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DE10320646A1 - Elektronisches Bauteil, sowie Systemträger und Nutzen zur Herstellung desselben - Google Patents

Elektronisches Bauteil, sowie Systemträger und Nutzen zur Herstellung desselben Download PDF

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DE10320646A1
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Authority
DE
Germany
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contacts
rewiring
layer
carrier
component
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
DE10320646A
Other languages
English (en)
Inventor
Bernd Goller
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 DE10320646A priority Critical patent/DE10320646A1/de
Priority to PCT/DE2004/000934 priority patent/WO2004100253A2/de
Priority to EP04730953A priority patent/EP1620890A2/de
Publication of DE10320646A1 publication Critical patent/DE10320646A1/de
Priority to US11/267,589 priority patent/US7795717B2/en
Ceased legal-status Critical Current

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Bauteil (3) sowie Systemträger und Nutzen zur Herstellung desselben. Das elektronische Bauteil weist einen ersten Halbleiterchip (11) auf und einen zweiten Halbleiterchip (17), der auf einer Kunststoffmasse (13) angeordnet ist, in welche der erste Halbleiterchip (11) eingebettet ist. Die Halbleiterchips sind über Umverdrahtungslagen und Durchkontakte, die sich zwischen den Umverdrahtungslagen erstrecken, miteinander verbunden, wobei die Durchkontakte (6) an einem Übergang zu einer der Umverdrahtungslagen verbreitert ausgebildet sind.

Description

  • Elektronisches Bauteil, sowie Systemträger und Nutzen zur Herstellung desselben Die Erfindung betrifft ein elektronisches Bauteil, sowie einen Nutzen und einen Systemträger zur Herstellung des elektronischen Bauteils.
  • Herkömmliche Systemträger in Form von Flachleiterrahmen sind komplex aufgebaut, haben einen hohen Platzbedarf und können nicht zur weiteren Miniaturisierung von elektronischen Bauteilen mit Halbleiterchips beitragen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Systemträger, einen Nutzen und ein elektronisches Bauteil anzugeben, die eine weitere Miniaturisierung und eine erhöhte Schaltungsdichte für elektronische Bauteile mit Halbleiterchips ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Erfindungsgemäß wird zunächst ein Verfahren zur Herstellung eines Systemträgers mit in Zeilen und Spalten angeordneten Bauteilpositionen für elektronische Bauteile angegeben. Dieses Verfahren weist die nachfolgenden Verfahrensschritte auf. Zunächst wird ein Hilfsträger mit einer Durchgangslöcher aufweisenden strukturierten Schicht beschichtet. Zur Herstellung derartig strukturierter Schichten können fotosensitive Schichten eingesetzt werden.
  • Fotosensitive Schichten können mit Hilfe von Maskenverfahren, Belichtungsverfahren, Entwicklungs- und Fixierverfahren strukturiert werden und lassen sich in Dicken von wenigen Nanometern bis zu einigen hundert Mikrometern darstellen. Mit derartigen fotosensitiven Schichten lassen sich äußerst feine Strukturen von Bruchteilen eines Mikrometers bis zu mehreren Hundert Mikrometer in eine derartige Schicht einbringen. Strukturierte Schichten mit gröberen Mustern und damit auch mit größeren Durchgangslöchern können mit Hilfe von Schablonendruck oder Siebdruckverfahren aufgebracht werden.
  • Weitere Möglichkeiten des Beschichtens eines Hilfsträgers mit einer Durchgangslöcher aufweisenden strukturierten Schicht bestehen darin, eine Kunststoffschicht aufzubringen, die anschließend mit Hilfe von Laserabtrag mit Durchgangslöchern versehen wird oder drucktechnisch eine strukturierte Schicht aufzubringen. Sowohl beim Beschichten mit anschließendem Laserabtrag, als auch beim drucktechnischen Beschichten eines Hilfsträgers kann nicht die Präzision und Feinheit erreicht werden, wie es mit fotosensitiven Schichten möglich ist. Um einen hohen Miniaturisierungsgrad zu erreichen, wird deshalb zum Beschichten des Hilfsträgers eine fotosensitive Schicht mit nachträglicher Strukturierung mit Hilfe von Maskentechniken bevorzugt eingesetzt.
  • Nach dem Beschichten eines Hilfsträgers mit einer Durchgangslöcher aufweisenden strukturierten Schicht werden die Durchgangslöcher mit leitfähigem Material unter Bilden von säulenförmigen Durchkontakten aufgefüllt. Das Auffüllen von Durchgangslöchern durch galvanische Abscheidung von Kupferlegierungen lässt sich bis hinunter zum Submikrometerbereich durchführen. Wenn der Hilfsträger aus Kunststoff besteht, wird zunächst die strukturierte Schicht mit den aufzufüllen den Durchgangslöcher mittels Sputtertechnik mit einer wenige Nanometer dicken Metallschicht versehen. Bei einem Hilfsträger aus Metall kann auf diesen vorbereitenden Schritt für das Auffüllen der Durchgangslöcher verzichtet werden. Bei Durchgangslöchern mit einem Durchmesser größer als 20 μm können die Durchgangslöcher auch mit einem leitfähigen Material durch Aufdampfen oder Einpressen von leitfähigem Material in die Durchgangslöcher gefüllt werden.
  • Anschließend werden die Durchkontakte mit leitfähigen Verbreiterungen versehen. Beim galvanischen Abscheiden kann diese Verbreiterung durch eine Verlängerung der Abscheidungszeit erreicht werden. Bei anderen Auffülltechniken besteht die Möglichkeit, eine weitere strukturierte Schicht aufzubringen, um diese Verbreiterungen zu verwirklichen. Schließlich kann eine geschlossene Verspiegelung der strukturierten Schicht mit aufgefüllten Durchgangslöchern erfolgen und durch weitere Maskentechnologieschritte kann diese Verspiegelung oder geschlossene Metallisierung derart strukturiert werden, dass sich leitfähige Verbreiterungen im Bereich der Durchkontakte oberhalb der Durchgangslöcher bilden.
  • Anschließend wird ein selbsttragender, formstabiler Moldträger auf die strukturierte Schicht und auf die Verbreiterungen aufgebracht. Dieser Moldträger ist derart stabil, dass er sich in einem anschließenden Moldverfahren nicht verformt. Nachdem der Moldträger aufgebracht ist, kann der Hilfsträger entfernt werden.
  • Es schließt sich ein weiterer Strukturierungsschritt der strukturierten Schicht an, bei dem zwischen den Durchkontakten Halbleiterchippositionen in den Bauteilpositionen des Systemträgers eingebracht werden. Dadurch wird es möglich, Halbleiterchips in den Bauteilpositionen auf dem Moldträger anzubringen. Bei dieser zweiten Strukturierung der strukturierten Schicht kann auch die gesamte strukturierte Schicht abgetragen werden, beispielsweise durch eine Plasmaveraschung des Schichtmaterials. In dem Fall ergibt sich ein Systemträger, der aus dem Moldträger mit darauf angeordneten Verbreiterungen und auf den Verbreiterungen angeordneten säulenförmigen Stäben oder Stiften aus leitfähigem Material für Durchkontakte besteht. Wird jedoch eine hohe Miniaturisierung der Durchkontakte angestrebt, so kann die strukturierte Schicht zur mechanischen Stabilisierung der Durchkontakte diese umgeben und es werden lediglich Flächen des Moldträgers freigelegt, auf denen die Halbleiterchips zu positionieren sind.
  • Die Verbreiterungen, auf denen die säulenförmigen Durchkontakte stehen, gewährleisten, dass die Position der Durchkontakte auf dem Moldträger fixiert bleibt und ein Kippen der Durchkontakte, insbesondere wenn sie nicht mehr von einer strukturierten Schicht umgeben sind, verhindert wird. Ein derartiger Systemträger hat den Vorteil, dass er für elektronische Bauteile geeignet ist, die Durchkontakte von der einen Seite des elektronischen Bauteils zu einer gegenüberliegenden Seite des elektronischen Bauteils aufweisen. Darüber hinaus hat der Systemträger den Vorteil, dass die Länge der Durchkontakte exakt den Halbleiterchipdicken der Halbleiterchips des elektronischen Bauteils angepasst werden kann. Schließlich kann mit diesem Systemträger unter Einsatz von dünngeschliffenen Halbleiterchips eine hohe Schaltungsdichte für elektronische Bauteile erreicht werden.
  • Um derartige elektronische Bauteile herzustellen, wird zunächst ein Nutzen mit mehreren Bauteilpositionen für elektronische Bauteile realisiert. Dazu werden die nachfolgenden Verfahrensschritte durchgeführt. Zunächst wird der Systemträger mit ersten Halbleiterchips in den Bauteilpositionen des Systemträgers bestückt, wobei die ersten Halbleiterchips mit ihren aktiven Oberseiten auf dem Moldträger positioniert werden. Anschließend werden die ersten Halbleiterchips und die Durchkontakte mit ihren Verbreiterungen in einer Kunststoffmasse auf dem Moldträger eingebettet. Durch die Verbreiterung wird sichergestellt, dass beim Moldvorgang die Durchkontakte aufrecht auf dem Moldträger stehen bleiben und nicht verschoben oder gekippt werden. Anschließend kann die erste Umverdrahtungslage auf eine gemeinsame erste Ebene von Kunststoffmasse und Durchkontakten mit ersten Umverdrahtungsleitungen zwischen den Durchkontakten des Systemträgers und Kontaktanschlussflächen, für zu stapelnde zweite Halbleiterchips aufgebracht werden.
  • Dabei liegen sowohl die Kontaktanschlussflächen, als auch die Umverdrahtungsleitungen zu den Durchkontakten in einer gemeinsamen Umverdrahtungsschicht. Zu der Umverdrahtungslage gehört eine Abdeckschicht, die lediglich die Kontaktanschlussflächen freilässt. Eine derartige Abdeckschicht kann aus Polyimid bestehen und als Lötstopplack dienen, damit beim Aufbringen eines zu stapelnden zweiten Halbleiterchips das Lot der Halbleiterchipkontakte des zweiten Halbleiterchips nicht die Umverdrahtungsleitungen benetzt oder Kurzschlüsse zwischen Umverdrahtungsleitungen erzeugt.
  • Nach dem Aufbringen der Umverdrahtungslage kann der Moldträger entfernt werden und die damit frei werdende Fläche des Nutzens mit einer zweiten Umverdrahtungslage mit zweiten Umverdrahtungsleitungen mit Außenkontaktflächen für elektronische Bauteile beschichtet werden. Diese zweite Umverdrahtungslage wird auf einer der ersten Umverdrahtungslage gege nüberliegenden gemeinsamen Ebene von ersten Halbleiterchips, Verbreiterungen der Durchkontakte und Kunststoffmasse gebildet.
  • Diese zweite Umverdrahtungslage kann dreischichtig ausgeführt werden, wobei eine erste isolierende Schicht mit Durchkontakten zu Kontaktflächen des ersten Halbleiterchips und zu den Verbreiterungen der Durchkontakte hergestellt wird. Eine zweite Schicht umfasst die eigentliche Umverdrahtungsstruktur mit Umverdrahtungsleitungen zu den Durchkontakten der isolierenden Schicht und zu Außenkontaktflächen der Umverdrahtungslage. Eine dritte Schicht dieser zweiten Umverdrahtungslage deckt die Umverdrahtungsleitungen ab und lässt lediglich die Außenkontaktflächen der Umverdrahtungsschicht frei. Diese dritte Schicht kann gleichzeitig als Lötstopplackschicht ausgebildet sein.
  • Ein derartiger Nutzen weist neben dem eingebetteten ersten Halbleiterchip und den eingebetteten Verbreiterungen sowie den eingebetteten Durchkontakten, eine obere erste Umverdrahtungslage und eine untere zweite Umverdrahtungslage auf. In weiteren Verfahrensschritten kann dieser Nutzen nun mit zweiten Halbleiterchips auf der ersten Umverdrahtungslage bestückt werden und/oder mit Außenkontakten auf den Außenkontaktflächen der zweiten Umverdrahtungslage versehen werden. Diese Schritte haben den Vorteil, dass in den Bauteilpositionen des Nutzens bereits komplette elektronische Bauteile mit gestapelten Halbleiterchips vorliegen, so dass bei einem abschließenden Trennschritt der Nutzen in einzelne elektronische Bauteile mit gestapelten Halbleiterchips aufgetrennt wird.
  • Ein aus einem derartigen Nutzen herausgetrenntes elektronisches Bauteil weist die nachfolgenden Merkmale auf. Zunächst hat das elektronische Bauteil einen ersten Halbleiterchip, der in einer Kunststoffmasse eingebettet ist. Darüber hinaus weist das elektronische Bauteil Durchkontakte auf, die in der Kunststoffmasse eingebettet sind und sich durch das Bauteil von einer ersten oberen Umverdrahtungslage zu einer zweiten unteren Umverdrahtungslage erstrecken. Dabei sind die Durchkontakte an einem Übergang zur zweiten Umverdrahtungslage verbreitert ausgebildet.
  • Zusätzlich zu dem ersten eingebetteten Halbleiterchip weist das elektronische Bauteil einen zweiten Halbleiterchip auf, der Halbleiterchipkontakte besitzt, die mit der ersten Umverdrahtungslage elektrisch kontaktiert sind. Von dem erfindungsgemäßen Systemträger weist dieses elektronische Bauteil einerseits die säulenförmigen Durchkontakte und die stabilisierenden und Kontaktanschlussflächen vergrößernden Verbreiterungen auf, die mit dem Systemträger geschaffen wurden.
  • Ein derartiges Bauteil hat den Vorteil einer hohen Packungsdichte bei gleichzeitig geringem Gehäusevolumen, da die Durchkontakte in ihren Abmessungen minimiert werden können und erst über die Umverdrahtungslagen von den minimierten Durchkontakten auf vergrößerte Außenkontaktflächen und/oder vergrößerten Kontaktanschlussflächen übergegangen wird. Dabei bleibt die säulenartige Form der Durchkontakte als Kupferstäbe oder Kupferstifte unverändert, während der unterschiedlichen Fertigungsschritte, vom Systemträger bis zum fertigen Bauteil erhalten. Lediglich der Moldträger des Systemträgers ist zwischenzeitlich entfernt, so das er an dem fertiggestellten elektronischen Bauteil nicht vorhanden ist, jedoch die Verbreiterung der Durchkontakte in einem Übergangsbereich zum Moldträger sind nach wie vor in dem fertigen Bauteil erkennbar.
  • Von dem Nutzen bleiben sämtliche Komponenten für das elektronische Bauteil erhalten, so dass die Kunststoffmasse des Nutzens, die gestapelten Halbleiterchips und die Durchkontakte mit Verbreiterungen, sowie die beiden Umverdrahtungslagen, sowohl für Außenkontakte, als auch für ein zusätzliches elektronisches Bauteil, nach wie vor in dem fertigen elektronischen Bauteil vorhanden sind.
  • Zusammenfassend ist festzustellen, dass mit der Erfindung ein dreidimensionaler Systemträger beziehungsweise "via frame" geschaffen wird, der als Träger für mindestens einen Halbleiterchip in jeder Bauteilposition eingesetzt werden kann. Dadurch ist es vorteilhaft möglich, Kontakte über die Gehäuseränder außerhalb der Fläche des ersten Halbleiterchips zu einer Oberseite des Gehäuses zu führen. Damit ergeben sich kurze Signalwege und außerdem die Möglichkeit, sehr dünne Gehäuse herzustellen, die von Durchkontakten in Randbereichen durchzogen sind. Durch den dreidimensionalen Systemträger wird die Handhabung für die einzelnen Verfahrensschritte zur Herstellung elektronischer Bauteile stabilisiert.
  • Mit Hilfe der für den Systemträger vorgesehenen Durchkontakte mit ihren stabilisierenden Verbreiterungen beim Übergang zu einem Moldträger, besteht die Möglichkeit, auf beiden Seiten des Bauteilgehäuses Umverdrahtungsebenen und Umverdrahtungslagen vorzusehen und über diese Umverdrahtungslagen sowohl die elektrischen Anschlüsse eines ersten Halbleiterchips, als auch die elektrischen Anschlüsse eines gestapelten zweiten Halbleiterchips nach außen auf Außenkontakte des elektronischen Bauteils zu führen.
  • Die Erfindung wird nun anhand der anliegenden Figuren näher erläutert.
  • 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein elektronisches Bauteil gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
  • 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Hilfsträger mit fotosensitiver Schicht und eingebrachten Durchkontakten,
  • 3 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Hilfsträger gemäß 2 mit einem aufgebrachten Moldträger,
  • 4 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Systemträger gemäß einem Aspekt der Erfindung,
  • 5 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Nutzen, der mit Hilfe des Systemträgers gemäß 4 hergestellt ist,
  • 6 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Nutzen gemäß 5, der zusätzlich eine erste Umverdrahtungslage aufweist,
  • 7 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Nutzen gemäß 6, der zusätzlich mit zweiten Halbleiterchips auf der ersten Umverdrahtungslage bestückt ist,
  • 8 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Nutzen gemäß 7, der zusätzlich eine zweite Umverdrahtungslage und Außenkontakte aufweist.
  • 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein elektronisches Bauteil 3 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das elektronische Bauteil 3 weist einen ersten Halbleiterchip 11 auf, der in einer Kunststoffmasse 13 eingebettet ist. Ferner sind in die Kunststoffmasse säulenförmige Durchkontakte 6 eingebettet, die in Randbereichen des elektronischen Bauteils 3 angeordnet sind. Obere Enden der Durchkontakte 6 und die Kunststoffmasse 13 bilden eine gemeinsame Ebene 25 aus, auf der eine erste Umverdrahtungslage 14 angeordnet ist.
  • Diese Umverdrahtungslage 14 weist Umverdrahtungsleitungen 15 und Kontaktanschlussflächen 16 in einer Umverdrahtungsschicht 26 der ersten Umverdrahtungslage 14 auf. Die Umverdrahtungslage 14 weist eine weitere Schicht mit der Abdeckschicht 27 auf. Diese Abdeckschicht 27 bedeckt die Umverdrahtungsleitungen 15 und schützt sie vor einem Benetzen mit Lotmaterial und lässt lediglich die Kontaktanschlussflächen 16 frei. Auf den Kontaktanschlussflächen 16 sind Halbleiterchipkontakte 22 eines zweiten Halbleiterchips 17 angeordnet, das über die ersten Umverdrahtungsleitungen 15 und die Durchkontakte 6 mit entsprechenden Elektroden des ersten Halbleiterchips 11 verbunden sind.
  • Die Oberseite 12 des ersten Halbleiterchips 11 bildet mit der Kunststoffmasse 13 eine Ebene 21 aus, die eine zweite Umverdrahtungslage 18 trägt. Diese zweite Umverdrahtungslage 18 unterscheidet sich von der ersten Umverdrahtungslage 14 dadurch, dass sie dreischichtig aufgebaut ist. Die Durchkontak te 6 bilden zur zweiten Umverdrahtungslage 18 hin eine Verbreiterung 7 aus, die gewährleistet, dass beim Molden der Kunststoffmasse 13 die säulenförmigen Durchkontakte 6 nicht abreißen, sich verbiegen oder verschieben.
  • Die gemeinsame Ebene 21 weist zusätzlich zu der Kunststoffmasse 13 und der aktiven Oberseite 12 des ersten Halbleiterchips 11 die Verbreiterungen 7 der Durchkontakte 6 auf. Auf dieser gemeinsamen Ebene 21 ist eine Isolationsschicht 28 der Umverdrahtungslage 18 angeordnet, die Durchkontakte 29 zu den Verbreiterungen 7 der Durchkontakte 6 und zu Kontaktflächen auf der aktiven Oberseite 12 des ersten Halbleiterchips 11 aufweist.
  • In einer Umverdrahtungsschicht 30 der zweiten Umverdrahtungslage 18 sind zweite Umverdrahtungsleitungen 19 und Außenkontaktflächen 20 angeordnet, die mit den Durchkontakten 29 in Verbindung stehen. Eine Abdeckschicht 31 bedeckt die zweite Umverdrahtungslage 18. Diese Abdeckschicht 31 ist eine Lötstopplackschicht, welche einerseits die zweiten Umverdrahtungsleitungen 19 schützt und andererseits die Außenkontaktflächen 20 freilässt, auf denen Außenkontakte 23 des elektronischen Bauteils 3 angeordnet sind. Über diese Außenkontakte 23 besteht auch Zugriff zu den internen Halbleiterchipkontakten 22 des zweiten Halbleiterchips 17 über die zweite Umverdrahtungslage 18, die Durchkontakte 6 und die erste Umverdrahtungslage 14.
  • 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Hilfsträgers 4 mit fotosensitiver Schicht 5 und eingebrachten Durchkontakten 6. Die 2 zeigt damit ein Zwischenprodukt auf dem Wege zur Bildung und Herstellung eines Systemträgers. Der Hilfsträger 4 besteht aus einer Metallplatte, um eine gal vanische Abscheidung von Durchkontakten zu fördern. Dazu wurde auf dem Hilfsträger 4 eine fotosensitive Schicht aufgebracht, die anschließend mit Durchgangsöffnungen strukturiert wird. Die Durchgangsöffnungen sind in 2 bereits mit Kupfer aufgefüllt, wobei sich eine Verbreiterung 7 bis zur Ausbildung von gemeinsamen Platten auf den Enden der Durchkontakte ausbildet. Diese Verbreiterung 7 kann gezielt und präzise dimensioniert werden, wenn eine zusätzliche fotosensitive Schicht zur Gestaltung dieser Verbreiterungen 7 aufgebracht wird. Beim galvanischen Abscheiden kann eine derartige Verbreiterung 7 automatisch erzielt werden, indem der galvanische Abscheidungsprozess nicht nach dem Auffüllen der Durchgangsöffnungen mit leitendem Material beendet wird, sondern die galvanische Abscheidung nach dem Auffüllen der Durchgangsöffnungen fortgesetzt wird.
  • 3 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Hilfsträger 4 gemäß 2 mit einem aufgebrachten Moldträger 8. Der Moldträger 8 ist freitragend und formstabil und kann einer Verformung durch ein Spritzgussverfahren widerstehen. Der Moldträger 8 bedeckt eine gemeinsame Ebene aus fotosensitivem Schichtmaterial und den Verbreiterungen 7. Dieser Moldträger 8 wird mittels Kleber oder doppelseitig klebender Folie auf die fotosensitive Schicht 5 und die Verbreiterung 7 der Durchkontakte 6 aufgebracht. Die Struktur aus Verbreiterung 7 und Durchkontakten 6 verleiht den säulenförmigen Durchkontakten 6 eine verbesserte Stabilität sowie eine große Ortsfestigkeit auf dem Moldträger 8.
  • 4 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Systemträger 1 gemäß einem Aspekt der Erfindung. Um von 3 ausgehend einen Systemträger der 4 herzustellen, sind zwei Schritte erforderlich, nämlich einerseits wird die in
  • 3 gezeigte Hilfsträger 4 entfernt und andererseits wird die fotosensitive Schicht ebenfalls entfernt. Der Hilfsträger kann von der fotosensitiven Schicht mit Hilfe einer Metallätze abgeätzt werden.
  • Die fotosensitive Schicht wird durch ein Plasmaveraschen entfernt, so dass auf dem Moldträger 8, wie er in 4 gezeigt wird, die Durchkontakte 6 als Kupferstäbe oder Kupferstifte stehen und von den Verbreiterungen 7 in ihrer Ausrichtung stabilisiert werden. Bei Durchkontakten, die nur wenige Mikrometer oder Submikrometer im Durchmesser aufweisen, wird die sensitive Schicht nicht vollständig verascht, sondern es wird die sensitive Schicht derart strukturiert, dass Halbleiterchippositionen 9 auf dem Moldträger 8 freigelegt werden, während die Durchkontakte durch die verbliebene fotosensitive Schicht gestützt und geschützt werden.
  • 5 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Nutzen 10, der mit Hilfe des Systemträgers 1 gemäß 4 hergestellt ist. Dazu wurde der Systemträger 1 mit ersten Halbleiterchips 11 in den Bauteilpositionen 2 bestückt, wobei die aktiven Oberseiten 12 der Halbleiterchips 11 auf dem Moldträger 8 angeordnet werden. Anschließend wird der Systemträger 1 mit einer Kunststoffmasse 13 aufgefüllt, so dass die Enden der Durchkontakte 6 und die Kunststoff- oder Moldmasse 13 eine gemeinsame Ebene 25 bilden. Dabei werden die ersten Halbleiterchips 11 vollständig von Kunststoffmasse 13 auf ihrer Rückseite und auf ihren Randseiten bedeckt.
  • 6 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Nutzen 10 gemäß 5, der zusätzlich eine erste Umverdrahtungslage 14 aufweist. Diese erste Umverdrahtungslage 14 wird auf die gemeinsame Ebene 25 aus Kunststoffmasse und Durchkon takten aufgebracht. Die erste Umverdrahtungslage 14 weist in dieser Ausführungsform der Erfindung zwei Schichten auf. Eine Umverdrahtungsschicht 26, die eine Umverdrahtungsstruktur aus Umverdrahtungsleitungen 15 mit Kontaktanschlussflächen 16 bildet. Diese Umverdrahtungsschicht 26 wird von einer Abdeckschicht 27 bedeckt, die nur die Kontaktanschlussflächen 16 frei zugänglich lässt.
  • 7 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Nutzen 10 gemäß 6, der zusätzlich mit zweiten Halbleiterchips 17 auf der ersten Umverdrahtungslage 14 bestückt ist. Diese zweiten Halbleiterchips 17 weisen Halbleiterchipkontakte 22 auf, die mit den Kontaktanschlussflächen 16 der ersten Umverdrahtungslage 14 verbunden sind. Über die Umverdrahtungsleitungen 15 sind diese Kontaktanschlussflächen 16 und damit die Halbleiterchipkontakte 22 mit den Durchkontakten 6 elektrisch verbunden. Der Hohlraum zwischen den Halbleiterchipkontakten 22, der aktiven Oberseite des Halbleiterchips 17 und der ersten Umverdrahtungslage 14 ist von einem geeigneten Klebstoff beziehungsweise einem geeigneten Kunststoff aufgefüllt.
  • 8 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Nutzen 10 gemäß 7, der zusätzlich eine weitere Umverdrahtungslage 18 und Außenkontakte 23 aufweist. Diese zusätzliche zweite Umverdrahtungslage 18 unterscheidet sich von der ersten Umverdrahtungslage 14 dadurch, dass sie drei Schichten besitzt, nämlich zunächst eine Isolationsschicht 28 mit Durchkontakten 29 zu den Verbreiterungen 7 und zu Kontaktflächen des ersten Halbleiterchips 11. Die mittlere Schicht der zweiten Umverdrahtungslage 18 ist eine Umverdrahtungsschicht 30, die zweite Umverdrahtungsleitungen 19 und Außenkontaktflächen 20 aufweist. Schließlich wird diese Um verdrahtungsschicht 30 von einer Abdeckschicht 31 abgedeckt, welche lediglich Außenkontaktflächen 20 freilässt, auf denen Außenkontakte 23 angeordnet sind. Mit 8 ist der erfindungsgemäße Nutzen komplettiert und kann entlang der Trennspuren 24 in einzelne elektronische Bauteile, wie es 1 zeigt, aufgetrennt werden.
    • 1
    Systemträger
    2
    Bauteilposition
    3
    elektronisches Bauteil
    4
    Hilfsträger
    5
    photosensitive Schicht
    6
    säulenförmige Durchkontakte
    7
    Verbreiterungen
    8
    Moldträger
    9
    Halbleiterchipposition
    10
    Nutzen
    11
    erster Halbleiterchip
    12
    aktive Oberseite des ersten Halbleiterchips
    13
    Kunststoffmasse
    14
    erste Umverdrahtungslage
    15
    erste Umverdrahtungsleitungen
    16
    Kontaktanschlussflächen
    17
    zweiter Halbleiterchip
    18
    zweite Umverdrahtungslage
    19
    zweite Umverdrahtungsleitungen
    20
    Außenkontaktflächen
    21
    gemeinsame Ebene
    22
    Halbleiterchipkontakt
    23
    Außenkontakte
    24
    Trennspuren
    25
    gemeinsame Ebene
    26
    Umverdrahtungsschicht der ersten Umverdrahtungslage
    27
    Abdeckschicht der ersten Umverdrahtungslage
    28
    Isolationsschicht der zweiten Umverdrahtungslage
    29
    Durchkontakte durch die Isolationsschicht
    30
    zweite Umverdrahtungsschicht
    31
    Abdeckschicht der zweiten Umverdrahtungslage

Claims (10)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Systemträgers (1) mit in Zeilen und Spalten angeordneten Bauteilpositionen (2) elektronischer Bauteile (3), wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist: – Beschichten eines Hilfsträgers (4) mit einer fotosensitiven Schicht (5), – Bilden von Durchgangslöchern in der fotosensitiven Schicht (5), – Auffüllen der Durchgangslöcher mit leitfähigem Material unter Bilden von säulenförmigen Durchkontakten (6), – Aufbringen von leitfähigen Verbreiterungen (7) der Durchkontakte (6) oberhalb der Durchgangslöcher, – Aufbringen eines Moldträgers (8) auf die fotosensitive Schicht (5) und die Verbreiterungen (7), – Entfernen des Hilfsträgers (4), – Strukturieren der fotosensitiven Schicht (5) zwischen den Durchkontakten (6) zur Schaffung von Halbleiterchippositionen (9) in den Bauteilpositio nen (2) auf dem Moldträger (8).
  2. Verfahren zur Herstellung eines Nutzens (10) mit Hilfe eines nach Anspruch 1 hergestellten Systemträgers (1) – Bestücken des Systemträgers (1) mit ersten Halbleiterchips (11) in den Bauteilpositionen (2) des Systemträgers, wobei die ersten Halbleiterchips (11) mit ihren aktiven Oberseiten (12) auf dem Moldträger (8) positioniert werden, – Einbetten der ersten Halbleiterchips (11) und der Durchkontakte (6) in einer Kunststoffmasse (13) auf dem Moldträger (8), – Aufbringen einer ersten Umverdrahtungslage (14) auf eine gemeinsame erste Ebene von Kunststoffmasse (13) und Durchkontakten (6) mit ersten Umverdrahtungsleitungen (15) zwischen den Durchkontakten (6) des Systemträgers (1) und Kontaktanschlussflächen (16) für zu stapelnde zweite Halbleiterchips (17), – Entfernen des Moldträgers (8), – Aufbringen einer zweiten Umverdrahtungslage (18) mit zweiten Umverdrahtungsleitungen (19) und Außenkontaktflächen (20) für elektronische Bauteile (3) auf einer der ersten Umverdrahtungslage (14) gegenüberliegenden gemeinsamen Ebene (21) von ersten Halbleiterchips (11), Verbreiterungen (7) der Durchkontakte (6) und Kunststoffmasse (13).
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Nutzen (10) zweite Halbleiterchips (17) mit ihren Halbleiterchipkontakten (22) auf die Kontaktanschlussflächen (16) der ersten Umverdrahtungslage (14) aufgebracht werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Nutzen (10) in den Bauteilpositionen (2) Außenkontakte (23) für elektronische Bauteile (3) auf Außenkontaktflächen (20) der zweiten Umverdrahtungslage (18) aufgebracht werden.
  5. Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils (3) aus einem Nutzen (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Bauteilpositionen (2) des Nutzens (10) voneinander entlang von Trennspuren (24) getrennt werden.
  6. Elektronisches Bauteil das folgende Merkmale aufweist: – einen ersten Halbleiterchip (11) der in einer Kunststoffmasse (13) eingebettet ist, – Durchkontakte (6), die in der Kunststoffmasse (13) eingebettet sind und sich durch das Bauteil (3) von einer ersten oberen Umverdrahtungslage (14) zu einer zweiten unteren Umverdrahtungslage (18) erstrecken, wobei die Durchkontakte (6) an einem Übergang zur zweiten Umverdrahtungslage (18) verbreitert ausgebildet sind, – einen zweiten Halbleiterchip (17), der Halbleiterchipkontakte (22) aufweist, und mit der ersten Umverdrahtungslage (14) elektrisch kontaktiert ist.
  7. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchkontakte (6) säulenförmige Kupferstäbe sind.
  8. Elektronisches Bauteil nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Umverdrahtungslage (18) Außenkontaktflächen (20) für Außenkontakte (23) des elektronischen Bauteils (3) aufweist.
  9. Nutzen, der in Zeilen und Spalten angeordnete Bauteilpositionen (2) mehrerer elektronischer Bauteile (3) nach einem der Ansprüche 6 bis 8 in Form einer Verbundplatte aufweist, die eine Kunststoffmasse (13), gestapelte Halbleiterchips (11, 17), Umverdrahtungslagen (14, 18), Durchkontakte (6) mit Verbreiterungen (7) zu einer der Umverdrahtungslagen (14, 18) und Außenkontakte (23) der elektronischen Bauteile (3) aufweist.
  10. Systemträger, der in Zeilen und Spalten angeordnete Bauteilpositionen (2) für mehrerer elektronische Bauteile (3) nach einem der Ansprüche 6 bis 8 aufweist, und auf einem Moldträger (8) stehende Kupferstäbe für Durchkontakte (6) der Bauteile (3) aufweist, wobei die Durchkontakte (6) an einem Übergang zum Moldträger (8) verbreitert ausgebildet sind.
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