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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..

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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...