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

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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. 52
IGF Vorhaben Nr. 15462N Abbildung 57: Wiederholgenauigkeit bei der Positionierung des Layouts unter Verwendung von Positioniermarken auf dem Chip Anschließend wurden die Substrate untersucht bei denen das Laserlayout an den Justiermarken, welche sich auf der Substrathalterung befinden, ausgerichtet wurde. Abbildung 58: Wiederholgenauigkeit bei der Positionierung des Layouts unter Verwendung von Positioniermarken auf der Spannvorrichtung 53
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