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Innovative 3D-Montagetechnologie für Speicherchips mittels AlSi1-Drahtbonden

 
: Schneider-Ramelow, M.; Milstrey, M.; Mattheier, L.

Produktion von Leiterplatten und Systemen : PLUS (2007), No.12, pp.2448-2456
ISSN: 1436-7505
German
Journal Article
Fraunhofer IZM ()

Abstract
Bei der Entwicklung von Multichip-Modulen (MCM) wird durch die Nutzung der dritten Dimension durch das Stapeln von Chips eine wesentliche Entflechtungsmöglichkeit erreicht. Durch das sog. System in Package (SiP) oder auch System on Package (SoP) wird diese dreidimensionale
Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT) in zunehmenden Maße in den Markt integriert, bei dem unterschiedliche Chips wie Speicherbausteine SRAM, SDRAM Flash oder Controller, usw. in einem System integriert werden. Dabei ist das Stapeln von sog. bare dies (Nacktchips, also ungehäusten
Halbleitern) eine maßgebliche Voraussetzung. Aufgrund der Chipgeometrien gibt es verschieden Möglichkeiten die Chips zu stapeln. Eine besondere Herausforderung ist dabei das Stapeln von Chips mit gleichen Abmessungen, besonders wenn die Bondpads nicht peripher sondern zentral auf dem Halbleiter angeordnet sind, wie beispielsweise bei Speicherchips.
Mit diesem Beitrag wird eine 3D-Montage von Chips (MCM-Module) vorgestellt, bei der bare dies (Nacktchips, ungehäuste Halbleiter) durch Klebetechnik aufeinander gestapelt und durch AlSi1-Wedge/Wedge-Drahtbondtechnik elektrisch kontaktiert werden. Vor diesem Hintergrund werden geeignete Klebermaterialien vorgestellt, die bzgl. der automatisierten Verarbeitbarkeit zum Chipstapeln geeignet sind und beim Stacking keinen negativen Einfluss auf nachfolgende Montageschritte, insb. das Drahtbonden sowie auf die Fertigungsqualität und die Zuverlässigkeit haben. Ferner werden die Vorteile der mittels 3D-Montage aufgebauten Speichermodule, als da sind Erhöhung der Speicherkapazität pro Flächeneinheit, Verbesserung der thermischen und elektrischen Eigenschaften sowie Miniaturisierung ggü. klassischen Aufbauten ebenso messtechnisch nachgewiesen wie die Zuverlässigkeit der Module unter beanspruchungsähnlichen Bedingungen.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-120575.html