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Schutzvorrichtung auf Leiter-plattenebene für Halbleiterchips mit elastischen Kontakten

IP.com Disclosure Number: IPCOM000018351D
Original Publication Date: 2002-Jun-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 1 page(s) / 156K

Publishing Venue

Siemens

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Jürgen Högerl: AUTHOR

Abstract

Beim „Wafer Scale Assembly“ werden die späteren Komponenten auf Scheibeneben aufgebaut, getestet und danach vereinzelt. Die Kontakte zur Leiterplatte (PCB - printed circuit board) können hierbei elastisch ausgeführt werden (flexible interconnects), um die Zuverlässigkeit der Komponente auf Leiterplatten- eben zu erhöhen. Da diese flexiblen interconnects nur einer begrenzten mechanische Belastung wieder- stehen, muss die Komponente gegen Krafteinwir- kung von Außen (Scherbelastung, Kompressionsbe- lastung) geschützt werden, nachdem sie auf das PCB aufgebracht wurde. Des weiteren sind die unge- schützten Chipkanten gegenüber mechanischer Be- anspruchung äußerst empfindlich (Ausbrüche), so dass hier ebenfalls ein Schutz notwendig ist.. Bis dato wird das komplette PCB mit einer zusätzli- chen Abdeckplatte (mechanical protection) versehen. Dies ist teuer (Grundmaterial), arbeitsintensiv in der Herstellung und erfordert Platz auf dem PCB (z.B. für Befestigungsstifte). Zusätzlich sind die Kompo- nenten bis zum Aufbringen der Abdeckplatte unge- schützt, was das Risiko der Chipbeschädigung wäh- rend der Modulmontage beinhaltet.

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Schutzvorrichtung auf Leiter-plattenebene für Halbleiterchipsmit elastischen Kontakten

Idee: Jürgen Högerl, München

Bauelemente

Beim „Wafer Scale Assembly“ werden die späterenKomponenten auf Scheibeneben aufgebaut, getestetund danach vereinzelt. Die Kontakte zur Leiterplatte(PCB - printed circuit board) können hierbei elastischausgeführt� werden� (flexible� interconnects),� um� dieZuverlässigkeit� der� Komponente auf Leiterplatten-eben� zu� erhöhen.� Da� diese flexiblen interconnectsnur einer begrenzten mechanische Belastung wieder-stehen,� muss� die� Komponente gegen Krafteinwir-kung von Außen (Scherbelastung, Kompressionsbe-lastung) geschützt werden, nachdem sie auf das PCBaufgebracht wurde. Des� weiteren� sind� die� unge-schützten� Chipkanten� gegenüber� mechanischer Be-anspruchung� äußerst� empfindlich� (Ausbrüche),� sodass hier ebenfalls ein Schutz notwendig ist..

Bis dato wird das komplette PCB mit einer zusätzli-chen Abdeckplatte (mechanical protection) versehen.Dies ist teuer (Grundmaterial), arbeitsintensiv in derHerstellung und erfordert Platz auf dem PCB (z.B.für Befestigungsstifte). Zusätzlich sind die Kompo-nenten bis zum Aufbringen der Abdeckplatte unge-schützt, was das Risiko der Chipbeschädigung wäh-rend der Modulmontage beinhaltet.

Es wird vorgeschlagen, die einzelnen Komponentendurch� Schutzgehäuse� (protection� cage)� vor einermechanischen Belastungen zu schützen. Der protec-tion cage (siehe� Abbildung� 1)� kann� entweder� ausMetall� z.B.� durch� Stanzen� und Tiefziehen, ausKunststoff� z.B.� durch� Spritzguss oder aus einemanderen Material genügender Wiederstandskrafthergestellt werden. Seine Herstellung erfolgt unab-hängig von der Herstellung des PCB.

Der protection cage besteht aus einem umlaufendenRing� /� Wand,� der� eine� Kavität� ausbildet. In dieseKavität� wird� später� die� Komponente� gesetzt. DerAbstand zwischen Wand und Silizium ist so geringzu wählen (z.B. 100 µm), dass kein Gegenstand un-absichtlich eingeführt werden kann. Ein harter Kon-takt ist ebenfalls zu vermeiden, um die Bewegungs-freiheit der flexiblen� interconnects� nicht� zu� behin-dern. Die Wand der� Kavität� steht� leicht� über� dieKomponente über. Der Boden der Kavit...