DE102020201295B4

DE102020201295B4 - Process for the production of modular, embedded components for miniaturized systems

Info

Publication number: DE102020201295B4
Application number: DE102020201295.4A
Authority: DE
Inventors: Markus Wöhrmann; Kai Zoschke
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2020-02-03
Filing date: 2020-02-03
Publication date: 2024-10-10
Anticipated expiration: 2040-02-04
Also published as: DE102020201295A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Baugruppe integrierter Systeme mit in einer oder in mehreren Schichten angeordneten passiven Bauelementen (110), die zusammen mit weiteren optionalen elektronischen Komponenten und Zwischenschichten zu der Baugruppe integrierter Systeme zusammengefügt werden, wobei ein oder mehrere der passiven Bauelemente (110) und/oder ein oder mehrere Einheiten, die miteinander in Verbindung stehende passive Bauelemente (110) enthalten, vor dem Zusammenfügen der Baugruppe integrierter Systeme separat in einem oder mehreren Dünnfilm-Prozessen auf einem oder mehreren Trägersubstraten (10) hergestellt werden und die Herstellung eines oder mehrerer Widerstände auf einem oder mehreren der Trägersubstrate (10) mit einem oder mehreren Dünnfilm-Prozessen in einem Teil-Verfahren erfolgt, das für jeden Widerstand die Teil-Verfahrensschritte
- Erzeugung einer Polymerschicht (20) einschließlich einer Releaseschicht,
- Erzeugung eines Metallpads (30) auf der Polymerschicht,
- Erzeugung und Strukturierung einer Passivierungsschicht (20), die an mindestens zwei Stellen (21) zum Metallpad (30) geöffnet wird und
- Füllung der vorgenannten Öffnungen (21) mit Metall, so dass mindestens zwei voneinander getrennte elektrische Kontakte (35) durch die Passivierungsschicht (20) hindurch zum Metallpad (30) entstehen enthält. Method for producing an assembly of integrated systems with passive components (110) arranged in one or more layers, which are assembled together with further optional electronic components and intermediate layers to form the assembly of integrated systems, wherein one or more of the passive components (110) and/or one or more units containing interconnected passive components (110) are manufactured separately in one or more thin-film processes on one or more carrier substrates (10) before the assembly of the assembly of integrated systems, and the manufacture of one or more resistors on one or more of the carrier substrates (10) is carried out with one or more thin-film processes in a sub-process which, for each resistor, comprises the sub-process steps
- producing a polymer layer (20) including a release layer,
- producing a metal pad (30) on the polymer layer,
- producing and structuring a passivation layer (20) which is opened at least two points (21) to the metal pad (30) and
- Filling the aforementioned openings (21) with metal so that at least two separate electrical contacts (35) are formed through the passivation layer (20) to the metal pad (30).

Description

Die Anmeldung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von modularen, eingebetteten Bauelementen für miniaturisierte Systeme nach dem Anspruch 1.The application relates to a method for producing modular, embedded components for miniaturized systems according to claim 1.

Die Miniaturisierung elektronischer Komponenten und Baugruppen sowie die Verbesserung der Effizienz im Rahmen der Herstellungsprozesse ist eine zentrale Aufgabe in der Mikroelektronik. Insbesondere wird in diesem Zusammenhang der Trend zur Integration in sogenannten „System in Package“ (SiP) vorangetrieben, die komplette funktionale Einheiten in einer kompakten, in sich abgeschlossenen Baugruppe enthalten. Die Vorteile der SiP-Lösungen bestehen vor allem darin, dass mit ihnen auch bei kleinen und mittleren Stückzahlen kundenspezifische Lösungen wirtschaftlich verwirklicht werden können. Die hohe Flexibilität in Herstellung und Anwendung, die Möglichkeit der Integration nicht mit Halbleitertechniken gefertigter Komponenten und das damit verbundene geringe Entwicklungsrisiko von SiP sind in diesem Zusammenhang besonders hervorzuheben. Anwendung finden SiP beispielsweise in Systemen mit einer hohen Integrationsdichte wie Smartphones, da sehr dünne Aufbauten mit integrierten passiven Baulementen realisiert werden können. Andere Anwendungsmöglichkeiten sind beispielsweise in der Hochfrequenztechnik zu finden, da auf diese Art und Weise kurze Signalwege zwischen den Bauelementen erreicht werden können.The miniaturization of electronic components and assemblies as well as the improvement of efficiency in the manufacturing process is a central task in microelectronics. In particular, the trend towards integration in so-called "System in Package" (SiP) is being driven forward in this context, which contains complete functional units in a compact, self-contained assembly. The advantages of SiP solutions are primarily that they can be used to economically implement customer-specific solutions even for small and medium quantities. The high flexibility in production and application, the possibility of integrating components not manufactured using semiconductor technology and the associated low development risk of SiP are particularly noteworthy in this context. SiP is used, for example, in systems with a high integration density such as smartphones, as very thin structures with integrated passive components can be realized. Other possible applications can be found, for example, in high-frequency technology, as this enables short signal paths between the components to be achieved.

Ein in der Halbleiterfertigung und der Herstellung von SiP häufig genutzter Fertigungsprozess ist der Dünnfilm-Prozess, der dem Fachmann auch als Dünnschicht-Prozess bekannt ist. Dabei werden Bauelemente durch sequenzielles Auftragen dünner Schichten verschiedener Materialien erzeugt. Als Materialien kommen unter anderem metallische, dielektrische und halbleitende Werkstoffe zum Einsatz, wobei die Dicke dieser Schichten typischerweise im Bereich weniger Nanometer bis weniger Mikrometer liegen kann. Insbesondere werden auch Polymere als Schichtmaterial eingesetzt. An vorgesehenen Trennstellen wird häufig eine Release-Schicht platziert, die eine besonders einfache Teilung eines Schichtenaufbaus, beispielsweise von einem Trägersubstrat ermöglicht.A manufacturing process frequently used in semiconductor manufacturing and the production of SiP is the thin film process, which is also known to those skilled in the art as the thin layer process. In this process, components are produced by sequentially applying thin layers of different materials. The materials used include metallic, dielectric and semiconducting materials, whereby the thickness of these layers can typically be in the range of a few nanometers to a few micrometers. In particular, polymers are also used as layer material. A release layer is often placed at designated separation points, which enables a particularly simple division of a layer structure, for example from a carrier substrate.

Erzeugt werden diese Schichten beispielsweise durch physikalische oder chemische Gasphasenabscheidung, Aufschleuderprozesse oder auch galvanische Verfahren auf einem Substrat, d.h. einem Trägermaterial, beispielsweise Glas oder ein- oder polykristalline Halbleiter-Rohlinge. Oftmals sind diese Substrate in Scheibenform von etwa 0,2 bis 1mm Dicke ausgebildet und werden als Wafer bezeichnet. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, durch mechanische oder chemische Verfahren die Schichten weiter zu strukturieren oder anderweitig, beispielsweise mit dem Fachmann bekannten Prozessen wie Tempern, Rekristallisieren oder Dotieren nachzubehandeln. Dünnfilm-Prozesse kommen in der mikroelektronischen Fertigung zur Herstellung von aktiven und passiven Bauelementen zur Anwendung. Aktive Bauelemente sind steuerbar und/oder verstärken die Leistung eines Nutzsignals. Ein Beispiel hierfür sind Transistoren. Passive Bauelemente zeigen keine Verstärkerwirkung und/oder sind nicht steuerbar. Beispiele hierfür sind Kondensatoren, Widerstände oder Spulen.These layers are produced, for example, by physical or chemical vapor deposition, spin-on processes or galvanic processes on a substrate, i.e. a carrier material, for example glass or monocrystalline or polycrystalline semiconductor blanks. These substrates are often in the form of discs with a thickness of around 0.2 to 1 mm and are referred to as wafers. In addition, it is possible to further structure the layers using mechanical or chemical processes or to treat them in other ways, for example with processes known to those skilled in the art such as tempering, recrystallization or doping. Thin-film processes are used in microelectronic manufacturing to produce active and passive components. Active components can be controlled and/or amplify the power of a useful signal. One example of this is transistors. Passive components have no amplifying effect and/or are not controllable. Examples of this are capacitors, resistors or coils.

Die Technologie der Dünnfilm-Prozesse liegt auch dem offenbarten Verfahren zugrunde.The technology of thin film processes also forms the basis of the disclosed method.

Verbesserungspotential besitzt die SiP-Technologie unter anderem bei der Integration passiver Bauelemente, wie beispielsweise Widerstände, Kondensatoren und Spulen, sowie ganzen Netzwerken aus diesen Bauelementen.SiP technology has potential for improvement in the integration of passive components, such as resistors, capacitors and coils, as well as entire networks made up of these components.

Die Integration passiver Bauelemente erfolgt aktuell beispielsweise in der Umverdrahtung auf Wafer-Ebene zeitlich nach der Fertigung aktiver Komponenten, beispielsweise Halbleiterbauelementen. Dabei ist darauf zu achten, dass die bereits gefertigten Halbleiterbauelemente und -strukturen durch weitere Verfahrensschritte, beispielsweise durch die Verwendung aggressiver Medien oder zu hoher Temperaturen nicht beschädigt werden. Prinzipiell muss mit Einbußen in der Ausbeute an funktionsfähigen SiP durch diese sequenzielle Vorgehensweise gerechnet werden. Die Alternative zur Integration passiver Bauelemente auf Wafer-Ebene, beispielsweise durch den Aufbau diskreter passiver Bauelemente in der Nähe eines SiP, verlangt im Allgemeinen zusätzlichen Platz, was prinzipiell ebenfalls nachteilig ist.The integration of passive components is currently carried out, for example, in the rewiring at wafer level after the production of active components, such as semiconductor components. Care must be taken to ensure that the semiconductor components and structures that have already been produced are not damaged by further process steps, for example by using aggressive media or excessively high temperatures. In principle, losses in the yield of functional SiP must be expected as a result of this sequential procedure. The alternative to integrating passive components at wafer level, for example by building discrete passive components near a SiP, generally requires additional space, which is also disadvantageous in principle.

Aus der Veröffentlichung US 2011 / 0 090 665 A1 sind Dünnfilmbauelemente für die Oberflächenmontage mit in einer oder in mehreren Schichten angeordneten passiven Bauelementen, die zusammen mit weiteren optionalen elektronischen Komponenten und Zwischenschichten zusammengefügt werden, bekannt, wobei ein oder mehrere der passiven Bauelemente und/oder ein oder mehrere Einheiten, die miteinander in Verbindung stehende passive Bauelemente enthalten, vor dem Zusammenfügen der Baugruppe integrierter Systeme separat in einem oder mehreren Dünnfilm-Prozessen auf einem oder mehreren Trägersubstraten hergestellt werden. Auch aus den Veröffentlichungen US 2019/0 206 786 A1 , US 2019 / 0 304 915 A1 und US 2020 / 0 005 990 A1 sind entsprechende integrierte Systeme aus Dünnfilmkomponenten, sowie Verfahren zu deren Herstellung bekannt.From the publication US 2011 / 0 090 665 A1 Thin-film components for surface mounting with passive components arranged in one or more layers, which are assembled together with further optional electronic components and intermediate layers, are known, wherein one or more of the passive components and/or one or more units containing interconnected passive components are manufactured separately in one or more thin-film processes on one or more carrier substrates before the assembly of integrated systems is assembled. Also from the publications US 2019/0 206 786 A1 , US 2019 / 0 304 915 A1 and US 2020 / 0 005 990 A1 Corresponding integrated systems made of thin-film components and methods for their production are known.

Die Aufgabe für eine weitere Verbesserung der Effizienz bei der Herstellung von SiP, beispielsweise zur Erhöhung der Ausbeute, besteht deshalb darin, eine geeignete Integrationsmöglichkeit für passive Bauelemente in einem SiP, oder allgemein in einer Baugruppe integrierter Systeme zu finden.The task for further improving the efficiency in the production of SiP, for example to increase the yield, is therefore to find a suitable integration option for passive components in a SiP, or generally in an assembly of integrated systems.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den auf den unabhängigen Anspruch zurück bezogenen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method according to the features of claim 1. Further advantageous embodiments of the invention are specified in the claims which refer back to the independent claim.

Offenbart wird insbesondere ein Verfahren zur Herstellung einer Baugruppe integrierter Systeme mit in einer oder in mehreren Schichten angeordneten passiven Bauelementen, die zusammen mit weiteren optionalen elektronischen Komponenten und Zwischenschichten zu der Baugruppe integrierter Systeme zusammengefügt werden. Unter einer Baugruppe integrierter Systeme wird in diesem Zusammenhang eine Vereinigung von elektronischen Schaltungen verstanden, die innerhalb eines begrenzten Volumens, das im Allgemeinen von seiner Umgebung mit einem geeigneten Gehäuse abgetrennt ist. Teil der elektronischen Schaltungen können auch Signalquellen, wie beispielsweise Sensoren sein, die in physikalische Größen wie Druck, Temperatur, Beschleunigung, Magnetfeld, Licht in elektrische Größen wie Strom und/oder Spannung umsetzen. Die Vereinigung von elektronischen Schaltungen bildet innerhalb des Gehäuses, das häufig auch als Package bezeichnet wird, ein elektronisches Gesamtsystem. Ein Beispiel hierfür ist das SiP. Die elektronischen Schaltungen, die in eine Baugruppe integrierter Systeme eingebunden werden, sind häufig in mikroelektronischen Schaltkreisen, die auch als Chip bezeichnet werden, implementiert, so dass im Rahmen einer Baugruppe integrierter Systeme oftmals die Zusammenführung mehrerer Chips mit ihren jeweiligen Funktionalitäten zu einem Gesamtsystem mit der geforderten Gesamtfunktion erfolgt. Die Anordnung in Schichten beschreibt beispielsweise die Anordnung der Bauelemente, und optional auch zugehörige elektrische Verbindungen, im Wesentlichen in einer flächigen, räumlich ausgebildeten Struktur, die, in eine Achsrichtung eines jeweils lokalen orthogonalen dreidimensionalen Koordinatensystems weniger ausgedehnt ist als in den zwei dazu orthogonal angeordneten Achsrichtungen. Zwischenschichten trennen Schichten von Bauelementen oder anders angeordneten Bauelementen oder elektronischen Schaltungen. Zwischenschichten können in bestimmten Ausführungsformen auch der elektrischen Isolation dienen.In particular, a method is disclosed for producing an assembly of integrated systems with passive components arranged in one or more layers, which are combined with other optional electronic components and intermediate layers to form the assembly of integrated systems. In this context, an assembly of integrated systems is understood to mean a combination of electronic circuits that are arranged within a limited volume that is generally separated from its surroundings by a suitable housing. Part of the electronic circuits can also be signal sources, such as sensors, which convert physical quantities such as pressure, temperature, acceleration, magnetic field, light into electrical quantities such as current and/or voltage. The combination of electronic circuits forms an overall electronic system within the housing, which is often also referred to as a package. An example of this is the SiP. The electronic circuits that are integrated into an assembly of integrated systems are often implemented in microelectronic circuits, which are also referred to as chips, so that within the framework of an assembly of integrated systems, several chips with their respective functionalities are often combined to form an overall system with the required overall function. The arrangement in layers describes, for example, the arrangement of the components, and optionally also associated electrical connections, essentially in a flat, spatially formed structure that is less extensive in one axial direction of a respective local orthogonal three-dimensional coordinate system than in the two axial directions arranged orthogonally to it. Intermediate layers separate layers of components or differently arranged components or electronic circuits. Intermediate layers can also serve for electrical insulation in certain embodiments.

In dem offenbarten Verfahren werden ein oder mehrere der passiven Bauelemente und/oder ein oder mehrere Einheiten, die miteinander in Verbindung stehende passive Bauelemente enthalten, vor dem Zusammenfügen der Baugruppe integrierter Systeme separat in einem oder mehreren Dünnfilm-Prozessen auf einem oder mehreren Trägersubstraten hergestellt. Die separate Herstellung der passiven Bauelemente oder der daraus aufgebauten Einheiten birgt den Vorteil, dass an die jeweiligen Bauelemente angepasste Prozesse verwendet werden können, was insbesondere im Hinblick auf die verwendeten Medien und Temperaturen vorteilhaft ist, da diese nicht kompatibel zu den vorher gefertigten oder später zu fertigenden weiteren Komponenten, beispielsweise aktiven Halbleiterbauelementen, der Baugruppe integrierter Systeme sein müssen. Darüber hinaus können die Herstellungsschritte für die passiven Bauelemente und die Herstellung für die anderen Komponenten der Baugruppe integrierter Systeme, gegebenenfalls auch massiv, parallelisiert werden. Es ist auf diese Weise auch möglich, die passiven Bauelemente auf den separaten Trägersubstraten zu vermessen und/oder zu trimmen. So erhält man die Information, ob ein passives Bauelement der Spezifikation genügt oder nicht und in diesem Sinne ein bekannt gutes Bauelement, auch bekannt als „Known-Good“ darstellt. Das heißt, Produktionsausschuss kann bereits in diesem Parallelprozess erkannt und aussortiert werden, noch vor der Zusammenführung zu einer Baugruppe integrierter Systeme. Damit kann insgesamt die Ausbeute an funktionstüchtigen Baugruppen integrierter Systeme gesteigert werden; die Fertigungskosten können gesenkt werden.In the disclosed method, one or more of the passive components and/or one or more units containing interconnected passive components are manufactured separately in one or more thin-film processes on one or more carrier substrates before the integrated system assembly is assembled. The separate manufacture of the passive components or the units constructed from them has the advantage that processes adapted to the respective components can be used, which is particularly advantageous with regard to the media and temperatures used, since these do not have to be compatible with the other components of the integrated system assembly that were manufactured previously or are to be manufactured later, for example active semiconductor components. In addition, the manufacturing steps for the passive components and the manufacturing for the other components of the integrated system assembly can be parallelized, if necessary also massively. In this way, it is also possible to measure and/or trim the passive components on the separate carrier substrates. This provides information on whether a passive component meets the specification or not and is therefore a known good component, also known as a "known good". This means that production rejects can be identified and sorted out in this parallel process, even before they are combined to form an integrated system assembly. This means that the overall yield of functional integrated system assemblies can be increased and production costs can be reduced.

Eine Möglichkeit des offenbarten Verfahrens besteht darin, dass ein oder mehrere der passiven Bauelemente und/oder der Einheiten miteinander in Verbindung stehender passiver Bauelemente vor dem Zusammenfügen der Baugruppe integrierter Systeme zu funktionalen Einheiten vereinzelt werden können. Damit besteht die Möglichkeit, eine Vielzahl gleichartiger passiver Bauelemente oder Einheiten miteinander in Verbindung stehender passiver Bauelemente auf einem Trägersubstrat gleichzeitig herzustellen und für die Integration in eine Baugruppe integrierter Systeme nur die Anzahl zu nutzen, die tatsächlich für die Baugruppe integrierter Systeme benötigt wird. Diese Möglichkeit des offenbarten Verfahrens eröffnet in diesem Sinne einen Weg zur Modularisierung der Zusammensetzung von Baugruppen integrierter Systeme und damit zur Kostensenkung und gleichzeitigen Qualitätsverbesserung.One possibility of the disclosed method is that one or more of the passive components and/or the units of interconnected passive components can be separated into functional units before the assembly of integrated systems is assembled. This makes it possible to simultaneously produce a large number of similar passive components or units of interconnected passive components on a carrier substrate and to use only the number that is actually required for the assembly of integrated systems for integration into an assembly of integrated systems. In this sense, this possibility of the disclosed method opens up a way to modularize the composition of assemblies of integrated systems and thus to reduce costs and simultaneously improve quality.

Eine sinnvolle Erweiterung des offenbarten Verfahrens besteht in der Möglichkeit, dass ein oder mehrere der passiven Bauelemente und/oder der Einheiten miteinander in Verbindung stehender passiver Bauelemente vor dem Zusammenfügen der Baugruppe integrierter Systeme von den Trägersubstraten gelöst werden. Die mechanische Tragfunktion des Trägersubstrates kann beim Zusammenfügen zu der Baugruppe integrierter Systeme von der Baugruppe integrierter Systeme selbst übernommen werden. Das Trägersubstrat ist dann im Wesentlichen ohne weitere Funktion und kann somit in der Baugruppe integrierter Systeme entfallen, wodurch Volumen und Gewicht eingespart werden und gleichzeitig mehr Freiräume für die Verbindungsführung zwischen einzelnen Komponenten der Baugruppe integrierter Systeme zur Verfügung stehen.A useful extension of the disclosed method is the possibility that one or more of the passive components and/or the units of interconnected passive components are detached from the carrier substrates before the assembly of integrated systems is assembled. The mechanical support function of the carrier substrate can be retained when assembling the integrated systems assembly be taken over by the integrated systems assembly itself. The carrier substrate then essentially has no further function and can therefore be omitted from the integrated systems assembly, which saves volume and weight and at the same time provides more space for the connection between individual components of the integrated systems assembly.

In Rahmen des offenbarten Verfahrens ist es möglich, dass die separate Herstellung eines oder mehrerer Kondensatoren auf einem oder mehreren der Trägersubstrate mit einem oder mehreren Dünnfilm-Prozessen in einem Teil-Verfahren erfolgt, das für jeden Kondensator die Teil-Verfahrensschritte

- Erzeugung einer Polymerschicht einschließlich einer Releaseschicht,
- Erzeugung eines Metallpads,
- Erzeugung und Strukturieren einer dielektrischen Schicht auf einem Teil des Metallpads,
- Erzeugung und Strukturierung einer Passivierungsschicht, die jeweils eine Öffnung zur dielektrischen Schicht und eine Öffnung zum Metallpad aufweist, wobei die Öffnungen voneinander räumlich getrennt sind und
- Füllung der vorgenannten Öffnungen mit Metall und Erzeugung einer Metallschicht über den Öffnungen, so dass die Öffnungen so ausgebildet sind, dass jeweils ein durch die Passivierungsschicht hindurchführender elektrischer Kontakt zur dielektrischen Schicht und ein davon getrennter elektrischer Kontakt zum Metallpad entsteht

enthält. Der Kondensator wird durch die Metallpads und die dielektrische Schicht gebildet. Unter einem Metallpad wird eine räumlich begrenzte, im Wesentlichen ebene Metallschicht verstanden, beispielsweise ein Metallplättchen oder ein Metallblock. Die Passivierungsschicht dient im Rahmen dieses Aufbaus als dauerhafter Träger des Kondensators in der Baugruppe integrierter Systeme und die Releaseschicht ist dazu ausgebildet eine möglichst beschädigungsfreie und einfache Ablösung des Kondensators vom Trägersubstrat zu ermöglichen. Zur Erzeugung der Schichten können beispielsweise Abscheidungsverfahren genutzt werden. Insbesondere auch zum Aufbringen der metallischen Materialien können auch Semi-Additive-Prozesse (SAP) oder modified Semi-Additive-Prozesse (mSAP) verwendet werden. Damit stehen für die Fertigung von Kondensatoren standardisierte mikroelektronische Fertigungsprozesse zur Verfügung. Prinzipiell ist es denkbar, dass die Funktion der Polymerschicht durch eine anorganische Schicht und die Funktion des Metalls durch eine elektrisch leitende Schicht, wie beispielsweise hochdotiertes Silizium realisiert wird.Within the framework of the disclosed method, it is possible for the separate production of one or more capacitors on one or more of the carrier substrates to be carried out using one or more thin-film processes in a sub-process which, for each capacitor, comprises the sub-process steps

- Production of a polymer layer including a release layer,
- Creation of a metal pad,
- Creating and structuring a dielectric layer on a part of the metal pad,
- producing and structuring a passivation layer, each having an opening to the dielectric layer and an opening to the metal pad, wherein the openings are spatially separated from one another and
- filling the aforementioned openings with metal and creating a metal layer over the openings, so that the openings are designed in such a way that an electrical contact to the dielectric layer leading through the passivation layer and a separate electrical contact to the metal pad are created

The capacitor is formed by the metal pads and the dielectric layer. A metal pad is understood to be a spatially limited, essentially flat metal layer, for example a metal plate or a metal block. In this structure, the passivation layer serves as a permanent carrier of the capacitor in the assembly of integrated systems and the release layer is designed to enable the capacitor to be removed from the carrier substrate as easily and as damage-free as possible. Deposition processes, for example, can be used to produce the layers. Semi-additive processes (SAP) or modified semi-additive processes (mSAP) can also be used, in particular, to apply the metallic materials. This means that standardized microelectronic manufacturing processes are available for the production of capacitors. In principle, it is conceivable that the function of the polymer layer is realized by an inorganic layer and the function of the metal by an electrically conductive layer, such as highly doped silicon.

Eine weitere Option des offenbarten Verfahrens besteht darin, dass die Herstellung einer oder mehrerer Spulen auf einem oder mehreren der Trägersubstrate mit einem oder mehreren Dünnfilm-Prozessen in einem Teil-Verfahren erfolgt, das für jede Spule die Teil-Verfahrensschritte

- Erzeugung einer ersten Polymerschicht einschließlich einer Releaseschicht,
- Erzeugung von Metallstrukturen in der ersten Polymerschicht,
- Erzeugung einer zweiten Polymerschicht,
- Erzeugung eines Ferritkerns in der zweiten Polymerschicht,
- Erzeugung einer dritten Polymerschicht,
- Erzeugung von Metallstrukturen in der dritten Polymerschicht und Erzeugung von Öffnungen zu den Metallstrukturen in der ersten Polymerschicht und Füllung der vorgenannten Öffnungen mit Metall, so dass die mit Metall gefüllten Öffnungen so ausgebildet sind, dass jeweils ein elektrischer Kontakt zwischen der ersten und der dritten Polymerschicht entsteht,
- Erzeugung einer vierten Polymerschicht und Erzeugung von Öffnungen zu den Metallstrukturen in der dritten Polymerschicht und Füllung der vorgenannten Öffnungen mit Metall, so dass die mit Metall gefüllten Öffnungen so ausgebildet sind, dass jeweils ein elektrischer Kontakt zwischen der dritten und der vierten Polymerschicht entsteht und
- Erzeugung einer Passivierungsschicht

enthält. Wie im Falle des Kondensators dient die erste Polymerschicht als dauerhaftes Trägersubstrat der Spule. Die Releaseschicht dient der möglichst beschädigungsfreien und einfachen Ablösung vom Trägersubstrat im Herstellungsprozess. Die Polymerschichten und auch die Releaseschicht können beispielsweise durch Abscheidung, Abschleuderverfahren oder Sprühverfahren aufgebracht werden. Die Erzeugung von Metallstrukturen in der ersten Polymerschicht kann beispielsweise mit einem Damasceneprozess mit einem Laser umgesetzt werden. Alternativ dazu sind aber auch Semi-Additive-Prozesse oder modified Semi-Additive-Prozesse oder auch ein Subtraktivprozess möglich. Im Rahmen des Damasceneprozesses werden die Strukturen in das Polymer abladiert und anschließend galvanisch metallisiert. Das überstehende Kupfer kann durch chemisch-mechanisches Polieren entfernt werden. Für die Erzeugung des Ferritkerns in der zweiten Polymerschicht kann ebenfalls ein Damasceneprozess eingesetzt werden, der die Kavitätserzeugung im Polymer und die Auffüllung mit ferritischem Material beinhaltet. Überstehende Materialen können durch chemisch-mechanisches Polieren, Grinden oder ähnliches entfernt werden.A further option of the disclosed method is that the production of one or more coils on one or more of the carrier substrates is carried out with one or more thin-film processes in a sub-process which, for each coil, comprises the sub-process steps

- Production of a first polymer layer including a release layer,
- Generation of metal structures in the first polymer layer,
- Production of a second polymer layer,
- Creation of a ferrite core in the second polymer layer,
- creation of a third polymer layer,
- producing metal structures in the third polymer layer and producing openings to the metal structures in the first polymer layer and filling the aforementioned openings with metal, so that the metal-filled openings are designed in such a way that an electrical contact is created between the first and the third polymer layer,
- producing a fourth polymer layer and producing openings to the metal structures in the third polymer layer and filling the aforementioned openings with metal, so that the metal-filled openings are designed in such a way that an electrical contact is created between the third and the fourth polymer layer and
- Creation of a passivation layer

As in the case of the capacitor, the first polymer layer serves as a permanent carrier substrate for the coil. The release layer serves to ensure that it can be removed from the carrier substrate as easily and as damage-free as possible during the manufacturing process. The polymer layers and the release layer can be applied, for example, by deposition, spin-coating or spraying. The creation of metal structures in the first polymer layer can be achieved, for example, using a damascene process with a laser. Alternatively, semi-additive processes or modified semi-additive processes or even a subtractive process are also possible. As part of the damascene process, the structures are ablated into the polymer and then galvanically metallized. The protruding copper can be removed by chemical-mechanical polishing. A damascene process can also be used to create the ferrite core in the second polymer layer, which involves creating a cavity in the polymer and filling it with ferritic material. Protruding materials can be by chemical-mechanical polishing, grinding or similar.

Die dritte Polymerschicht kann ganzflächig aufgebracht und eine Strukturierung mit Hilfe Laserablation durchgeführt werden. Die Erzeugung der Metallschicht in der dritten Polymerschicht kann darüber hinaus durch ein Dualdamasceneverfahren realisiert werden. Der Anschluss an die untere Metallschicht kann mittels Laser gelegt werden. Gleichzeitig wird damit eine weitere Umverdrahtungsschicht generiert. Die vierte Polymerschicht kann ebenfalls ganzflächig aufgebracht werden. Die Strukturierung ist auch hier mit Hilfe von Laserablation möglich. Die Passivierungsschicht, die ebenfalls aus einem Polymer gebildet werden kann, kann mittels Lithographie oder Laser bearbeitet werden.The third polymer layer can be applied over the entire surface and structured using laser ablation. The metal layer in the third polymer layer can also be created using a dual damascene process. The connection to the lower metal layer can be made using a laser. At the same time, this generates another rewiring layer. The fourth polymer layer can also be applied over the entire surface. Structuring is also possible here using laser ablation. The passivation layer, which can also be made from a polymer, can be processed using lithography or a laser.

Mittels Wafer-zu-Wafer-Bondverfahren können Spulenbauteile auf den Trägersubstraten gestapelt werden, was die Induktivität der Bauteile weiter steigern kann. Dabei können zwei und mehr Schichten realisiert werden. Nach dem Stapeln auf Wafer-Ebene erfolgt die Abtrennung und Vereinzelung der Bauteile.Using wafer-to-wafer bonding, coil components can be stacked on the carrier substrates, which can further increase the inductance of the components. Two or more layers can be created. After stacking at wafer level, the components are separated and separated.

Prinzipiell ist es denkbar, dass die Funktion einer oder mehrerer Polymerschichten durch jeweils eine oder mehrere anorganische Schichten und die Funktion des Metalls durch eine elektrisch leitende Schicht, wie beispielsweise hochdotiertes Silizium realisiert wird.In principle, it is conceivable that the function of one or more polymer layers is realized by one or more inorganic layers and the function of the metal is realized by an electrically conductive layer, such as highly doped silicon.

Das Verfahren zur Herstellung der Baugruppe integrierter Systeme kann ferner die Herstellung eines oder mehrerer Widerstände auf einem oder mehreren der Trägersubstrate mit einem oder mehreren Dünnfilm-Prozessen in einem Teil-Verfahren aufweisen, das für jeden Widerstand die Teil-Verfahrensschritte

- Erzeugung einer Polymerschicht einschließlich einer Releaseschicht,
- Erzeugung eines Metallpads auf der Polymerschicht,
- Erzeugung und Strukturierung einer Passivierungsschicht, die an mindestens zwei Stellen zum Metallpad geöffnet wird und
- Füllung der vorgenannten Öffnungen mit Metall, so dass mindestens zwei voneinander getrennte elektrische Kontakte durch die Passivierungsschicht hindurch zum Metallpad entstehen

enthält. Die Erzeugung von Metallstrukturen in der ersten Polymerschicht kann beispielsweise mit einem Damasceneprozess mit einem Laser umgesetzt werden. Alternativ dazu sind aber auch Semi-Additive-Prozesse oder modified Semi-Additive-Prozesse oder auch ein Subtraktivprozess möglich. Im Rahmen des Damasceneprozesses werden die Strukturen in das Polymer abladiert und anschließend galvanisch metallisiert. Das überstehende Kupfer kann durch chemisch-mechanisches Polieren entfernt werden. Wie im Falle des Kondensators dient die erste Polymerschicht als dauerhaftes Trägersubstrat des Widerstands. Die Releaseschicht dient der möglichst beschädigungsfreien und einfachen Ablösung vom Trägersubstrat. Die Polymerschichten und auch die Releaseschicht können beispielsweise durch Abscheidung aufgebracht werden. Die Passivierungsschicht, die ebenfalls aus einem Polymer gebildet werden kann, kann mittels Lithographie oder Laser bearbeitet werden.The method for manufacturing the integrated system assembly may further comprise manufacturing one or more resistors on one or more of the carrier substrates using one or more thin film processes in a sub-process comprising, for each resistor, the sub-process steps

- Production of a polymer layer including a release layer,
- Creation of a metal pad on the polymer layer,
- Creation and structuring of a passivation layer which is opened to the metal pad at least two places and
- Filling the aforementioned openings with metal so that at least two separate electrical contacts are created through the passivation layer to the metal pad

contains. The creation of metal structures in the first polymer layer can be implemented, for example, using a damascene process with a laser. Alternatively, semi-additive processes or modified semi-additive processes or even a subtractive process are also possible. As part of the damascene process, the structures are ablated into the polymer and then electroplated. The protruding copper can be removed by chemical-mechanical polishing. As in the case of the capacitor, the first polymer layer serves as a permanent carrier substrate for the resistor. The release layer serves to detach it from the carrier substrate with as little damage and as little effort as possible. The polymer layers and the release layer can be applied, for example, by deposition. The passivation layer, which can also be formed from a polymer, can be processed using lithography or a laser.

Prinzipiell ist es denkbar, dass die Funktion der Polymerschicht durch eine anorganische Schicht und die Funktion des Metalls durch eine elektrisch leitende Schicht, wie beispielsweise hochdotiertes Silizium realisiert wird.In principle, it is conceivable that the function of the polymer layer is realized by an inorganic layer and the function of the metal by an electrically conductive layer, such as highly doped silicon.

Im offenbarten Verfahren zur Herstellung der Baugruppe integrierter Systeme ist es denkbar, dass zwei oder mehrere der Schichten der passiven Bauelemente und/oder der Einheiten, die miteinander in Verbindung stehende passive Bauelemente enthalten, flächenparallel gestapelt werden, wobei die einzelnen Schichten mit elektrischen Kontaktflächen im jeweiligen Randbereich versehen werden, der Stapel mit einem Polymer vergossen wird und ein Ankontaktieren mit einer Erzeugung von Löchern durch Laserbohren oder Photolithografie und einem Metallisieren der Löcher erfolgt. Typische Polymere, die zum Vergießen verwendet werden können, sind Epoxidharz, Polyimide (PI), Benzocyclobuten (BCB) oder auch Polybenzoxazole (PBO), die auch Füllmaterialien enthalten können. Der Vorteil, der sich aus dieser Verfahrensmöglichkeit ergibt, besteht unter anderem in der Kompaktheit der Baugruppe, der hohen erzielbaren Dichte an Bauteilen und der hohen mechanischen Festigkeit. Dabei sind die Kontakte der einzelnen Bauelemente an den Rand versetzt um eine einfache Stapelung mit einem Versatz zu ermöglichen. Der Stapel wird auf einem temporären Trägersubstrat aufgebaut und zu einer Baugruppe vergossen. Anschließend erfolgt mittels Laserbohren und Metallisieren der Öffnungen das Ankontaktieren.In the disclosed method for producing the assembly of integrated systems, it is conceivable that two or more of the layers of the passive components and/or the units that contain interconnected passive components are stacked with parallel surfaces, the individual layers being provided with electrical contact surfaces in the respective edge region, the stack being cast with a polymer and contacting being carried out by creating holes by laser drilling or photolithography and metallizing the holes. Typical polymers that can be used for casting are epoxy resin, polyimides (PI), benzocyclobutene (BCB) or polybenzoxazoles (PBO), which can also contain filler materials. The advantage that results from this process option is, among other things, the compactness of the assembly, the high achievable density of components and the high mechanical strength. The contacts of the individual components are offset to the edge to enable simple stacking with an offset. The stack is built up on a temporary carrier substrate and cast to form an assembly. The contacting is then carried out by laser drilling and metallizing the openings.

Das Verfahren zur Herstellung der Baugruppe integrierter Systeme bietet die Möglichkeit, dass die passiven Bauelemente und/oder die Einheiten, die miteinander in Verbindung stehende passive Bauelemente enthalten, in eine Umverdrahtungsschicht integriert werden. Die Integration kann mittels Die-Adhesive-Film erfolgen. Anschließend erfolgt eine Einbettung mittels Polymerschichten, die auf den Wafer aufgebracht werden. Der elektrische Anschluss erfolgt über die zunächst darüber aufgebaute Metallumverdrahtungsschicht.The process for producing the assembly of integrated systems offers the possibility of integrating the passive components and/or the units that contain interconnected passive components into a rewiring layer. The integration can be carried out using die adhesive film. This is followed by embedding using polymer layers that are applied to the wafer. The electrical connection is made via the metal rewiring layer that is initially built on top.

Mit dem beanspruchten Verfahren zur Herstellung der Baugruppe integrierter Systeme ist es möglich, dass die passiven Bauelemente in eine oder mehrere der Zwischenschichten mit einem Verbindungsverfahren integriert werden, wobei sowohl die passiven Bauelemente und/oder die Einheiten, die miteinander in Verbindung stehende passive Bauelemente enthalten, als auch die Zwischenschichten Verbindungskontaktflächen aufweisen. Als Verbindungsverfahren eignen sich beispielsweise Löten, Bonden oder auch Hybridbonden. Die Nutzung der Zwischenschichten zur Anordnung von passiven Bauelementen wird beispielsweise möglich, weil die Bauelemente in vereinzelter Form optimal platziert werden können, beispielsweise um kurze Leitungswege oder eine hohe Bauteil-Packungsdichte erzielen zu können.With the claimed method for producing the assembly of integrated systems, it is possible for the passive components to be integrated into one or more of the intermediate layers using a connection method, whereby both the passive components and/or the units containing interconnected passive components and the intermediate layers have connection contact surfaces. Suitable connection methods include soldering, bonding or hybrid bonding. The use of the intermediate layers for arranging passive components is possible, for example, because the components can be optimally placed in individual form, for example in order to achieve short line paths or a high component packing density.

Das offenbarte Verfahren zur Herstellung der Baugruppe integrierter Systeme ist auch dazu geeignet, die passiven Bauelemente und/oder die Einheiten, die miteinander in Verbindung stehende passive Bauelemente enthalten, in eine Leiterplatte zu integrieren. Als Verbindungstechnik ist auch hier beispielsweise ein Lötprozess möglich, der die Kontakte der passiven Bauelemente und/oder der Einheiten, die miteinander in Verbindung stehende passive Bauelemente enthalten, mit den Kontakten der Leiterplatte elektrisch verbindet.The disclosed method for producing the assembly of integrated systems is also suitable for integrating the passive components and/or the units that contain interconnected passive components into a circuit board. Here too, for example, a soldering process is possible as a connection technology that electrically connects the contacts of the passive components and/or the units that contain interconnected passive components to the contacts of the circuit board.

Ein möglicher Verfahrensbestandteil besteht auch darin, dass die passiven Bauelemente und/oder die Einheiten, die miteinander in Verbindung stehende passive Bauelemente enthalten, auf dem jeweiligen Trägersubstrat vermessen werden. Damit ist es möglich, unmittelbar und vor Integration in die Baugruppe integrierter Systeme die Funktionsfähigkeit der Bauelemente und/oder Einheiten zu prüfen und insgesamt das Risiko fehlerhafter Baugruppen integrierter Systeme zu reduzieren.Another possible component of the process is that the passive components and/or the units that contain interconnected passive components are measured on the respective carrier substrate. This makes it possible to test the functionality of the components and/or units immediately and before integration into the assembly of integrated systems and to reduce the overall risk of faulty assemblies of integrated systems.

Ein weiterer möglicher Verfahrensbestandteil besteht darin, dass die passiven Bauelemente und/oder die Einheiten, die miteinander in Verbindung stehende passive Bauelemente enthalten, auf dem jeweiligen Trägersubstrat getrimmt werden. Mit dem Trimmen können die Bauelementstrukturen so justiert werden, dass die Bauteilwerte innerhalb der geforderten Toleranzbereiche liegen. Auf diese Weise kann zum einen die Ausschussrate der Baugruppen integrierter Systeme insgesamt gesenkt und zum anderen auch die Qualität der produzierten Baugruppen integrierter Systeme verbessert werden.Another possible process component is that the passive components and/or the units that contain interconnected passive components are trimmed on the respective carrier substrate. Trimming can be used to adjust the component structures so that the component values lie within the required tolerance ranges. In this way, the overall scrap rate of integrated system assemblies can be reduced and the quality of the integrated system assemblies produced can be improved.

Im Folgenden werden anhand von Figuren Ausführungsbeispiele für das offenbarte Verfahren gezeigt und nachfolgend erläutert. Dabei zeigen die Ausführungsbeispiele jeweils nur eine Möglichkeit zur Umsetzung des Verfahrens. In bestimmten Ausführungsformen kann es beispielsweise sinnvoll sein, Verfahrensschritte bezüglich einer oder mehrerer beispielhaft aufgeführter Schichten wegzulassen, hinzuzufügen oder gegen andere Verfahrensschritte auszutauschen. Gezeigt werden die Verfahrensschritte anhand der Ergebnisse jedes Verfahrensschrittes. Das heißt, die Verfahrensschritte sind jeweils so ausgebildet, dass sie das für den jeweiligen Verfahrensschritt beschriebene Ergebnis erbringen. Die Reihenfolge der Verfahrensschritte entspricht jeweils der alphabetischen Abfolge der Teilfiguren.In the following, embodiments of the disclosed method are shown and explained using figures. The embodiments each show only one possibility for implementing the method. In certain embodiments, it may be useful, for example, to omit, add or replace process steps with other process steps for one or more layers listed as examples. The process steps are shown using the results of each process step. This means that the process steps are each designed in such a way that they produce the result described for the respective process step. The order of the process steps corresponds to the alphabetical sequence of the sub-figures.

Es zeigen:

1: Verfahrensschritte zur Herstellung eines Kondensators;
2: Verfahrensschritte zur Herstellung einer Spule;
3: Verfahrensschritte zum Stapeln von passiven Bauelementen auf Wafer-Ebene am Beispiel einer Spule;
4: Verfahrensschritte zur Herstellung eines Widerstandes;
5: Verfahrensschritte zum Stapeln von passiven Bauelementen auf Wafer-Ebene mit Herausführen elektrischer Kontakte nach außen;
6: Verfahrensschritte zur Integration von bekannt guten passiven Bauelementen in eine Umverdrahtung;
7: Verfahrensschritte zur Fertigung eines flexiblen, für Hochfrequenzanwendungen geeigneten Interposers mit passiven Bauelementen in einer ersten Ausführungsform;
8: Verfahrensschritte zur Fertigung eines flexiblen, für Hochfrequenzanwendungen geeigneten Interposers mit passiven Bauelementen in einer zweiten Ausführungsform;
9: Verfahrensschritte zur Fertigung eines Polymer-Interposer-Stapels auf einem Halbleiter in einem Fan-Out-Aufbau;
10: Verfahrensschritte zur Integration passiver Bauelemente in eine Leiterplatte.

They show:

1 : Process steps for producing a capacitor;
2 : Process steps for producing a coil;
3 : Process steps for stacking passive components at wafer level using the example of a coil;
4 : Process steps for producing a resistor;
5 : Process steps for stacking passive components on wafer level with electrical contacts being brought out to the outside;
6 : Process steps for the integration of known good passive components into a rewiring;
7 : Process steps for the production of a flexible interposer with passive components suitable for high-frequency applications in a first embodiment;
8 : Process steps for the production of a flexible interposer with passive components suitable for high-frequency applications in a second embodiment;
9 : Process steps for manufacturing a polymer interposer stack on a semiconductor in a fan-out structure;
10 : Process steps for integrating passive components into a printed circuit board.

1 zeigt beispielhaft die Verfahrensschritte für die Herstellung eines Kondensators als Beispiel für ein passives Bauelement 110. Der Aufbau des Kondensators erfolgt schichtweise. In 1a wird dargestellt, wie die Polymerschicht 20 auf dem Trägersubstrat 10, das beispielsweise aus Glas bestehen kann, aufgebracht ist. Die Polymerschicht 20 kann beispielsweise an der Grenze zum Trägersubstrat 10 auch eine Releaseschicht 12 enthalten, die eine besonders einfache Abtrennung des Kondensators vom Träger 10 ermöglicht. Darüber hinaus zeigt 1a zwei an der Polymerschicht 20 aufgebrachte Metallpads 30, die beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium bestehen können. Prinzipiell sind andere Metalle und sogar Nichtmetalle mit ähnlicher Leitfähigkeit, beispielsweise auf Kohlenstoffbasis, ebenfalls an dieser Stelle einsetzbar. Die Metallpads 30 können beispielsweise mit einem semi-additiven Prozess (SAP) aber auch durch einen Subtraktivprozess aufgebracht werden, die jeweils dem Fachmann bekannt sind. 1 shows the process steps for the production of a capacitor as an example for a passive component 110. The capacitor is constructed layer by layer. In 1a shows how the polymer layer 20 is applied to the carrier substrate 10, which can consist of glass, for example. The polymer layer 20 can also contain a release layer 12, for example at the border to the carrier substrate 10, which allows a particularly simple separation of the capacitor from the carrier 10. In addition, 1a two on the polymer layer 20 applied metal pads 30, which can consist of copper or aluminum, for example. In principle, other metals and even non-metals with similar conductivity, for example carbon-based, can also be used at this point. The metal pads 30 can be applied, for example, using a semi-additive process (SAP) or a subtractive process, each of which is known to the person skilled in the art.

1b zeigt eine Opferschicht 40, die sich an die Polymerschicht 20 und die daran angeordneten Metallpads 30 anschließt. Die Opferschicht 40 weist Öffnungen 41 im Bereich der Metallpads 30 auf, die im Rahmen eines dem Fachmann bekannten Liftoff-Prozesses zum Teil mit einem dielektrischen Material 50, dass beispielsweise eine hohe Dielektrizitätskonstante aufweisen kann, gefüllt werden. Die Opferschicht 40 wird im Weiteren abgetragen, so dass das dielektrische Material 50 lediglich an den Stellen, an denen die Opferschicht 40 die Öffnungen 41 aufweist, zurückbleibt. Dieser Zustand ist in 1c dargestellt. 1b shows a sacrificial layer 40, which adjoins the polymer layer 20 and the metal pads 30 arranged thereon. The sacrificial layer 40 has openings 41 in the area of the metal pads 30, which are partially filled with a dielectric material 50, which can have a high dielectric constant, for example, as part of a lift-off process known to those skilled in the art. The sacrificial layer 40 is subsequently removed so that the dielectric material 50 remains only at the points where the sacrificial layer 40 has the openings 41. This state is in 1c shown.

1d zeigt, wie der Aufbau aus 1c um eine weitere Schicht, die beispielsweise aus Polymer bestehen und die mit der Polymerschicht 20 eine Einheit bilden kann, ergänzt wird, und beispielsweise Öffnungen 21 aufweist, die einen Zugang zum dielektrischen Material 50 und zu den Metallpads 30 ermöglicht. Diese Schicht kann gleichzeitig als Passivierungsschicht genutzt werden, das heißt, eine Schicht, die aufgrund ihrer geringen chemischen Reaktionsfreudigkeit, andere Schichten schützt, beispielsweise vor chemischen Reaktionen mit Umgebungsstoffen. 1d shows how the structure of 1c by a further layer, which may consist of polymer, for example, and which may form a unit with the polymer layer 20, and which may have openings 21, for example, which allow access to the dielectric material 50 and to the metal pads 30. This layer may simultaneously be used as a passivation layer, i.e. a layer which, due to its low chemical reactivity, protects other layers, for example from chemical reactions with ambient substances.

1e zeigt, wie die Öffnungen 21 mit einer Metallschicht 35 aufgefüllt werden, die auch zumindest in der Nähe der Öffnungen 21 existiert und in engem Kontakt mit der Polymerschicht 20 steht und als Kontaktfläche für elektrische Verbindungen zu anderen Komponenten genutzt werden kann. Der Teil der Metallschicht 35, der mit der dielektrischen Schicht 50 in Verbindung steht, ist elektrisch isoliert von dem Teil der Metallschicht 35, der mit dem Metallpad 30 elektrisch in Verbindung steht. 1e zeigt darüber hinaus die Trennstelle 60, an der auf Wafer-Ebene einzelne passive Bauelemente 110 vereinzelt werden können. 1e shows how the openings 21 are filled with a metal layer 35, which also exists at least in the vicinity of the openings 21 and is in close contact with the polymer layer 20 and can be used as a contact surface for electrical connections to other components. The part of the metal layer 35 that is in contact with the dielectric layer 50 is electrically isolated from the part of the metal layer 35 that is in electrical contact with the metal pad 30. 1e also shows the separation point 60, at which individual passive components 110 can be separated at wafer level.

1f zeigt, basierend auf 1e, dass das passive Bauelement 110 vom Trägersubstrat 10 gelöst werden kann. 1f shows, based on 1e that the passive component 110 can be separated from the carrier substrate 10.

In 2 werden beispielhaft die Verfahrensschritte für die Herstellung eines weiteren passiven Bauelements 110, das heißt einer Spule, gezeigt. Der Aufbau der Spule erfolgt schichtweise. In 2a wird dargestellt, wie eine erste Polymerschicht 20 auf dem Trägersubstrat 10, das beispielsweise aus Glas bestehen kann, aufgebracht ist. Die erste Polymerschicht 20 kann beispielsweise an der Grenze zum Trägersubstrat 10 auch eine Releaseschicht 12 enthalten, die eine besonders einfache Abtrennung der Spule vom Trägersubstrat 10 ermöglicht. 2a zeigt darüber hinaus strukturierte, in die Polymerschicht 20 eingebrachte Metallpads 30. Diese Metallpads 30 können beispielsweise mit einem dem Fachmann bekannten Damasceneprozess hergestellt werden, bei denen die Strukturen im Polymer durch Ablation erzeugt und im Anschluss galvanisch metallisiert werden. Durch einen chemisch-mechanischen Polierprozess kann überstehendes Material im Anschluss entfernt werden.In 2 The process steps for the production of another passive component 110, i.e. a coil, are shown as an example. The coil is built up layer by layer. In 2a shows how a first polymer layer 20 is applied to the carrier substrate 10, which can consist of glass, for example. The first polymer layer 20 can also contain a release layer 12, for example at the border to the carrier substrate 10, which allows a particularly simple separation of the coil from the carrier substrate 10. 2a also shows structured metal pads 30 introduced into the polymer layer 20. These metal pads 30 can be produced, for example, using a damascene process known to those skilled in the art, in which the structures in the polymer are created by ablation and then galvanically metallized. Excess material can then be removed using a chemical-mechanical polishing process.

2b zeigt, basierend auf 2a eine zweite Polymerschicht 20, die beispielsweise durch Abscheidung aufgebracht werden kann. In diese zweite Polymerschicht 20 wird durch erneute Anwendung eines Damasceneprozesses optional ein Ferritmaterial 70 eingebracht, das den Kern der Spule bildet und die Induktivität der Spule beeinflusst. Überschüssiges Material wird mit einem chemisch-mechanischen Polierprozess entfernt. 2b shows, based on 2a a second polymer layer 20, which can be applied, for example, by deposition. A ferrite material 70 is optionally introduced into this second polymer layer 20 by repeated application of a damascene process, which forms the core of the coil and influences the inductance of the coil. Excess material is removed using a chemical-mechanical polishing process.

2c zeigt, basierend auf 2b eine dritte Polymerschicht 20, die ebenfalls durch Abscheidung aufgebracht werden kann. In diese dritte Polymerschicht 20 sind strukturiert Metallpads 30 eingebracht, beispielsweise durch ein dem Fachmann bekanntes Dual-Damascene-Verfahren, bei dem die Strukturen im Polymer durch Ablation erzeugt und im Anschluss galvanisch metallisiert werden. Durch einen chemisch-mechanischen Polierprozess kann überstehendes Material im Anschluss entfernt werden. Darüber hinaus werden mit Hilfe von Lasertechnik Verbindungen zu den Metallpads 30 in der ersten Polymerschicht 20 erzeugt und galvanisch metallisiert, so dass metallische Verbindungen 30 zwischen der dritten und der ersten Polymerschicht 20 entstehen. 2c shows, based on 2b a third polymer layer 20, which can also be applied by deposition. Structured metal pads 30 are introduced into this third polymer layer 20, for example by means of a dual damascene process known to those skilled in the art, in which the structures in the polymer are created by ablation and then galvanically metallized. Excess material can then be removed by means of a chemical-mechanical polishing process. In addition, connections to the metal pads 30 in the first polymer layer 20 are created using laser technology and galvanically metallized, so that metallic connections 30 are created between the third and the first polymer layer 20.

Basierend auf 2c zeigt 2d eine vierte, ganzflächige Polymerschicht 20, durch die hindurch Kontakte zur dritten Polymerschicht 20 mit Hilfe von Laserablation und galvanischer Metallisierung erzeugt werden und mit der auch eine Passivierung der Spulenschichten möglich ist.Based on 2c shows 2d a fourth, full-surface polymer layer 20, through which contacts to the third polymer layer 20 are created by means of laser ablation and galvanic metallization and with which a passivation of the coil layers is also possible.

Die 2e und 2f zeigen darüber hinaus die mögliche Lösung der Spule vom Trägersubstrat 10 und die mögliche Vereinzelung anhand der Trennstellen 60 zu einzelnen passiven Bauelementen 110.The 2e and 2f also show the possible separation of the coil from the carrier substrate 10 and the possible separation using the separation points 60 to form individual passive components 110.

3 zeigt beispielhaft die Verfahrensschritte zum Stapeln von passiven Bauelementen auf Wafer-Ebene am Beispiel einer Spule. 3a zeigt, wie mehrere Spulen mit einem Wafer-zu-Wafer-Bondverfahren auf Trägersubstraten gestapelt werden können, was die Induktivität der Gesamtanordnung der passiven Bauelemente 110 beeinflusst. Dabei können zwei und/oder mehr Schichten passiver Bauelemente 110 miteinander verbunden werden. 3b zeigt, dass nach dem Stapeln auf Wafer-Ebene die Abtrennung vom jeweiligen Trägersubstrat 10 erfolgt. Die Kontaktierung zwischen den einzelnen Bauelementen 110 kann beispielsweise mit Lötkugeln 80 erreicht werden, wobei für die Herstellung der elektrischen Verbindung ein Lötprozess erforderlich ist. 3 shows the process steps for stacking passive components at wafer level using the example of a coil. 3a shows how several coils are bonded to carrier substrates using a wafer-to-wafer bonding process. which influences the inductance of the overall arrangement of passive components 110. Two and/or more layers of passive components 110 can be connected to one another. 3b shows that after stacking at wafer level, separation from the respective carrier substrate 10 takes place. The contact between the individual components 110 can be achieved, for example, with solder balls 80, whereby a soldering process is required to produce the electrical connection.

4 stellt die Verfahrensschritte zur Herstellung eines Widerstandes als Beispiel für ein passives Bauelement 110 dar. Der Aufbau eines Widerstandes erfolgt schichtweise. In 4a wird dargestellt, wie die Polymerschicht 20 auf dem Trägersubstrat 10, das beispielsweise aus Glas bestehen kann, aufgebracht ist. Die Polymerschicht 20 kann beispielsweise an der Grenze zum Trägersubstrat 10 auch eine Releaseschicht 12 enthalten, die eine besonders einfache Abtrennung des Widerstandes vom Trägersubstrat 10 ermöglicht. Darüber hinaus zeigt 4a zwei an der Polymerschicht 20 aufgebrachte Metallpads 30, die beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium bestehen können. Prinzipiell sind andere Metalle und sogar Nichtmetalle mit ähnlicher Leitfähigkeit, beispielsweise auf Kohlenstoffbasis, ebenfalls an dieser Stelle einsetzbar. Die Metallpads können beispielsweise mit einem semi-additiven Prozess (SAP-Prozess) aber auch durch einen Subtraktivprozess aufgebracht werden, die jeweils dem Fachmann bekannt sind. 4 shows the process steps for producing a resistor as an example for a passive component 110. The construction of a resistor is done layer by layer. In 4a shows how the polymer layer 20 is applied to the carrier substrate 10, which can consist of glass, for example. The polymer layer 20 can also contain a release layer 12, for example at the border to the carrier substrate 10, which allows a particularly simple separation of the resistor from the carrier substrate 10. In addition, 4a two metal pads 30 applied to the polymer layer 20, which can consist of copper or aluminum, for example. In principle, other metals and even non-metals with similar conductivity, for example carbon-based, can also be used at this point. The metal pads can be applied, for example, using a semi-additive process (SAP process) or a subtractive process, each of which is known to the person skilled in the art.

4b zeigt, wie der Aufbau aus 4a um eine weitere Schicht, die beispielsweise aus Polymer bestehen und die mit der Polymerschicht 20 eine Einheit bilden kann, ergänzt wird, und beispielsweise Öffnungen 21 aufweist, die einen Zugang den Metallpads 30 ermöglicht. Diese Schicht kann gleichzeitig als Passivierungsschicht genutzt werden, d.h., eine Schicht, die aufgrund ihrer geringen chemischen Reaktionsfreudigkeit, andere Schichten schützt, beispielsweise vor chemischen Reaktionen mit Umgebungsstoffen. 4b shows how the structure of 4a by a further layer, which may consist of polymer, for example, and which may form a unit with the polymer layer 20, and has, for example, openings 21 that allow access to the metal pads 30. This layer can simultaneously be used as a passivation layer, ie a layer which, due to its low chemical reactivity, protects other layers, for example from chemical reactions with ambient substances.

4c zeigt, wie die Öffnungen 21 mit einer weiteren Metallschicht 35 aufgefüllt werden, die auch zumindest in der Nähe der Öffnungen 21 existiert und in engem Kontakt mit der Polymerschicht 20 steht und als Kontaktfläche für die elektrische Verbindung zu anderen Komponenten genutzt werden kann. Die verschiedenen Teile der Metallschicht 35, die verschiedenen Öffnungen 21 zugeordnet sind, sind voneinander elektrisch isoliert. 4c zeigt darüber hinaus die Trennstelle 60, an der auf Wafer-Ebene einzelne passive Bauelemente vereinzelt werden können. 4c shows how the openings 21 are filled with a further metal layer 35, which also exists at least in the vicinity of the openings 21 and is in close contact with the polymer layer 20 and can be used as a contact surface for the electrical connection to other components. The different parts of the metal layer 35, which are assigned to different openings 21, are electrically insulated from one another. 4c also shows the separation point 60, at which individual passive components can be separated at wafer level.

4d zeigt, basierend auf 4c, dass das passive Bauelement 110 vom Trägersubstrat 10 gelöst werden kann. 4d shows, based on 4c that the passive component 110 can be separated from the carrier substrate 10.

5 zeigt die Verfahrensschritte zum Stapeln von passiven Bauelementen 110 auf Wafer-Ebene mit Herausführen elektrischer Kontakte nach außen. Vorteilhaft ist hierbei beispielsweise die hohe erzielbare Dichte der passiven Bauelemente 110. Die einzelnen Bauelemente 110 werden dazu jeweils durch eine weitere Trennschicht 14 voneinander getrennt und beim Stapeln versetzt angeordnet, wie in 5a dargestellt. Der Stapel selbst wird auf einem temporären Trägersubstrat 10, beispielsweise aus Glas, aufgebaut und mit einer Releaseschicht 12 vom Trägersubstrat 10 abgegrenzt. Mit Hilfe der Releaseschicht 12 kann später eine möglichst beschädigungsfreie und einfache Ablösung des Stapels vom Trägersubstrat 10 erreicht werden. 5b stellt dar, dass der Stapel der passiven Bauelemente 110 und das Trägersubstrat 10 mit einem Polymer 90 vergossen werden, beispielsweise mit einem Epoxidharz, einem Polyimid, Benzocyclobuten oder auch einem Polybenzoxazole. Wie in 5c dargestellt, erfolgt schließlich eine Lösung des vergossenen Stapels passiver Bauelemente 110 vom Trägersubstrat 10. Mittels Laserbohren und Metallisieren der Öffnungen 21 erfolgt das Ankontaktieren der einzelnen passiven Bauelemente 110. 5 shows the process steps for stacking passive components 110 on wafer level with electrical contacts leading outwards. The high achievable density of the passive components 110 is advantageous here, for example. The individual components 110 are each separated from one another by a further separating layer 14 and are arranged offset during stacking, as in 5a The stack itself is built on a temporary carrier substrate 10, for example made of glass, and separated from the carrier substrate 10 by a release layer 12. With the help of the release layer 12, the stack can later be easily and without causing any damage from the carrier substrate 10. 5b shows that the stack of passive components 110 and the carrier substrate 10 are encapsulated with a polymer 90, for example with an epoxy resin, a polyimide, benzocyclobutene or a polybenzoxazole. As in 5c Finally, as shown, the encapsulated stack of passive components 110 is separated from the carrier substrate 10. The individual passive components 110 are contacted by means of laser drilling and metallization of the openings 21.

6 zeigt die Verfahrensschritte zur Integration von bekannt guten passiven Bauelementen 110 in eine Umverdrahtung. Die einzelnen passiven Bauelemente 110 können nach elektrischer Charakterisierung in der Umverdrahtung von CMOS-Bauteilen angeordnet werden. Die vorherige elektrische Charakterisierung sorgt dafür, dass nur bekannt gute passive Bauelemente 110, also „Known Good“ mit den für die Gesamtschaltung richtigen Eigenschaften verbaut werden. Dadurch kann die Produktqualität gesteigert und die Ausschussrate gesenkt werden. 6 zeigt, dass über dem Halbleiter 11 mehrere Schichten 20, beispielsweise aus Polymer aufgebracht und in diesen Schichten 20 passive Bauelemente 110 angeordneten werden. 6 zeigt beispielhaft eine Spule und einen Kondensator. Die Herstellung elektrischer Verbindungen zu den passiven Bauelementen 110 erfolgt schichtweise durch Öffnungen 21, die metallisiert werden. Der Halbleiter 11 selbst wird über eine Kontaktfläche 32 elektrisch kontaktiert. Die elektrischen Leitungen 31 dienen dem Energie- und Signaltransport, die Ankontaktierungen 34 dienen als elektrische Verbindungspunkte. Die passiven Bauelemente 110 können jeweils mit einer weiteren Zwischenschicht 14 versehen werden, die beispielsweise der Fixierung dient. 6 shows the process steps for integrating known good passive components 110 into a rewiring. The individual passive components 110 can be arranged in the rewiring of CMOS components after electrical characterization. The previous electrical characterization ensures that only known good passive components 110, i.e. "known good" with the right properties for the overall circuit, are installed. This can increase product quality and reduce the scrap rate. 6 shows that several layers 20, for example made of polymer, are applied over the semiconductor 11 and passive components 110 are arranged in these layers 20. 6 shows an example of a coil and a capacitor. The electrical connections to the passive components 110 are made layer by layer through openings 21 that are metallized. The semiconductor 11 itself is electrically contacted via a contact surface 32. The electrical lines 31 are used for energy and signal transport, the contacts 34 serve as electrical connection points. The passive components 110 can each be provided with a further intermediate layer 14, which is used for fixing, for example.

7 zeigt die Verfahrensschritte zur Fertigung eines flexiblen, für Hochfrequenzanwendungen geeigneten Interposers 120 mit passiven Bauelementen 110 in einer ersten Ausführungsform. Interposer 120 dienen als Träger oder Zwischenstück, Zwischenschicht zwischen Schaltkreisen und können beispielsweise aus Polymeren, Silizium oder Glas gefertigt werden. Interposer 120 können auch dazu genutzt werden, elektrische Verbindungen zwischen den Schaltkreisen oder nach außen zu externen Anschlüssen zu beherbergen. 7a zeigt einen solchen Interposer 120, der auf einem Trägersubstrat 10, das beispielsweise aus Glas besteht, angeordnet ist. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Interposer 120 Polymerschichten 20 auf, in die die passiven Bauelemente 110 angeordnet und darüber hinaus elektrische Verbindungen 31 platziert sind. Die elektrischen Verbindungen 31 stehen zudem bedarfsweise mit den passiven Bauelementen 110 in Kontakt. 7b zeigt aufbauend auf 7a die Anordnung von elektrischen Verbindungselementen 80, beispielsweise Lötkugeln, über die die elektrische Verbindung mit einem Lötprozess hergestellt wird. Prinzipiell sind auch andere Verbindungstechniken an dieser Stelle denkbar, wie beispielsweise das Hybridbonden. 7c zeigt, aufbauend auf 7b, die Entfernung des Trägersubstrats 10. Gegebenenfalls kann es notwendig sein, in diesem Verfahrensschritt temporären Klebstoff zu entfernen. Der so gefertigte flexible Interposer 120 kann, wie in 7d gezeigt, beispielsweise mit Lötkugeln 80 und den zugeordneten Metallkontaktflächen 32 an einen Halbleiter 11 und eine Leiterplatte 13 in einem Flipchip-Aufbau ankontaktiert werden, beispielsweise in einem dem Fachmann bekannten Bumpingprozess. Der flexible Interposer 120 ist somit nutzbar als eine zwischen dem Halbleiter 11 und der Leiterplatte 13 angeordnete flexible Umverdrahtungsschicht 31. 7 shows the process steps for manufacturing a flexible, high-frequency application suitable interposers 120 with passive components 110 in a first embodiment. Interposers 120 serve as a carrier or intermediate piece, intermediate layer between circuits and can be made of polymers, silicon or glass, for example. Interposers 120 can also be used to accommodate electrical connections between the circuits or to external connections. 7a shows such an interposer 120, which is arranged on a carrier substrate 10, which consists for example of glass. In this embodiment, the interposer 120 has polymer layers 20 in which the passive components 110 are arranged and in which electrical connections 31 are also placed. The electrical connections 31 are also in contact with the passive components 110 if required. 7b shows based on 7a the arrangement of electrical connection elements 80, for example solder balls, via which the electrical connection is established using a soldering process. In principle, other connection techniques are also conceivable at this point, such as hybrid bonding. 7c shows, building on 7b , the removal of the carrier substrate 10. It may be necessary to remove temporary adhesive in this process step. The flexible interposer 120 thus produced can, as in 7d shown, for example with solder balls 80 and the associated metal contact surfaces 32, to a semiconductor 11 and a circuit board 13 in a flip-chip structure, for example in a bumping process known to those skilled in the art. The flexible interposer 120 can thus be used as a flexible rewiring layer 31 arranged between the semiconductor 11 and the circuit board 13.

8 zeigt einen flexiblen, für Hochfrequenzanwendungen geeigneten Interposer 120 mit passiven Bauelementen 110 in einer zweiten Ausführungsform. Der Aufbau in 8a unterscheidet sich vom im 7a gezeigten Aufbau durch Öffnungen 24 im Interposer 120. Diese Öffnungen 24 können an ihren Rändern beispielsweise metallisiert sein, um beispielsweise in einem späteren Lötvorgang eine bessere Verbindung zu erreichen. Beim Assemblieren des Chips auf der Leiterplatte wird der Interposer 120 auf der Leiterplatte mitplatziert. Im Lötprozess des Chips auf der Leiterplatte wird der Interposer 120 gleichzeitig mit integriert, in dem die Lötkugeln 80 durch die Öffnungen 24 im Rahmen eines Lötprozesses eine elektrische Verbindung zwischen den Metallkontakten 32 des Halbleiters 11 und der Leiterplatte 13 herstellen. Der Interposer 120 kann in einem Aufbau gleichzeitig auch eine elektromagnetische Schirmfunktion übernehmen. 8 shows a flexible interposer 120 with passive components 110 suitable for high frequency applications in a second embodiment. The structure in 8a differs from the 7a shown structure through openings 24 in the interposer 120. These openings 24 can be metallized at their edges, for example, in order to achieve a better connection in a later soldering process. When assembling the chip on the circuit board, the interposer 120 is also placed on the circuit board. During the soldering process of the chip on the circuit board, the interposer 120 is simultaneously integrated in that the solder balls 80 create an electrical connection between the metal contacts 32 of the semiconductor 11 and the circuit board 13 through the openings 24 as part of a soldering process. The interposer 120 can also simultaneously take on an electromagnetic shielding function in a structure.

9 zeigt die Verfahrensschritte zur Fertigung eines Polymer-Interposer-Stapels mit darin integrierten passiven Bauelementen 110 auf einem Halbleiter 11 in einem Fan-Out-Aufbau. In einem Fan-Out-Aufbau werden bereits vereinzelte Halbleiter 11 auf einem Trägersubstrat 10 positioniert und vergossen. Die Kontakte des Halbleiters 32 werden über eine Umverdrahtung 31 nach außen geführt. 9a zeigt die Positionierung des Halbleiters 11 auf einem Trägersubstrat 10. Dabei kann eine Releaseschicht 12 verwendet werden, die eine spätere Ablösung vom Trägersubstrat 10 erleichtert. 9b zeigt als zweiten Aufbauschritt die Positionierung eines Polymerinterposers 120 mit integrierten passiven Bauelementen 110 sowie einer Umverdrahtungsschicht 31. Die Ankontaktierung 34 der Umverdrahtung 31 kann in einen nicht belegten Bereich gelegt und zwar beispielsweise so, dass die Ankontaktierung 34 bereits im Randbereich positioniert wird, womit beispielsweise die Notwendigkeit eines nachträglichen Laserbohrens zum Zugänglichmachen der Ankontaktierung 34 entfallen kann. Um zu verhindern, dass der Interposer 120 bei einer weiteren Verarbeitung, beispielsweise einem Moldprozess verschoben wird, kann der Interposer 120 mit einer Klebstoff-Schicht auf dem Halbleiter 11 fixiert werden. 9 shows the process steps for manufacturing a polymer interposer stack with passive components 110 integrated therein on a semiconductor 11 in a fan-out structure. In a fan-out structure, already isolated semiconductors 11 are positioned on a carrier substrate 10 and encapsulated. The contacts of the semiconductor 32 are led to the outside via a rewiring 31. 9a shows the positioning of the semiconductor 11 on a carrier substrate 10. A release layer 12 can be used, which facilitates later detachment from the carrier substrate 10. 9b shows, as a second construction step, the positioning of a polymer interposer 120 with integrated passive components 110 and a rewiring layer 31. The contact 34 of the rewiring 31 can be placed in an unoccupied area, for example in such a way that the contact 34 is already positioned in the edge area, which can eliminate the need for subsequent laser drilling to make the contact 34 accessible. In order to prevent the interposer 120 from being displaced during further processing, for example a molding process, the interposer 120 can be fixed to the semiconductor 11 with an adhesive layer.

9c zeigt einen weiteren Verfahrensschritt, in dem der in 9b dargestellte Aufbau vergossen wird, beispielsweise mit einem Polymer 90 wie beispielsweise einem Epoxidharz, einem Polyimide, einem Benzocyclobuten oder einem Polybenzoxazol. In 9d wird ein weiterer Verfahrensschritt dargestellt, der die Ablösung des Trägersubstrats 10 beinhaltet, so dass ein Package 130 entsteht, dass sowohl Halbleiter 11, passive Bauelemente 110, die Umverdrahtung 31 und Ankontaktierung 34 sowie das Polymer 90 enthält. Die Ankontaktierung 34 wird in diesem Verfahrensschritt zugänglich und kann später zur Herstellung einer elektrischen Verbindung verwendet werden. 9e zeigt einen optionalen Verfahrensschritt, bei dem die Rückseite der Ankontaktierung 34 durch beispielsweise eine Öffnung 91, die mittels einer Laserbohrung erstellt werden kann, zugänglich gemacht wird. Über diese Öffnung 91 ist es beispielsweise möglich, so wie in 9f dargestellt mehrere Packages 130 miteinander elektrisch zu verbinden, in dem beispielsweise die Ankontaktierungen 34 zweier Packages 130 durch die Öffnung 91 mit Hilfe einer Lötkugel 80 in einem Lötprozess verbunden werden. 9c shows a further process step in which the 9b shown structure is cast, for example with a polymer 90 such as an epoxy resin, a polyimide, a benzocyclobutene or a polybenzoxazole. In 9d a further method step is shown which includes the detachment of the carrier substrate 10, so that a package 130 is created that contains semiconductor 11, passive components 110, the rewiring 31 and contact 34 as well as the polymer 90. The contact 34 becomes accessible in this method step and can later be used to produce an electrical connection. 9e shows an optional process step in which the back of the contact 34 is made accessible through, for example, an opening 91, which can be created by means of a laser drilling. Via this opening 91 it is possible, for example, as in 9f shown to electrically connect several packages 130 to one another, for example by connecting the contacts 34 of two packages 130 through the opening 91 with the aid of a solder ball 80 in a soldering process.

10 zeigt die Verfahrensschritte zur Integration passiver Bauelemente 110 in eine Leiterplatte 13. Hierbei ist es möglich, dass die passiven Bauelemente 110 sich im Inneren der Leiterplatte 13 oder im Randbereich der Leiterplatte 13 befinden. Um eine elektrische Verbindung der passiven Bauelemente 110 zu ermöglichen, kann beispielsweise durch Laserbohren eine Öffnung 21 erstellt und anschließend metallisiert werden. Auf der Leiterplatte 13 können die metallisierten Öffnungen 21 zur besseren elektrischen Anschlussfähigkeit der passiven Bauelemente 110 mit Metallkontakten 32 verbunden werden. Über diese Metallkontakte 32 und Lötkugeln 80 einschließlich Lötprozess ist eine Anbindung weiterer Bauelemente, beispielsweise Halbleiter 11 möglich. 10 shows the process steps for integrating passive components 110 into a circuit board 13. It is possible that the passive components 110 are located inside the circuit board 13 or in the edge area of the circuit board 13. In order to enable an electrical connection of the passive components 110, an opening 21 can be created, for example by laser drilling, and then metallized. On the circuit board 13, The metallized openings 21 can be connected to metal contacts 32 for better electrical connectivity of the passive components 110. A connection of further components, for example semiconductors 11, is possible via these metal contacts 32 and solder balls 80 including the soldering process.

Claims

Method for producing an assembly of integrated systems with passive components (110) arranged in one or more layers, which are assembled together with further optional electronic components and intermediate layers to form the assembly of integrated systems, wherein one or more of the passive components (110) and/or one or more units containing interconnected passive components (110) are manufactured separately in one or more thin-film processes on one or more carrier substrates (10) before the assembly of integrated systems is assembled, and the manufacture of one or more resistors on one or more of the carrier substrates (10) is carried out using one or more thin-film processes in a sub-process which, for each resistor, comprises the sub-process steps - producing a polymer layer (20) including a release layer, - producing a metal pad (30) on the polymer layer, - producing and structuring a passivation layer (20) which is opened at at least two locations (21) to form the metal pad (30) and - filling the aforementioned openings (21) with metal, so that at least two separate electrical contacts (35) are formed through the passivation layer (20) to the metal pad (30).

Process for manufacturing the assembly of integrated systems according to claim 1 , characterized in that one or more of the passive components (110) and/or the units of interconnected passive components (110) are separated into functional units before the assembly of integrated systems is assembled.

Method for producing the assembly of integrated systems according to one of the preceding claims, characterized in that one or more of the passive components (110) and/or the units of interconnected passive components (110) are detached from the carrier substrates (10) before assembling the assembly of integrated systems.

Method for producing the assembly of integrated systems according to one of the preceding claims, characterized in that the separate production of one or more capacitors on one or more of the carrier substrates (10) is carried out with one or more thin-film processes in a sub-process which, for each capacitor, comprises the sub-process steps - production of a polymer layer (20) including a release layer, - production of a metal pad (30), - production and structuring of a dielectric layer (50) on a part of the metal pad (30), - production and structuring of a passivation layer (20), each of which has an opening (21) to the dielectric layer (50) and an opening (21) to the metal pad (30), wherein the openings (21) are spatially separated from one another and - filling the aforementioned openings (21) with metal and producing a metal layer (35) over the openings (21), so that the openings (21) are designed such that an electrical contact (35) leading through the passivation layer (20) is formed in each case. to the dielectric layer (50) and a separate electrical contact to the metal pad (30) is formed.

Method for producing the assembly of integrated systems according to one of the preceding claims, characterized in that the production of one or more coils on one or more of the carrier substrates (10) is carried out with one or more thin-film processes in a partial process which, for each coil, comprises the partial process steps - production of a first polymer layer (20) including a release layer, - production of metal structures (30) in the first polymer layer (20), - production of a second polymer layer (20), - production of a ferrite core (70) in the second polymer layer (20), - production of a third polymer layer (20), - production of metal structures (30) in the third polymer layer (20) and production of openings to the metal structures (30) in the first polymer layer (20) and filling the aforementioned openings with metal, so that the openings filled with metal are designed in such a way that an electrical contact (30) is created between the first and the third polymer layer (20), - production of a fourth polymer layer (20) and production of Openings to the metal structures (30) in the third polymer layer (20) and filling the aforementioned openings with metal, so that the metal-filled openings are designed such that an electrical contact (30) is created between the third and the fourth polymer layer (20) and - production of a passivation layer.

Method for producing the assembly of integrated systems according to one of the preceding claims, characterized in that two or more of the layers of the passive components (110) and/or the units which contain passive components (110) connected to one another are stacked with their surfaces parallel, the individual layers being provided with electrical contact surfaces (35) in the respective edge region, the stack being cast with a polymer (90) and contacting being carried out with the production of holes (21) by laser drilling and the metallization of the holes.

Method for producing the integrated system assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the passive components (110) and/or the units containing interconnected passive components (110) are integrated into a rewiring layer.

Method for producing the integrated system assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the passive components (110) are integrated into one or more of the intermediate layers (120) using a connection method, wherein both the passive components (110) and/or the units containing interconnected passive components (110) and the intermediate layers (120) have connection contact surfaces.

Method for producing the integrated system assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the passive components (110) and/or the units containing interconnected passive components (110) are integrated into a printed circuit board (13).

Method for producing the assembly of integrated systems according to one of the preceding claims, characterized in that the passive components (110) and/or the units containing interconnected passive components (110) are measured on the respective carrier substrate (10).

Method for producing the assembly of integrated systems according to one of the preceding claims, characterized in that the passive components (110) and/or the units containing interconnected passive components (110) are trimmed on the respective carrier substrate (10).