[go: up one dir, main page]

DE10140726A1 - Elektronisches Bauteil und Halbleiterwafer mit Halbleiterchips und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Elektronisches Bauteil und Halbleiterwafer mit Halbleiterchips und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number
DE10140726A1
DE10140726A1 DE10140726A DE10140726A DE10140726A1 DE 10140726 A1 DE10140726 A1 DE 10140726A1 DE 10140726 A DE10140726 A DE 10140726A DE 10140726 A DE10140726 A DE 10140726A DE 10140726 A1 DE10140726 A1 DE 10140726A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bimetallic strip
semiconductor wafer
bimetallic
electronic component
alloy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE10140726A
Other languages
English (en)
Inventor
Harry Hedler
Holger Huebner
Martin Franosch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Priority to DE10140726A priority Critical patent/DE10140726A1/de
Publication of DE10140726A1 publication Critical patent/DE10140726A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2884Testing of integrated circuits [IC] using dedicated test connectors, test elements or test circuits on the IC under test
    • H10W72/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacture Of Switches (AREA)

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.
Bezugszeichenliste
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.
DE10140726A 2001-08-27 2001-08-27 Elektronisches Bauteil und Halbleiterwafer mit Halbleiterchips und Verfahren zu deren Herstellung Ceased DE10140726A1 (de)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
US6148065A (en) * 1985-07-10 2000-11-14 Ronald A. Katz Technology Licensing, L.P. Telephonic-interface statistical analysis system
US5665648A (en) * 1995-12-21 1997-09-09 Hughes Electronics Integrated circuit spring contact fabrication methods

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19653499B4 (de) Lotzuführgerät und Lotzuführverfahren
DE60212906T2 (de) Feder mit leitfähiger Beschichtung
DE3936322C2 (de) Verfahren zum Herstellen eines keramischen Substrates mit metallgefüllten Durchgangslöchern für eine Hybrid-Mikroschaltung und derart hergestelltes Substrat
DE69014871T2 (de) Verfahren zur Bildung metallischer Kontaktflächen und Anschlüsse auf Halbleiterchips.
DE2810054C2 (de) Elektronische Schaltungsanordnung und Verfahren zu deren Herstellung
DE19957326B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Kontaktstrukturen
DE69005785T2 (de) Elektrischer Widerstand in Chip-Bauweise für Oberflächenbestückung und Verfahren zu seiner Herstellung.
DE19940633A1 (de) IC-Gehäuse
EP1412978A2 (de) Elektronisches bauteil mit einem kunststoffgehäuse und verfahren zu seiner herstellung
DE10037216A1 (de) Anschlußstruktur sowie Verfahren zur Herstellung von Anschlußelementen und Verfahren zur Erzeugung einer Anschlußstruktur
DE10238320A1 (de) Keramische Leiterplatte und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE10151125A1 (de) Anschlussstruktur und zugehöriges Herstellungsverfahren sowie die Anschlussstruktur verwendende Prüfanschlussanordnung
DE102004034185B3 (de) Temperaturfühler und Verfahren zu dessen Herstellung
DE19811870A1 (de) Thermistorelement
WO2003103042A2 (de) Elektronisches bauteil mit äusseren flächenkontakten und verfahren zu seiner herstellung
DE10158809B4 (de) Herstellungsverfahren für eine Leiterbahn auf einem Substrat und eine entsprechende Leiterbahn
EP3994710A1 (de) Ntc-dünnschichtthermistor und verfahren zur herstellung eines ntc-dünnschichtthermistors
DE102005028704A1 (de) Halbleiterbauteil mit in Kunststoffgehäusemasse eingebetteten Halbleiterbauteilkomponenten
DE10146353B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Lötperle und Lötperlenstruktur
EP1595287B1 (de) Elektronisches bauteil mit halbleiterchip und verfahren zur herstellung desselben
DE10017746A1 (de) Elektronisches Bauteil mit mikroskopisch kleinen Kontaktflächen und Verfahren zu seiner Herstellung
DE10156054A1 (de) Herstellungsverfahren für eine Leiterbahn auf einem Substrat
DE10140726A1 (de) Elektronisches Bauteil und Halbleiterwafer mit Halbleiterchips und Verfahren zu deren Herstellung
DE2443245A1 (de) Verfahren zum herstellen einer multichip-verdrahtung
WO2008040307A2 (de) Verfahren zur herstellung einer anordnung optoelektronischer bauelemente und anordnung optoelektronischer bauelemente

Legal Events

Date Code Title Description
OAV Publication of unexamined application with consent of applicant
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection