IGF-Projekt - 15462 N - Chipumspritzen - Mikroaufbautechnik am ...

IGF Vorhaben Nr. 15462N
Das Versuchsergebnis zeigt deutlich, dass eine zuverlässige Viametallisierung nur möglich
ist, wenn der Elektrolyt die Sacklöcher direkt anströmt bzw. die Substrate so im Elektrolyten
bewegt werden, dass der Elektrolyt in die Vias gepresst wird und die entstehenden
Prozessgase aus den Vias entweichen können. Weiterhin ist ersichtlich, dass der Einsatz
von Gestellrüttlern keinen signifikanten Einfluss auf die Sacklochmetallisierung hat. Es ist
ebenso ersichtlich, dass der Viadurchmesser einen erheblichen Einfluss auf die
Metallisierung hat. Abbildung 56 zeigt, dass die Vias welche mit Bohrparameter 3 erzeugt
wurden gegenüber den Vias, welche mit Bohrparameter 4 hergestellt wurden, einen deutlich
höheren Wiederstand aufweisen.
4.3 Untersuchungen zu geometrischen Toleranzen beim Laserbohren
Ein sehr wichtiger Aspekt beim Laserbohren stellt die Wiederholgenauigkeit der Ausrichtung
der Laserstruktur bezüglich des Substrates dar. In der Regel wird die Laserstruktur auf
einem Bauteil mit sichtbaren Bezugskanten ausgerichtet. Eine Herausforderung in diesem
Projekt bestand darin, das Laserlayout auf den nicht sichtbaren Chip im Package
auszurichten. Aus diesem Grund musste bereits beim Sägen der Chips und beim Aufbau des
Spritzgusswerkzeugs auf sehr enge Toleranzen geachtet werden.
Das Substrat wurde beim Einrichten des Laserprozesses an einem Anschlag positioniert.
Anschließend erfolgte der Laserstrukturierungs- und Laserbohrprozess. Zur Überprüfung der
Positionierung des Layouts wurde über dem Chip der Thermoplast entfernt und die Lage der
Bohrungen auf dem Pad betrachtet und korrigiert. Im Anschluss daran erfolgte die
Strukturierung sämtlicher Substrate.
Für die Ermittlung der Wiederholgenauigkeit bei der Positionierung des Layouts wurden die
Substrate nach der Laserstrukturierung metallisiert und mittels Röntgendurchstrahlverfahren
analysiert und vermessen.
Im ersten Schritt wurden Substrate vermessen, bei denen die Positionierung des
Laserlayouts anhand der sichtbaren Strukturen auf dem Chip erfolgte. Für diesen Versuch
wurden Substrate hergestellt, bei denen der Chip mit den Kontaktflächen nach unten liegend
in die Spritzgussform eingelegt wurde. Anschließend erfolgte die Laserstrukturierung auf der
Substratrückseite mit den zum Teil freiliegenden Chipkontakten. In Abbildung 57 ist ein
solches Substrat sowie eine CT- Aufnahme zu sehen.
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