.
Die Beschichtung 12 wird noch auf dem Waferlevel für mehrere
Halbleiterchips 2 auf den Halbleiterwafer 16 gleichzeitig
aufgebracht. Nach dem Entfernen der Zwischenschicht 22, die
aus einer Fotolackschicht 18 oder aus einer Polymerschicht
besteht, kann sich je nach den thermischen Eigenschaften der
verwendeten Materialkomponente in dem Bimetallstreifen das
freie Ende 7 mit seiner Beschichtung 12 von der Oberfläche 25
der Passivierungsschicht abheben und eine elastische Kontakt
zunge bilden, die als Außenkontakt des elektronischen Bau
teils sowie als Testkontakt des Halbleiterwafers 16 dienen
kann.
Fig. 4 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines elektroni
schen Bauteils 1 in perspektivischer, teilweise quergeschnit
tener Ansicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
Komponenten, die gleiche Funktionen wie in den vorhergehenden
Figuren erfüllen, werden mit gleichen Bezugszeichen gekenn
zeichnet und nicht näher erläutert.
In dieser dritten Ausführungsform der Erfindung wurden in das
Basismetall 14 des Bimetallstreifens 5 Partikel 13 eingebaut.
Diese Partikel 13 sind in der dritten Ausführungsform der Er
findung, wie sie in Fig. 4 gezeigt wird, im unteren Bereich
des Bimetallstreifens 5 mit geringer Konzentration vorgesehen
und mit zunehmender Konzentration in dem Bereich der Obersei
te 10 des Bimetallstreifens 5 eingebaut. Dabei ist der Aus
dehnungskoeffizient des Partikelmaterials geringer als der
Ausdehnungskoeffizient des Basismetalls. In diesem Fall wur
den Keramikpartikel 15 in den Bimetallstreifen 5 eingebaut.
Beim Einbau von Partikeln 13 mit höherem Ausdehnungskoeffizi
enten als das Basismetall 14 wird die Konzentration der ein
gebauten Partikel 13 zur Unterseite 11 des Bimetallstreifens
5 hin zunehmen. Partikel 13 mit höherem Ausdehnungskoeffizi
enten als das Basismetall 14 können beispielsweise Kunst
stoffpartikel sein.
Fig. 5 zeigt schematisch eine Zeile von Bimetallstreifen 5
als Außenkontakte 23 eines elektronischen Bauteils 1 oder ei
nes Halbleiterwafers 16. Komponenten, die gleiche Funktionen
wie in den vorhergehenden Figuren erfüllen, werden mit glei
chen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht näher erläutert.
Eine derartige Zeile aus Außenkontakten 23 eines elektroni
schen Bauteils 1 kann anstelle eines Bondkanals für ein elek
tronisches Bauteil vorgesehen werden. Der Vorteil dieser Zei
le ist, dass das frei liegende Ende 7 jedes Bimetallstreifens
5 unmittelbar als Testkontakt oder als Außenkontakt dienen
kann. Somit können derartige Zeilen auch für mehrere Halblei
terchips 2 auf einem Halbleiterwafer 16 für Testzwecke einge
setzt werden. Wenn der Funktionstest ergibt, dass ein funkti
onsfähiger Halbleiterchip vorliegt, können diese Bime
tallstreifen 5 gleichzeitig Außenkontakte 23 eines funktions
fähigen elektronischen Bauteils 1 darstellen. Während in
Fig. 5 noch die Zwischenschicht 22 auf dem Halbleiterwafer
bzw. auf dem Halbleiterchip 2 vorhanden ist, ist diese
Schicht in Fig. 6 entfernt.
Fig. 6 zeigt schematisch eine Zeile von Bimetallstreifen 5
eines elektronischen Bauteils 1 oder eines Halbleiterwafers
16 mit von der aktiven Oberseite 4 abstehenden freien Enden 7
des Bimetallstreifens 5. Komponenten, die gleiche Funktionen
wie in den vorhergehenden Figuren erfüllen, werden mit glei
chen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht näher erläutert.
Diese freien Enden 7 wirken wie Kontaktzungen, die sowohl als
Testspitzen oder Testkontakte als auch als Außenkontakte 23
eines Halbleiterwafers 16 bzw. eines elektronischen Bauteils
1 dienen können. Auf Grund der hohen Elastizität des Bime
tallstreifens 16 kann diese Zeile auch als Interposer dienen,
der die Aufgabe hat, thermische Ausdehnungsunterschiede zwi
schen einem elektronischen Bauteil 1 und einer Leiterplatte
für das elektronische Bauteil 1 auszugleichen. Darüber hinaus
können Verwölbungen sowohl des elektronischen Bauteils 1 als
auch der Leiterplatte durch die elastischen, von der Oberflä
che abstehenden freien Enden 7 der Bimetallstreifen 5 ausge
glichen werden.
Fig. 7 zeigt schematisch eine Zeile von Bimetallstreifen 5
als Testkontakte 31 eines elektronischen Bauteils 1 oder ei
nes Halbleiterwafers 16 mit aufgesetztem Prüfkopf 29 aus ei
ner Leiterplatte 30. Komponenten, die gleiche Funktionen wie
in den vorhergehenden Figuren erfüllen, werden mit gleichen
Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht näher erläutert.
Der Prüfkopf 29 kann in Pfeilrichtung A gleichzeitig auf
sämtliche Testkontakte 31 eines Halbleiterchips 2 oder eines
Halbleiterwafers 16 gesetzt werden und dabei in Berührung mit
Kontaktanschlussflächen 32 des Testkopfes 29 gebracht werden.
Wenn die freien Enden 7 der elastischen Bimetallstreifen 5
mit einer nicht oxidierenden Beschichtung veredelt worden
sind, ist eine gute Kontaktgabe möglich.
Der Prüfkopf 29, der im wesentlichen aus einer mehrlagigen
Leiterplatte 30 besteht, führt über mehrere Leiterbahnebenen
und Durchkontakte 33 einen Funktionstest aus, womit bei
spielsweise auf dem Halbleiterwaferlevel funktionsfähige und
nicht funktionsfähige elektronische Bauteile festgestellt
werden können. Erst nach einem derartigen Test mit einem
Prüfkopf 29 kann festgelegt werden, welcher der Halbleiter
chips 2 auf einem Halbleiterwafer 16 für die Weiterverarbei
tung in Frage kommt. Mit dieser Ausführungsform der Erfindung
wird vor allen Dingen eine Fehlinterpretation der Funktions
fähigkeit von Halbleiterchips 2 auf einem Halbleiterwafer 16
vermieden, so dass eine höhere Ausbeute an funktionsfähigen
elektronischen Bauteilen eines Halbleiterwafers 16 zu erwar
ten ist.
1
elektrisches Bauteil
2
Halbleiterchip
3
aktive Oberseite
4
Kontaktfläche
5
Bimetallstreifen
6
fixiertes Ende
7
freies Ende
8
abgewinkelter Bimetallstreifen
9
Querschnitt des Bimetallstreifens
10
Oberseite des Bimetallstreifens
11
Unterseite des Bimetallstreifens
12
Beschichtung
13
Partikel
14
Basismetall
15
Keramikpartikel
16
Halbleiterwafer
17
Isolationsschicht
18
Fotolackmaske
19
Testleiterplatte
20
Kontaktanschlussfläche der Testleiterplatte
21
Passive Rückseite
22
Zwischenschicht
23
Außenkontakte
24
Leiterbahn
25
Passivierungsschicht
26
erste Materialkomponente
27
zweite Materialkomponente
28
neutrale Phase
29
Prüfkopf
30
Leiterplatte
31
Testkontakt
32
Kontaktanschluss
33
Durchkontakte
Claims (45)
1. Elektronisches Bauteil mit einem Halbleiterchip (2), der
auf seiner aktiven Oberseite (3) Kontaktflächen (4) ei
ner integrierten Schaltung aufweist, wobei auf den Kon
taktflächen (4) Bimetallstreifen (5) angeordnet sind,
die ein fixiertes Ende (6), das mit der Kontaktfläche
(4) verbunden ist, und ein freies flexibles Ende (7),
das von der aktiven Oberseite (3) des Halbleiterchips
(2) absteht, aufweist.
2. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein abgewinkelter Bimetallstreifen (8) auf den Kontakt
flächen (4) angeordnet ist.
3. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bimetallstreifen (5) zwei Materialkomponenten auf
weist, die im Querschnitt (9) des Bimetallstreifens (5)
von der Oberseite (3) des Halbleiterchips (2) in Rich
tung auf die Oberseite (10) des Bimetallstreifens (5)
ineinander übergehen, in der Weise, dass auf der Unter
seite (11) des Bimetallstreifens (5) eine erste Materi
alkomponente überwiegt und auf der Oberseite des Bime
tallstreifens einer zweite Materialkomponente überwiegt.
4. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich die erste und in die zweite Komponente in ihrem
thermischen Ausdehnungsverhalten in der Weise unter
scheiden, dass die erste Materialkomponente einen höhe
ren thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist als
die zweite Materialkomponente.
5. Elektronisches Bauteil nach einem der vorhergehenden An
spräche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das freie Ende (7) des Bimetallstreifens (5) auf seiner
Oberseite (10) eine oxidationsfeste Beschichtung (12)
aufweist.
6. Elektronisches Bauteil nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das freie Ende (7) des Bimetallstreifens (5) auf seiner
Oberseite (10)eine Beschichtung (12) aus Gold oder einer
Goldlegierung aufweist.
7. Elektronisches Bauteil nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das freie Ende (7) des Bimetallstreifens (5) eine Be
schichtung (12) aus einer lötbaren Legierung aufweist.
8. Elektronisches Bauteil nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das freie Ende (7) des Bimetallstreifens (5) eine Be
schichtung (12) aus einer Silberlotlegierung aufweist.
9. Elektronisches Bauteil nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bimetallstreifen (5) als erste Materialkomponente
eine Kupferlegierung aufweist und als zweite Material
komponente eine Aluminiumlegierung aufweist.
10. Elektronische Bauteil nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bimetallstreifen (5) eine Kupferlegierung aufweist,
die für die erste Materialkomponente und für die zweite
Materialkomponente unterschiedliche Legierungskomponen
ten und/oder unterschiedliche Konzentrationen von Legie
rungskomponeten aufweist.
11. Elektronisches Bauteil nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bimetallstreifen (5) eine Aluminiumlegierung auf
weist, die für die erste Materialkomponente und für die
zweite Materialkomponente unterschiedliche Legierungs
komponenten aufweist.
12. Elektronisches Bauteil nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bimetallstreifen (5) eine Aluminiumlegierung auf
weist, die für die erste Materialkomponente und für die
zweite Materialkomponente unterschiedliche Konzentratio
nen einer Legierungskomponente aufweist.
13. Elektronisches Bauteil nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bimetallstreifen (5) Zink, Zinn, Silicium, Wolfram
oder Nickel als Legierungskomponenten aufweist.
14. Elektronisches Bauteil nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bimetallstreifen (5) ein Basismetall mit eingebauten
Partikeln aufweist, wobei die Partikel einen größerem
Ausdehnungskoeffizienten als das Basismaterial aufweisen
und die Konzentration der Partikel von der Unterseite
(11) zur Oberseite (10) des Bimetallstreifens (5) abneh
men.
15. Elektronisches Bauteil nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bimetallstreifen (5) ein Basismetall mit eingelager
tem Bindemittel aufweist, das einen höheren Ausdehnungs
koeffizienten als das Basismetall (14) aufweist, wobei
der Anteil des Bindemittels zur Oberseite (10) des Bime
tallstreifens (5)abnimmt.
16. Elektronisches Bauteil nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bimetallstreifen (5) ein Basismetall mit eingebauten
Partikeln (13) aufweist, wobei die Partikel (13) einen
geringeren Ausdehnungskoeffizienten als das Basismetall
(14) aufweisen und die Konzentration der Partikel (13)
von der Unterseite (11) zur Oberseite (10) des Bime
tallstreifens (5) zunehmen.
17. Elektronisches Bauteil nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bimetallstreifen (5) ein Basismetall (14) mit einge
bauten Keramikpartikeln (15) aufweist, wobei die Konzen
tration der Keramikpartikel (15) von der Unterseite (11)
zur Oberseite (10) des Bimetallstreifens (5) zunehmen.
18. Halbleiterwafer mit Kontaktflächen (4) mehrerer inte
grierter Schaltungen auf seiner aktiven Oberseite (3),
wobei auf den Kontaktflächen (4) Bimetallstreifen (5)
angeordnet sind, die ein fixiertes Ende (6), das mit je
weils einer Kontaktfläche (4) verbunden ist, und ein
freies flexibles Ende (7), das von der aktiven Oberseite
(3) des Halbleiterwafers (16) absteht, aufweist.
19. Halbleiterwafer nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein abgewinkelter Bimetallstreifen (8) auf den Kontakt
flächen (4) angeordnet ist.
20. Halbleiterwafer nach Anspruch 18 oder Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bimetallstreifen (5) zwei Materialkomponenten auf
weist, die im Querschnitt des Bimetallstreifens (5) von
der Oberseite (3) des Halbleiterwafers (16) in Richtung
auf die Oberseite (10) des Bimetallstreifens (5) inein
ander übergehen, in der Weise, dass auf der Unterseite
(11) des Bimetallstreifens (5) eine erste Materialkompo
nente überwiegt und auf der Oberseite (10) des Bime
tallstreifens (5) eine zweite Materialkomponente über
wiegt.
21. Halbleiterwafer nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich die erste und in die zweite Komponente in ihrem
thermischen Ausdehnungsverhalten in der Weise unter
scheiden, dass die erste Materialkomponente einen höhe
ren thermischen Ausdehnungskoeffizienten als die zweite
Materialkomponente aufweist.
22. Halbleiterwafer nach einem der Ansprüche 18 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, dass
das freie Ende (7) des Bimetallstreifens (5) auf seiner
Oberseite (10) eine oxidationsfeste Beschichtung (12)
aufweist.
23. Halbleiterwafer nach einem der Ansprüche 18 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, dass
das freie Ende (7) des Bimetallstreifens (5) auf seiner
Oberseite (10) eine Beschichtung (12) aus Gold oder ei
ner Goldlegierung aufweist.
24. Halbleiterwafer nach einem der Ansprüche 18 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, dass
das freie Ende (7) des Bimetallstreifens (5) eine Be
schichtung (12) aus einer lötbaren Legierung aufweist.
25. Halbleiterwafer nach einem der Ansprüche 18 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, dass
das freie Ende (7) des Bimetallstreifens (5) eine Be
schichtung (12) aus einer Silberlotlegierung aufweist.
26. Halbleiterwafer nach einem der Ansprüche 18 bis 25,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bimetallstreifen (5) eine Kupferlegierung aufweist,
die für die erste Materialkomponente und für die zweite
Materialkomponente unterschiedliche Legierungskomponen
ten aufweist.
27. Halbleiter Wafer nach einem der Ansprüche 18 bis 26,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bimetallstreifen (5) eine Kupferlegierung aufweist,
die für die erste Materialkomponente und für die zweite
Materialkomponente unterschiedliche Konzentrationen ei
ner Legierungskomponente aufweist.
28. Halbleiterwafer nach einem der Ansprüche 18 bis 27,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bimetallstreifen (5) eine Aluminiumlegierung auf
weist, die für die erste Materialkomponente und für die
zweite Materialkomponente unterschiedliche Legierungs
komponenten ist aufweist.
29. Halbleiterwafer nach einem der Ansprüche 18 bis 28,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bimetallstreifen (5) eine Aluminiumlegierung auf
weist, die für die erste Materialkomponente und für die
zweite Materialkomponente unterschiedliche Konzentratio
nen einer Legierungskomponente aufweist.
30. Halbleiterwafer nach einem der Ansprüche 18 bis 29,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bimetallstreifen (5) Zink, Zinn, Silicium, Wolfram
oder Nickel als Legierungskomponenten aufweist.
31. Halbleiterwafer nach einem der Ansprüche 18 bis 30,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bimetallstreifen (5) ein Basismetall mit eingebauten
Partikeln aufweist, wobei die Partikel einen größerem
Ausdehnungskoeffizienten als das Basismaterial aufweisen
und die Konzentration der Partikel von der Unterseite
(11) zur Oberseite (10) des Bimetallstreifens (5) abneh
men.
32. Halbleiterwafer nach einem Ansprüche 18 bis 31,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bimetallstreifen (5) ein Basismetall mit eingelager
tem Bindemittel aufweist, das einen höheren Ausdehnungs
koeffizienten als das Basismetall (14)aufweist, wobei
der Anteil des Bindemittels zur Oberseite (10) des Bime
tallstreifens (5) abnimmt.
33. Halbleiterwafer nach einem der Ansprüche 18 bis 32,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bimetallstreifen (5) ein Basismetall (14) mit einge
bauten Partikeln (13) aufweist, wobei die Partikel (13)
einen geringeren Ausdehnungskoeffizienten als das Basis
material (14) aufweisen und die Konzentration der Parti
kel (13) von der Unterseite (11) zur Oberseite (10) des
Bimetallstreifens (5) zunehmen.
34. Halbleiterwafer nach einem der Ansprüche 18 bis 33,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bimetallstreifens (5) ein Basismetall (14) mit ein
gebauten Keramikpartikeln (15) aufweist, wobei die Kon
zentration der Keramikpartikel (15) von der Unterseite
(11) zur Oberseite (10) des Bimetallstreifens (5) zuneh
men.
35. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterwafers mit
Kontaktflächen (4) mehrerer integrierter Schaltungen auf
seiner aktiven Oberseite (3), wobei auf den Kontaktflä
chen (4) Bimetallstreifen (5) angeordnet sind, die ein
fixiertes Ende (6), das mit jeweils einer Kontaktfläche
(4) verbunden ist, und ein freies flexibles Ende (7),
das von der aktiven Oberseite (3) des Halbleiterwafers
(16) absteht, aufweist, wobei das Verfahren folgende
Verfahrensschritte aufweist:
- - Bereitstellen eines Halbleiterwafers (13) mit einer Passivierungsschicht (17) und mittels einer Foto lackmaske (18) freigelegten Kontaktflächen (4) meh rerer integrierter Schaltungen auf seiner aktiven Oberseite (3),
- - selektives Aufbringen von Bimetallstreifen (5), de ren erstes Ende (6) auf jeder Kontaktfläche (4) fi xiert ist und deren zweites Ende auf der Fotolack maske (18) angeordnet ist,
- - Entfernen der Fotolackmaske (18) von der aktiven Oberseite (3) des Halbleiterwafers (16) unter Frei legen des freien Endes (7) des Bimetallstreifens (5).
36. Verfahren nach Anspruch 35,
dadurch gekennzeichnet, dass
vor dem selektiven Aufbringen von Bimetallstreifen (5)
die Fotolackmaske (18) auf der aktiven Oberseite (3) des
Halbleiterwafers (16) entfernt wird und durch eine Poly
merschicht unter Freilassung der Kontaktflächen (4) er
setzt wird, die nach dem Aufbringen der Bimetallstreifen
(5) unter den freien Enden (7)der Bimetallstreifen (5)
entfernt werden kann.
37. Verfahren nach Anspruch 35 und Anspruch 36,
dadurch gekennzeichnet, dass
das selektive Aufbringen der Bimetallstreifen (5) durch
eine Druckmaske hindurch erfolgt.
38. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 37,
dadurch gekennzeichnet, dass
das selektive Aufbringen der Bimetallstreifen (5) durch
eine Siebdruckmaske hindurch erfolgt.
39. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 37,
dadurch gekennzeichnet, dass
das selektive Aufbringen der Bimetallstreifen (5) durch
eine Schablonendruckmaske hindurch erfolgt.
40. Verfahren nach Anspruch 38 oder Anspruch 39,
dadurch gekennzeichnet, dass
das selektive Aufbringen der Bimetallstreifen (5) mit
tels Sputtertechnik oder Aufdampftechnik durch eine
Schattenmaske hindurch erfolgt.
41. Verfahren nach Anspruch 35 und Anspruch 36,
dadurch gekennzeichnet, dass
das selektive Aufbringen der Bimetallstreifen (5) mit
tels Galvanotechnik erfolgt, wobei zunächst eine ge
schlossene elektrisch leitende Kontaktierungsschicht auf
dem Halbleiterwafer (16) abgeschieden wird, anschließend
eine Keimschicht für die Galvanik selektiv abgeschieden
wird, nachfolgend die Bimetallstreifen (5) auf der Keim
schicht galvanisch abgeschieden werden und abschließend
die Kontaktierungsschicht durch Nassätzen entfernt wird.
42. Verfahren nach Anspruch 41,
dadurch gekennzeichnet, dass
als elektrische Kontaktierungsschicht eine Beschichtung
aus Titan, Tantal, Wolfram, Aluminium oder Kombinationen
derselben auf die aktive Oberseite (3) des Halbleiterwa
fers (16) aufgebracht wird.
43. Verfahren nach Anspruch 41 und Anspruch 42,
dadurch gekennzeichnet, dass
als Keimschicht eine Beschichtung aus Nickel, Kupfer,
Gold oder Legierungen derselben selektiv auf die Kontak
tierungsschicht aufgebracht wird.
44. Verfahren zur Herstellung von elektronischen Bauteilen
mit jeweils einem Halbleiterchip (2), der auf seiner ak
tiven Oberseite (3) Kontaktflächen (4) einer integrier
ten Schaltung aufweist, wobei auf den Kontaktflächen (4)
Bimetallstreifen (5) angeordnet sind, die ein fixiertes
Ende (6), das mit der Kontaktfläche (4) verbunden ist,
und ein freies flexibles Ende (7), das von der aktiven
Oberseite (3) des Halbleiterchips (2) absteht, aufwei
sen, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte
aufweist:
- - Herstellen eines Halbleiterwafers (16) nach einem der Ansprüche 35 bis 43,
- - Aufbringen des Halbleiterwafers (16) auf eine Testlei terplatte (19) unter Kontaktieren der Bimetallstreifen (5) mit Kontaktanschlußflächen (20) der Testleiterplatte (19)
- - Prüfen des Halbleiterwafers (16) auf funktionsfähige integrierte Schaltungen,
- - Trennen des Halbleiterwafers (16) in funktionsfähige Halbleiterchips (2) und
- - Verpacken der funktionsfähigen Halbleiterchips (2) zu elektronischen Bauteilen (1) unter Verwendung der Bime tallstreifen (5) als Außenkontakte des elektronischen Bauteils (1).
45. Verfahren nach Anspruch 44,
dadurch gekennzeichnet, dass
vor dem Trennen des Halbleiterwafers (16) der Halblei
terwafer (16) auf seiner passiven Rückseite (21) mit ei
ner Schutzschicht als Gehäuse versehen wird und an
schließend der Halbleiterwafer (16) in einzelne elektro
nische Bauteile (1) getrennt wird, wobei die Bime
tallstreifen (5) die Außenkontakte (23) des elektroni
schen Bauteils (1) bilden.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10140726A DE10140726A1 (de) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | Elektronisches Bauteil und Halbleiterwafer mit Halbleiterchips und Verfahren zu deren Herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10140726A DE10140726A1 (de) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | Elektronisches Bauteil und Halbleiterwafer mit Halbleiterchips und Verfahren zu deren Herstellung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10140726A1 true DE10140726A1 (de) | 2002-10-02 |
Family
ID=7695993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE10140726A Ceased DE10140726A1 (de) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | Elektronisches Bauteil und Halbleiterwafer mit Halbleiterchips und Verfahren zu deren Herstellung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE10140726A1 (de) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3842189A (en) * | 1973-01-08 | 1974-10-15 | Rca Corp | Contact array and method of making the same |
| US5665648A (en) * | 1995-12-21 | 1997-09-09 | Hughes Electronics | Integrated circuit spring contact fabrication methods |
| US6148065A (en) * | 1985-07-10 | 2000-11-14 | Ronald A. Katz Technology Licensing, L.P. | Telephonic-interface statistical analysis system |
-
2001
- 2001-08-27 DE DE10140726A patent/DE10140726A1/de not_active Ceased
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