Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
CIRCUIT CARRIER AND PRODUCTION THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/067940
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a circuit carrier (1) and a method for the production thereof. The circuit carrier (1) is provided with a substrate (2) with two juxtaposed surfaces (3) and (4). The connecting contacts of a flat plug strip are arranged in the edge areas (5) of surfaces (3) and (4). A feedthrough (7) with a covered electrical connection to the rear side (8) of the connecting contact (6) is disposed underneath at least one of the connecting contacts (6) while the upper side of the connecting contact (6) has an undisturbed morphology and a flat surface.

Inventors:
MUENCH THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/DE2003/000321
Publication Date:
August 14, 2003
Filing Date:
February 05, 2003
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
INFINEON TECHNOLOGIES AG (DE)
MUENCH THOMAS (DE)
International Classes:
H01L23/057; H01L23/498; H01L23/50; H01L23/538; H01L25/065; H05K1/11; H05K1/18; H05K3/46; (IPC1-7): H05K/
Domestic Patent References:
WO1993001634A21993-01-21
Foreign References:
US4095866A1978-06-20
EP0436943A11991-07-17
DE19543894A11996-09-12
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1999, no. 14, 22. Dezember 1999 (1999-12-22) & JP 11 261185 A (AMP JAPAN LTD), 24. September 1999 (1999-09-24)
Attorney, Agent or Firm:
Schweiger, Martin (München, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Schaltungsträger, der ein Substrat (2) mit zwei gegen überliegend angeordneten Flächen (3,4) aufweist, wobei ein Randbereich (5) mindestens einer der Flächen (3,4) Anschlusskontakte (6) einer Flachsteckerleiste in einem vorgegebenen Rastermaß aufweist, und wobei mindestens ein Durchkontakt (7) unter einem der Anschlusskontakte (6) mit verdeckter elektrischer Verbindung zu der Rück seite (8) des Anschlusskontaktes (6) angeordnet ist und die Oberseite (9) des Anschlusskontaktes (6) eine unge störte Morphologie und ebene Oberfläche (10) aufweist.
2. Schaltungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchkontakt (7) eine metallische Wandbeschichtung (11) aufweist, welche die Rückseite des Anschlusskontak tes (6) berührt.
3. Schaltungsträger nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchkontakt (7) eine metallische Füllung (12) auf weist, welche die Rückseite (8) des Anschlusskontaktes (6) berührt.
4. Schaltungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchkontakt (7) eine Füllung aus elektrisch leiten dem Kunststoff (13) aufweist, welcher die Rückseite (8) des Anschlusskontaktes (6) berührt.
5. Schaltungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Anschlusskontakten (6) abgewandte Fläche (4) des Substrats (2) mindestens eine Leiterbahn (14) auf weist, die mit dem Durchkontakt (7) verbunden ist.
6. Schaltungsträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahn (14) einen elektrisch leitenden Kunst stoff (13) aufweist..
7. Schaltungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bonddraht (15) in dem Durchkontakt (7) angeordnet ist, der unmittelbar auf die Rückseite (8) des An schlusskontaktes (6) gebondet ist.
8. Schaltungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch leitende Kunststoff (13) elektrisch lei tende Mikrooder Nanopartikel aufweist.
9. Schaltungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch leitende Kunststoff (13) als Ausgangs stoff einen mit Nanopartikeln angereicherten in N methylPyrrolidin gelösten Polyamidessigsäureester auf weist.
10. Schaltungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch leitende Kunststoff (13) Katalysatormate rialien und Haftvermittler in einer Kunststoffgrundmasse aus Polyamid zusätzlich zu den Nanopartikeln aufweist.
11. Schaltungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltungsträger (1) als Substrat (2) zwei Schal tungsplatten (16,17) mit dazwischen in Kunststoffmasse (18) eingebetteten Halbleiterchips (19) aufweist.
12. Schaltungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat eine mehrlagige Leiterplatte (20) aufweist.
13. Schaltungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat eine mehrlagige Keramikplatte (21) auf weist.
14. Schaltungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass das der Durchkontakt (7) eine Mehrfachverbindung aus elektrisch leitenden Übergängen zu einem Anschlusskon takt (6), zu Leiterbahnen (14) auf der dem Anschlusskon takt (6) gegenüberliegenden Fläche (4) des Substrats (2) und/oder zu Bonddrahtanschlüssen (15) aufweist.
15. Verfahren zur Herstellung eines Schaltungsträgers (1), der ein Substrat (2) mit Anschlusskontakten (6) in einem vorgegebenen Rastermaß aufweist, und wobei mindestens ein Durchkontakt (7) unter einem der Anschlusskontakte (6) mit verdeckter elektrischer Verbindung zu der Rück seite (8) des Anschlusskontaktes (6) angeordnet ist, wo bei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist : Bereitstellen eines isolierenden Substrats (2), Einbringen von Durchgangslöchern in das Substrat (2) in Bereichen, die für Anschlusskontakte (6) vorgesehen sind, Beschichten der Wandungen der Durchgangslöcher (7), Aufbringen von Anschlusskontakten (6) auf das Sub strat (2) unter Abdecken der metallisierten Durch gangslöcher (7) mit einer im Bereich der Durchkon takte (7) selbsttragenden und formstabilen Metall folie und Strukturieren der Metallfolie unter Herstellen ei ner elektrischen Verbindung zwischen Rückseite (8) der Anschlusskontakte (6) und der Metallisierung der Durchgangslöcher.
16. Verfahren zur Herstellung eines Schaltungsträgers (1), der ein Substrat (2) mit Anschlusskontakten (6) in einem vorgegebenen Rastermaß aufweist, und wobei mindestens ein Durchkontakt (7) unter einem der Anschlusskontakte (6) mit verdeckter elektrischer Verbindung zu der Rück seite (8) des Anschlusskontaktes (6) angeordnet ist, wo bei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist : Bereitstellen eines isolierenden Substrats (2) mit beidseitig aufgebrachter Metallfolie, Strukturieren der Metallfolie mit Anschlußkontakten (8), Einbringen von Durchgangslöchern in das Substrat (2) in Bereichen der Anschlusskontakte (6) mittels Laserabtragen des isolierenden Substratmaterials, Beschichten der Wandungen der Durchgangslöcher (7), unter Herstellen einer elektrischen Verbindung zwi schen Rückseite (8) der Anschlusskontakte (6) und der Metallisierung der Durchgangslöcher.
17. Verfahren zur Herstellung eines Schaltungsträgers (l), der ein Substrat (2) mit Anschlusskontakten (6) in einem vorgegebenen Rastermaß aufweist, und wobei mindestens ein Durchkontakt (7) unter einem der Anschlusskontakte (6) mit verdeckter elektrischer Verbindung zu der Rück seite (8) des Anschlusskontaktes (6) angeordnet ist, wo bei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist : Bereitstellen eines isolierenden Substrats (2), Einbringen von Durchgangslöchern in das Substrat (2) in Bereichen, die für Anschlusskontakte (6) vorgesehen sind, beidseitiges Aufbringen von nicht selbsttragenden Metallfolien auf das Substrat, Strukturieren der Metallfolien derart, daß die Durchgangslöcher (7) einseitig von der nicht selbsttragenden Metallfolie bedeckt bleiben, galvanisches Verdicken der strukturierten Metallfo lien bei gleichzeitigem Beschichten der Wandungen der Durchgangslöcher (7).
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf die den Anschlusskontakten (6) gegenüberliegende Fläche (4) Leiterbahnen (14) aufgebracht werden.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Halbleiterchips (19) in FlipChip Tech nik mit den Leiterbahnen (14) verbunden werden.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Halbleiterchips (19) in BondTechnik mit den Leiterbahnen (14) verbunden werden.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass Leiterbahnen (14) aus elektrisch leitendem Kunststoff (13) auf die den Anschlusskontakten (6) gegenüberliegen de Fläche (4) des Substrats (2) aufgebracht werden.
Description:
Beschreibung Schaltungsträger und Herstellung desselben Die Erfindung betrifft einen Schaltungsträger und die Her- stellung desselben gemäß der Gattung der unabhängigen Ansprü- che.

Für den Aufbau komplexer Schaltungen sind Schaltungsträger erforderlich, die einlagig, doppelseitig oder mehrlagig strukturierte Metallschichten mit Leiterbahnen aufweisen.

Diese Leiterbahnen werden teilweise über Durchkontakte mit elektronischen Bauteilen verbunden, die auf bzw. in dem Schaltungsträger angeordnet sind. In einem ihrer Randbereiche weisen derartige Schaltungsträger Flachsteckerleisten auf, die dazu dienen, den Schaltungsträger mit seinen elektroni- schen Bauteilen mit anderen Schaltungsträgern beispielsweise über BUS-Leitungen zu verbinden. Derartige Flachsteckerlei- sten müssen von Bauelementen und elektronischen Bauteilen freigehalten bleiben, damit sie in entsprechende'Steckerbuch- sen eingebracht werden können. Außerdem müssen die Oberflä- chen der Anschlusskontakte einer Flachsteckerleiste eben und frei von Störungen sein. Somit haben Schaltungsträger mit Flachsteckern den Nachteil, dass die Schaltungsträgerfläche im Bereich der Flachsteckerleisten für keine weiteren Funk- tionen benutzt werden können. Im Zuge der Miniaturisierung ist es jedoch notwendig, auch über die Möglichkeit, die Flä- chen der Flachsteckerleisten für weitere Funktionen des Schaltungsträgers zu nutzen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schaltungsträger mit An- schlusskontakten einer Flachsteckerleiste anzugeben, wobei die Oberseite der Anschlusskontakte eine ungestörte Morpholo- gie und ebene Oberfläche aufweisen soll, während das Schal- tungsträgervolumen im Bereich der Flachsteckerleiste zur Mi- niaturisierung des Schaltungsträgers beitragen soll.

Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand der unabhängigen An- sprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Erfindungsgemäß weist der Schaltungsträger ein Substrat mit zwei gegenüberliegend angeordneten Flächen auf. Mindestens ein Randbereich des Substrats weist mindestens auf einer sei- ner Flächen Anschlusskontakte einer Flachsteckerleiste auf.

Dabei sind die Anschlusskontakte in einem vorgegebenen Ra- stermaß angeordnet. Unter mindestens einem der Anschlusskon- takte ist ein Durchkontakt mit verdeckter elektrischer Ver- bindung zu der Rückseite des Anschlusskontaktes angeordnet, wobei die Oberseite des Anschlusskontaktes eine ungestörte Morphologie und ebene Oberfläche aufweist.

Dieser Schaltungsträger hat den Vorteil, dass die Fläche der Anschlusskontakte genutzt wird, um die Anbindung der An- schlusskontakte an die Verdrahtung des Schaltungsträgers nicht außerhalb des Bereichs der Anschlusskontakte durchzu- führen und damit Fläche zu verbrauchen, sondern innerhalb des Bereichs der Anschlusskontakte anzuordnen. Durch das Anbinden der Leiterbahnen des Schaltungsträgers an die Anschlusskon- takte unmittelbar unter den Anschlusskontakten werden die Leiterbahnen eines Schaltungsträgers wesentlich verkürzt und damit die Gesamtgröße des Schaltungsträgers vermindert. Von dem Durchkontakt mit vom Anschlusskontakt verdecktem Durch- gangsloch können jedoch nicht nur Leiterbahnen ausgehen, son- dern auch Bonddrähte angeschlossen werden und die freiliegen- de Rückseite eines Anschlusskontaktes im Bereich eines Durch- kontaktes kann für weitere Verbindungen genutzt werden, ohne dass die Oberseite des Anschlusskontaktes in ihrer Morpholo- gie gestört wird.

Der Durchkontakt kann eine metallische Wandbeschichtung auf- weisen, welche die Rückseite des Anschlusskontaktes berührt.

Eine derartige Ausführungsform der Erfindung hat den Vorteil, dass der Durchkontakt in seinem Durchmesser so groß gewählt werden kann, dass die Rückseite der Anschlusskontakte auf fast voller Breite freigelegt werden kann, um die Rückseite der Anschlusskontakte für weitere Verbindungen zu nutzen. So- mit erfüllt der Durchkontakt eine Mehrfachverbindungsfunktion einerseits über die Wandbeschichtung und andererseits über die freigelegte Rückseite der Anschlussköntakte.

Weiterhin kann der Durchkontakt eine metallische Füllung auf- weisen, welche die Rückseite des Anschlusskontaktes berührt.

In diesem Fall kann auf dem gefüllten Bereich des Durchkon- taktes ebenfalls eine weitere Anbindung, beispielsweise eines Bonddrahtes erfolgen. Mit einem derartigen Durchkontakt wird der Widerstand des Durchkontaktes erheblich vermindert, so dass dieser Durchkontakt gegenüber einem Durchkontakt mit me- tallischer Wandbeschichtung einen Vorteil in der Größenord- nung des Kontaktwiderstandes aufweist.

Der Durchkontakt kann auch eine Füllung aus elektrisch lei- tendem Kunststoff aufweisen, welcher die Rückseite des An- schlusskontaktes berührt. Derartige Füllungen sind relativ leicht in die Öffnung des Durchkontaktes einbringbar, ohne dass der Anschlusskontakt von der Rückseite aus beschädigt wird und somit eine ungestörte Morphologie der Oberfläche des Anschlusskontaktes erhalten bleibt.

Weiterhin kann die von den Anschlusskontakten abgewandte Flä- che des Substrats mindestens eine Leiterbahn aufweisen, die mit dem Durchkontakt verbunden ist. Die Anzahl der Leiterbah- nen, die mit einem derartigen Durchkontakt verbunden werden können hängt lediglich von der Breite der Leiterbahn und dem Umfang der Wandbeschichtung des Durchkontaktes ab. Somit kann der Anschlusskontakt im Bereich der Fläche, die er benötigt, zusätzlich mit mehreren Leiterbahnen auf der gegenüberliegen- den Fläche des Substrats elektrisch verbunden sein, so dass sogar elektrische Knotenpunkte im Bereich der Fläche von An- schlusskontakten realisiert werden können.

Leiterbahnen, die auf der den Anschlusskontakten gegenüber- liegenden Fläche des Substrats angeordnet sind, können Metal- le wie Kupferlegierungen, Nickellegierungen, Aluminiumlegie- rungen, Silberlegierungen oder Goldlegierungen aufweisen. Je- doch lassen sich auch Leiterbahnen aus elektrisch leitendem Kunststoff verwirklichen. Diese Leiterbahnen haben den Vor- teil, dass sie noch nachträglich aufgebracht werden können, das heißt, sie müssen nicht gleichzeitig mit der Strukturie- rung der Leiterbahnen auf dem Substrat komplett fertigge- stellt werden. Vielmehr kann der Kunde mit Hilfe von Leiter- bahnen aus elektrisch leitendem Kunststoff nachträglich Ver- bindungen relativ einfach vornehmen und somit den Schaltungs- träger modifizieren.

Außerdem ist es vorgesehen, einen Bonddraht in dem Durchkon- takt anzuordnen, der unmittelbar auf die Rückseite des An- schlusskontaktes gebonded ist. Mit einer derartigen Bondver- bindung wird eine Vielfachverwendung der Fläche des An- schlusskontaktes realisiert, da nicht nur Leiterbahnen an den Durchkontakt angeschlossen werden, sondern auch die freilie- gende Rückseite des Anschlusskontaktes im Bereich des abge- deckten Durchkontaktloches für Bondverbindungen zur Verfügung steht.

Sowohl für die Leiterbahn aus elektrisch leitendem Kunststoff als auch für ein Auffüllen der Durchkontakte mit elektrisch leitendem Kunststoff wird die verwendete Kunststoffmasse mit elektrisch leitenden Mikro-oder Nanopartikeln aufgefüllt.

Diese Füllmaterialien weisen Gold, Silber, Nickel, Kupfer oder Aluminium oder Legierungen derselben auf, wobei Nanopar- tikelgrößen den Vorteil haben, dass die gefüllte Kunststoff- masse feiner strukturiert auf das Substrat aufgebracht werden kann als mit Mikropartikeln.

Als elektrisch leitender Kunststoff können UV-härtende oder temperaturhärtende Kunststoffe eingesetzt werden. Als Aus- gangsstoff für einen der elektrisch leitenden Kunststoffe hat sich ein mit Nanopartikeln angereichertes in N-methyl- Pyrrolidin gelöstes Polyamidessigsäureester erwiesen. Dieser in N-methyl-Pyrrolidin gelöster Polyamidessigsäureester kann als Füllmaterial für die Durchkontakte oder als Leiterbahn auf das Substrat aufgetragen werden und wird anschließend bei erhöhter Temperatur zu einem festen elektrisch leitenden Kunststoff vernetzt. Dem Kunststoff kann jedoch vorher noch ein Katalysatormaterial oder ein Haftvermittler in der Kunst- stoffgrundmasse aus Polyamid zugegeben werden, um einerseits die Leitfähigkeit zu verbessern und andererseits die Haftung auf dem Substrat der Leiterbahnen zu steigern.

Der Schaltungsträger kann als Substrat zwei Schaltungsplatten mit dazwischen in Kunststoffmasse eingebetteten Halbleiter- chips aufweisen. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass dem Halbleiterchip ein außergewöhnlicher Schutz gegen mecha- nische Beanspruchung und eine intensive Kühlung gegen thermi- sche Belastung gewährt wird, zumal die Anschlusskontakte großflächige Wärmesenken einer Schaltung darstellen. Mit den beiden Schaltungsplatten kann gleichzeitig eine Anordnung von Anschlusskontakten realisiert werden, die auf beiden Seiten des Schaltungsträgers voneinander isolierte Anschlusskontakte aufweisen. Neben der intensiven Nutzung des Schaltungsträgers im Bereich der Anschlusskontakte durch Anbringung von Halb- leiterchips wird hier gleichzeitig die Anzahl der Anschluss- kontakte einer Flachsteckerleiste auf zwei Oberflächen ver- teilt und damit der Gesamtflächenbedarf halbiert.

Eine weitere Verdichtung der Schaltung im Flachsteckerbereich kann durch Einsetzen von mehrlagigen Leiterplatten als Sub- strat erreicht werden. Die einzelnen Leiterbahnlagen können für Schaltungsmodule zusätzlich Strukturen für passive Bau- elemente, wie Widerstände, Kondensatoren und Induktivitäten aufweisen.

In der Hochfrequenz-und Höchstfrequenzanwendung können Sub- strate aus mehrlagigen Keramikplatten verwendet werden und die Volumina unter den Anschlusskontakten bereits für eine intensive und kompakte Verdrahtung genutzt werden.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Schaltungsträgers, der ein Substrat mit Anschlusskontakten in einem vorgegebenen Ra- stermaß aufweist, wobei mindestens ein Durchkontakt unter ei- nem der Anschlusskontakte mit verdeckter elektrischer Verbin- dung zu der Rückseite des Anschlusskontaktes angeordnet ist, weist nachfolgende Verfahrensschritte auf.

Zunächst wird ein isolierendes Substrat bereitgestellt. In dieses isolierende Substrat werden Durchgangslöcher einge- bracht in Bereichen, in denen Anschlusskontakte vorgesehen sind. Die Wandungen der Durchgangslöcher können anschließend mit Metall beschichtet werden, ohne dass bereits Anschluss- kontakte die Durchgangslöcher abdecken. Danach werden die An- schlusskontakte aufgebracht und gleichzeitig werden dabei die metallisierten Durchgangslöcher abgedeckt. Dazu kann eine auf den Durchgangslöchern selbsttragende und formstabile Metall- folie auf dem Substrat fixiert und anschließend strukturiert werden. Durch das Aufbringen der selbsttragenden Metallfolie mit einer Metallfoliendicke zwischen 18 pm bis 150 jim wird eine elektrische Verbindung zwischen Metallfolie und der Me- tallisierung der Durchgangslöcher hergestellt und eine form- stabile Abdeckung des Durchkontaktes mit Durchgangsloch ge- schaffen. Mit der Strukturierung der Metallfolie können ei- nerseits die Anschlusskontakte strukturiert werden und auch Leiterbahnen für eine Bestückung des Substrats mit Halblei- terbauteilen vorbereitet werden.

Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass nun ein Schaltungsträ- ger zur Verfügung steht, bei dem die Fläche der Anschlusskon- takte für ein Durchkontaktieren und ein elektrisches Verbin- den der Anschlusskontakte mit elektronischen Bauteilen auf der Rückseite des Schaltungsträgers realisiert werden kann.

Dazu werden in gleicher Weise wie auf der Oberseite auch auf der Rückseite Metallfolien aufgebracht, die zu Leiterbahnen strukturiert werden können. Im Bereich der Anschlusskontakte können dann diese Leiterbahnen in Verbindung mit dem Durch- kontakt stehen. Über die Leiterbahnen können Halbleiterchips in Flip-Chip-Technik unmittelbar mit den Durchkontakten im Bereich der Anschlusskontakte verbunden werden. Ist der Halb- leiterchip für eine Bondtechnik vorgesehen, so können die Bonddrähte auf den Kontaktflächen des Halbleiterchips befe- stigt werden und direkt zur Rückseite des Anschlusskontaktes durch den Durchkontakt hindurchgeführt werden.

Eine weitere Möglichkeit, Durchkontakte im Bereich von An- schlusskontakten zu realisieren besteht darin, dass die Durchgangslöcher nicht vor dem Aufbringen der Metallisierung hergestellt werden, sondern mit Hilfe von Laserabtrag Durch- gangslöcher nach dem Aufbringen der Metallisierung durch das Substrat hindurch geschaffen werden, wobei der Abtrag an der Grenzfläche zu den Anschlusskontakten zum Stehen kommt und somit die Morphologie der Oberseite des Anschlusskontaktes ungestört erhalten bleibt.

Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung eines Schaltungsträ- gers besteht darin, nach einem Einbringen von Durchgangslö- chern in ein isolierendes Substrat dieses Substrat beidseitig mit einer nicht selbsttragenden Metallfolie zu beschichten, die eine Dicke gleich oder kleiner als 18 jj. m aufweist. An- schließend wird die Metallfolie durch eine Photolackstruktu- rierung derart strukturiert, daß die Durchgangslöcher einsei- tig von der Metallfolie abgedeckt bleiben, nämlich auf der Substratseite, die für Anschlußkontakte vorgesehen ist. An- schließend werden die entstandenen Metallstrukturen auf bei- den Substratseiten galvanisch verstärkt und'auf den Durch- gangslöchern eine Metallbeschichtung abgeschieden. Ein derar- tiges Verfahren hat den Vorteil, daß ein höherer Grad an Feinstrukturierung erreicht werden kann, da die Foliendicke äußerst gering ist.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass die Platzierung von einer oder mehreren abgedeckten Hohlraumstrukturen, die auch "tented via"oder"tented blind via"genannt werden, in dem Bereich der Metallisierung der Anschlusskontakte einer Flach- steckerleiste-genannt"edge connector pads"-bei elektro- nischen Baugruppen, bestehend aus mindestens einem integrier- ten Schaltkreis und eventuell bestimmter passiver Zusatzele- mente, wie Widerstände, Kapazitäten oder Induktivitäten, dem Flachbaugruppenkonstrukteur ermöglicht, eine bessere Effizi- enz im Hinblick auf Anforderungen mit hoher Verdrahtungsdich- te. -genannt"high density interconnect wiring"-und/oder bei eingeschränktem Platz ("limited real estate") bei der An- ordnung oder dem sogenannten"Placement"und der Verbindungs- technik, wie einer"Surface-mount-Technologie"der Bestük- kungselemente, den sogenannten"components", zu erreichen.

Bisher wird diese erfindungsgemäße Platzierung von abgedeck- ten Hohlraumstrukturen unterhalb der Anschlusskontakte bei Steckerleisten und anderen Anwendungen nicht genutzt. Viel- mehr wird diese Verbindung außerhalb der'Anschlusskontakte mittels metallisierter Öffnungen, den sogenannten"plated vi- as"realisiert, die mit Lötstopplack oder mit Lot abgedeckt sein können. Diese Technologie hat den Nachteil, dass sie ei- nen hohen Platzbedarf benötigt und somit eine Miniaturisie- rung der Schaltungsträger nicht weiter zulässt. Jedoch wird die Geometrie der Anschlusskontakte nicht durch Öffnungen, wie den sogenannten"vias"oder durch Lotpunkte beziehungs- weise durch Lötstopplackpunkte gestört. Jede Öffnung im Be- reich der Anschlusskontakte würde die Oberfläche und Morpho- logie des Anschlusskontaktes sichtbar verletzen und bei schleifenden Kontakten eine Verletzung der zunächst homogenen Metallfläche des Steckkontaktes verursachen.

Somit liefert die vorliegende Erfindung ein Design einer 100% ig leitfähig abgedeckten Durchkontaktöffnung mit unge- störter Morphologie unterhalb der Fläche der Steckkontakte auf den Außenlagen kombiniert mit einer homogenen Kontaktflä- che ohne mechanische Fehlkontaktierung mit der Möglichkeit, unter dem Anschlusskontakt eine vergrabene Anbindung von Lei- terbahnen auf Innenlagen von mehrlagigen Leiterplatten oder durch Anbindung der Rückseite der Anschlusskontakte mit Hilfe von einem Durchkontakt und weiterleitenden Kontaktierungsver- fahren, wie Löten, Kleben und Bonden, insbesondere bei zwei- lagigen Schaltungsträgern, zu realisieren. Der Gegenstand der Erfindung kann bei vielen Baugruppen und Produkten, zum Bei- spiel einer Multi-Media-Karte, die gehäuse-oder designbe- dingt in einer Ausführungsform mit Flachsteckkontakten bisher auf dem Markt sind, eingesetzt werden, und damit ein erhebli- cher Minimierungsgrad für diese Produkte erreicht werden.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsformen mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erörtert.

Figur 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Schaltungsträger gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, Figur 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Schaltungsträger gemäß einer zweiten Ausführungs- form der Erfindung, Figur 3 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Schaltungsträger gemäß einer dritten Ausführungs- form der Erfindung, Figur 4 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Schaltungsträger einer vierten Ausführungsform der Erfindung aus zwei Komponenten vor einem Zusammen- bau derselben, Figur 5 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Schaltungsträger gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung nach einem Zusammenbau der zwei Kom- ponenten, Figur 6 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Schaltungsträger gemäß einer fünften Ausführungs- form der Erfindung, Figur 7 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Schaltungsträger gemäß einer sechsten Ausführungs- form der Erfindung, Figur 8 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Schaltungsträger gemäß einer siebten Ausführungs- form der Erfindung, Figur 9 zeigt eine Draufsicht auf eine Bestückungsseite ei- nes Schaltungsträgers, Figur 10 zeigt eine Draufsicht auf eine Bestückungsseite ei- nes Schaltungsträgers einer weiteren Ausführungs- form der Erfindung, Figur 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Schaltungsträger 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der Er- findung. Das Bezugszeichen 2 kennzeichnet ein Substrat, das in dieser Ausführungsform der Erfindung entweder eine mehrla- gige Leiterplatte 20 oder eine mehrlagige Keramikplatte 21 sein kann. Die Bezugszeichen 3 und 4 kennzeichnen einander gegenüberliegende Flächen des Substrats beziehungsweise ein- ander gegenüberliegende Flächen der einzelnen Leiterplatten- lage oder Keramikplattenlage. Das Bezugszeichen 5 kennzeich- net den Randbereich des Schaltungsträgers 1, der Anschluss- kontakte 6 eines Flachsteckers aufweist.

Ein derartiger Flachstecker ist in Kammstruktur angeordnet, wobei Figur 1 nur den Querschnitt eines Anschlusskontaktes 6 auf der Oberseite des Schaltungsträgers 1 und eines An- schlusskontaktes 6 auf der Rückseite des Schaltungsträgers 1 im Querschnitt zeigt. Der mehrlagige Schaltungsträger 1 die- ser ersten Ausführungsform der Erfindung weist fünf Isolati- onslagen 22 bis 26 auf, zwischen denen vier Leiterbahnlagen 27 bis 30 angeordnet sind. Unter der Fläche der Anschlusskon- takte 6 sind Durchkontakte 31,32 und 33 ohne Störung der Morphologie und der Ebenheit der Oberflächen der Anschluss- kontakte 6 angeordnet. Diese Durchkontakte 31,32 und 33 ver- binden elektrisch die Anschlusskontakte 6 mit den unter- schiedlichen Leiterbahnlagen 27,28, 29 und 30, wobei in die- ser Ausführungsform der Anschlusskontakt 6 auf der Oberseite des Schaltungsträgers 1 über den Durchkontakt 31 mit Leiter- bahnen in der Leiterbahnlage 27 verbunden ist und der An- schlusskontakt 6 auf der Unterseite des Schaltungsträgers 1 mit der Leiterbahnlage 29 über den Durchkontakt 33 und mit der Leiterbahnlage 30 über den Durchkontakt 32 verbunden ist.

Somit wird die Fläche des Schaltungsträgers 1 unter den An- schlusskontakten 6 beziehungsweise zwischen den Anschlusskon- takten 6 genutzt, um dadurch die Leiterbahn zwischen den Elektroden von Halbleiterbauelementen auf dem Schaltungsträ- ger 1 und den Anschlusskontakten 6 zu verkürzen. Dabei wird die Ebenheit und die Morphologie der Anschlusskontakte 6, insbesondere ihrer Oberflächen 10, nicht gestört, so dass ei- ne hervorragende Gleitkontaktgabe der Flachsteckerleiste ge- währleistet bleibt. Die Durchkontakte 31, 32 und 33 stellen in dieser Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 1 abge- deckte Hohlräume dar, wobei die Wandungen 7 der Hohlräume me- tallisiert sind und die elektrische Verbindung zwischen An- schlusskontakten 6 und Leiterbahnlagen 27 bis 30 herstellen.

Figur 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Schaltungsträger 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in Figur 1 werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert.

In dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung wird der Durchkontakt 7 unter dem Anschlusskontakt 6 wie in der Aus- führungsfopm nach Figur 1 eingesetzt. Zusätzlich wird durch den Durchkontakt 7 hindurch ein Bonddraht geführt, der mit der Rückseite des Anschlusskontaktes 6 elektrisch verbunden ist. Diese elektrische Verbindung kann durch eine Kompressi- onstechnik verwirklicht werden, wobei ein Kompressionskopf 34 mit der Rückseite des Anschlusskontaktes 6 verbunden wird.

Der Bonddraht wird von der Rückseite des Anschlusskontaktes 6 durch den Durchkontakt 7 hindurch zu einer Kontaktfläche 35 eines Halbleiterchips 19 geführt. Auf einem vorbereiteten Kompressionskopf 41 auf dem Halbleiterchip 19 kann ein Bond- bogen 37 aus dem Bonddraht 15 gebildet werden. Für das Bonden kann die Kontaktfläche mit einer bondbaren Metall-Legierung 42 veredelt sein.

Neben der Bondverbindung 15 verfügt der Durchkontakt über ei- ne elektrische Verbindung zu Leiterbahnen 14, die auf der Substratfläche 4 angeordnet sind, welche der Substratfläche 3, auf welcher der Anschlusskontakt 6 angeordnet ist, gegen- über liegt. Die zweite Ausführungsform der Erfindung eröffnet somit dem Verdrahtungsfachmann neue Möglichkeiten, vielseitig die Rückseite der Anschlusskontakte 6 zur Verdrahtung auf ei- nem Schaltungsträger 1 zu nützen.

Figur 3 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Schaltungsträger 1 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen ge- kennzeichnet und nicht extra erörtert.

Der Unterschied zwischen dieser dritten Ausführungsform der Erfindung und den vorhergehenden beiden Ausführungsformen der Erfindung liegt darin, dass eine dreifache Nutzung der Fläche und des Volumens unterhalb eines Anschlusskontaktes 6 reali- siert wird. Darüber hinaus ist ein weiterer Unterschied, dass zur Durchführung von Bonddrahtverbindungen der Bonddraht auf den Kontaktflächen 35 des Halbleiterchips 19 durch einen Kon- taktbogen 37 und nicht durch einen Thermokompressionskopf 35 wie ihn Figur 2 zeigt realisiert wird. Die Unterseite oder Rückseite des Anschlusskontaktes 6 wird im Bereich des Durch- kontaktes 7 gleich dreifach genutzt. Einerseits durch eine Bondverbindung 15 zu einer Kontaktfläche 35 eines Halbleiter- chips 19, zum weiteren durch die metallische Wandung 11 des- Durchkontaktes 7, die eine elektrische Verbindung zwischen der Rückseite 8 des Anschlusskontaktes 6 und Leiterbahnen 14 auf dem Substrat herstellt, und schließlich durch eine an die Wandung 11 des Durchkontaktes herangeführte Leitung 14, die wiederum ihrerseits mit einer Bondverbindung 15 mit den Kon- taktflächen 35 des Halbleiterchips verbunden ist.

Figur 4 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Schaltungsträger 1 gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung aus zwei Komponenten vor einem Zusammenbau dessel- ben. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorherge- henden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeich- net und nicht extra erörtert.

In dieser Ausführungsform der Erfindung entspricht die erste und obere Komponente des Schaltungsträgers 1 der aus Figur 2 bekannten zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die zweite in Figur 4 unter der ersten dargestellten Komponente weist eine Leiterplatte auf, die einen Anschlusskontakt 6 trägt, der über einen Durchkontakt 7 mit einer Leiterbahn 14 auf'ei- nem Substrat 2 verbunden ist. Die Leiterbahn 14 und der Durchkontakt 7 sind von einer Kunststoffmasse 18 bedeckt, die aufgeheizt und erschmolzen werden kann. Im schmelzflüssigen Zustand der Kunststoffmasse 18 auf der zweiten Komponente wird die erste Komponente, die der Figur 2 entspricht, mit ihrem Halbleiterchip 19 und dem Bonddraht 15 in Pfeilrichtung A auf die erschmolzene Kunststoffmasse 18 abgesenkt, so dass der Halbleiterchip 19 mit der Bondverbindung 15 von der Kunststoffmasse 18 eingebettet wird.

Figur 5 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Schaltungsträger 1 gemäß der vierten Ausführungsform der Er- findung nach einem Zusammenbau der zwei Komponenten der Figur 4. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorherge- henden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeich- net und nicht extra erörtert.

Die Kunststoffmasse 18 ist in dieser Darstellung bereits er- kaltet und bildet eine isolierende Zwischenschicht zwischen der Leiterbahn 14 der unteren Schaltungsplatte 17 und der Bondverbindung 15, die auf der Schaltungsplatte 16 angeordnet ist und den Halbleiterchip 19 mit der Rückseite 8 des An- schlusskontaktes 6 verbindet. Die Figur 5 zeigt, dass nicht nur Leiterbahnen, Bonddrähte und Durchkontakte unter den An- schlusskontakten 6 angeordnet und untergebracht werden kön- nen, sondern auch Halbleiterchips 19 durchaus zwischen den Anschlusskontakten 6 angeordnet werden können. Dadurch wird die Schaltungsdichte des Schaltungsträgers weiter verbessert und gleichzeitig die Miniaturisierung der Schaltungsträger 1 vorangetrieben. Die Schaltungsplatten 16,17 können auch in Folienform ausgeführt sein und der Schaltungsträger 1 gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung kann eine Chipkarte sein, bei der zwischen zwei Folien Halbleiterchips 19 in ei- ner Kunststoffmasse angeordnet sind und ihre Kontaktflächen 35 elektrisch mit den Anschlusskontakten auf der Oberseite der Durchkontakte und/oder Bonddrähte verbunden sind.

Figur 6 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Schaltungsträger 1 gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen ge- kennzeichnet und nicht extra erörtert.

Ein Unterschied der fünften Ausführungsform gegenüber den vorherigen Ausführungsformen 1 bis 4 liegt darin, dass ein Chip 19 in Flip-Chip-Technik auf den Leiterbahnen 14 angeord- net ist und über einen gefüllten Durchkontakt 7 mit der Rück- seite 8 der Anschlusskontakte 6 verbunden ist. Der gefüllte Durchkontakt 7 weist eine galvanisch abgeschiedene, metalli- sche Füllung 12 auf, die jedoch auch durch ein Sinterverfah- ren mit Hilfe einer Metallpaste eingebracht sein kann. Mit Hilfe der metallischen Füllung 12 wird der Kontaktwiderstand des Durchkontaktes 7 wesentlich vermindert und gleichzeitig wird bei dieser Ausführungsform der Erfindung mit einem Halb- leiterchip in Flip-Chip-Technik die Bauteilhöhe wesentlich erniedrigt. Wird beispielsweise mit der fünften Ausführungs- form der Erfindung eine Einbettung des Halbleiterchips 19 in eine Kunststoffmasse verwirklicht, wie es in dem Ausführungs- beispiel 4 gezeigt wird, dann kann die Dicke der Kunststoff- masse wesentlich reduziert werden, im Prinzip auf die Dicke des Halbleiterchips 19, da keine Bonddrahtverbindungen vorzu- sehen sind.

Figur 7 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Schaltungsträger 1 gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen ge- kennzeichnet und nicht extra erörtert.

Der Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsformen liegt darin, dass der Durchkontakt 7 mit einer leitenden Kunst- stoffmasse aufgefüllt ist. Diese elektrisch leitende Kunst- stoffmasse 13 kann auch nachträglich, das heißt nach Aufset- zen und Bestücken des Halbleiterchips 19 auf der Substratflä- che 4 bereitgestellt werden. Mit derartigen leitenden Kunst- stoffmassen wird die Flexibilität der Konstruktion erhöht, da diese metallisch leitenden Kunststoffe auch noch nach Bestük- kung des Substrats 2 mit entsprechenden Halbleiterchips 19 erfolgen kann. Das grundlegende Prinzip der vorliegenden Er- findung wird auch bei dieser Ausführungsform der Erfindung verwirklicht, indem der Durchkontakt 7 mit seiner elektrisch leitenden Kunststofffüllung 13 auf der Rückseite 8 des An- schlusskontaktes 6 angeordnet ist und damit die Rückseite 8 des Anschlusskontaktes 6 für eine Verdrahtung genutzt wird.

Figur 8 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Schaltungsträger 1 gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen ge- kennzeichnet und nicht extra erörtert.

Die siebte Ausführungsform der Erfindung stellt eine Kombina- tion von vorbereiteten elektrischen Leiterbahnen auf dem Sub- strat 2 und nachträglich eingebrachten Kunststoffleiterbahnen 14 dar. Dazu ist auf dem Substrat 2 unter dem Anschlusskon- takt 6 ein Durchkontakt 7 angeordnet, der über eine nachträg- lich aufgebrachte Leiterbahn 38 aus elektrisch leitendem Kunststoff mit einer vorher auf dem Substrat angeordneten me- tallischen Leiterbahn 14 verbunden wird. Diese Ausführungs- form der Erfindung vergrößert weiterhin die Variabilität des Entwurfs von Schaltungsträgern 1, da hier noch relativ spät Schaltungsänderungen und Schaltungsanpassungen vorgenommen werden können.

Figur 9 zeigt eine Draufsicht auf eine Bestückungsseite eines Schaltungsträgers 1. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszei- chen gekennzeichnet und nicht extra erörtert.

Auf dem Schaltungsträger 1 ist auf der Bestückungsseite ein Speicherchip 39 und ein Logikchip 40 angeordnet, die über Bonddrähte 15 von Chip zu Chip verbunden sind, wobei jeweils eine Kontaktfläche 35 des einen Halbleiterchips mit einer entsprechenden Kontaktfläche 35 des anderen Halbleiterchips verbunden sind. Die Logikschaltung 40 ist wiederum mit einer Reihe von durch gestrichelte Linien gekennzeichnete An- schlusskontakten auf der Rückseite des Speichermoduls verbun- den. Dazu sind entsprechende Kontaktflächen 35 des Logikchips 40 über Bonddrähte 15 mit Durchkontakten 7 der Anschlusskon- takten 6 elektrisch verbunden. Die Anschlusskontakte 6 werden mit Datensignalen, DAT, mit unterschiedlichen Massepotentia- len V sowie einer Versorgungsspannung Vcc und mit Taktsignalen CLK versorgt. Über einen weiteren Anschlusskon- takt 6 werden Befehlssignale CMD an den Logikchip 40 über ei- nen Durchkontakt 7 und einen Bonddraht 15 gelegt. Ein siebter Anschlusskontakt ist für Reserveanschlüsse RSV vorgesehen, wie beispielsweise einen Chip-select-Anschluss CS. Neben den Bondverbindungen 15 von Halbleiterchip zu Halbleiterchip und den Bondverbindungen 15 zwischen Halbleiterchip und Durchkon- takten und damit zwischen Halbleiterchip und Anschlusskontak- ten 6 sind auf dem Schaltungsträger noch Bondverbindungen 15 angeordnet, die beispielsweise für Testzwecke von dem Spei- cherchip 39 zur Oberfläche 4 des Substrats 2 geführt werden.

Figur 10 zeigt eine Draufsicht auf eine Bestückungsseite ei- nes Schaltungsträgers 1 einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen ge- kennzeichnet und nicht extra erörtert.

Die Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 10 zeigt außer Bonddrähten als Verbindungshilfen auch Leiterbahnen, die un- mittelbar auf dem Substrat 2 angeordnet sind. Diese Leiter- bahnen 14 verbinden beispielsweise die unterschiedlichen Mas- sepotentiale Vssi und Vss2 mit dem Speicherchip 39. Die Figur 10 zeigt somit die hohe Flexibilität, die durch Einsatz von Durchkontakten im Bereich der Anschlusskontakte 6 erreicht werden kann. Die Anschlusskontakte 6 sind auf der der Bestük- kungsseite gegenüberliegenden Fläche des Substrats 2 angeord- net und deshalb mit gestrichelten Linien gekennzeichnet. Im Bereich der Anschlusskontakte 6 sind die Durchkontakte 7 ei- nerseits mit Leiterbahnen 14 auf dem Substrat 2 und anderer- seits mit Bonddrähten 15 verbunden, so dass'die erfindungsge- mäßen Durchkontakte 7 zu den Anschlusskontakten 6 einer Schaltungsträgerplatte 1 die Möglichkeiten des Schaltungs- Layouters wesentlich verbessern.