Multi-Kulti im Gehäuse: Wissenschaft in Unternehmen: Mikroplatinen verdrahten Chips
Auch wenn die Tiefenschärfe keine Rolle spielt, findet die Schattenwurf-Technik ihre Anwendung: Wo "lediglich" mikrometerfeine Strukturen photolithographisch zu fertigen sind, sind Mask-Aligner billiger und produktiver als Stepper. Multi-Chip-Module bieten dafür ein gutes Beispiel. Sie kombinieren mehrere Schaltkreise (Chips) unterschiedlicher Funktionalität und Bauweise so auf einer Mikroplatine, dass die Zahl der nach außen zu führenden Kontakte sehr viel geringer ist, als würde man diese Chips separat auf eine herkömmliche Leiterplatte aufbringen und dann miteinander verdrahten.
Eine solche Mikroplatine besteht aus einem Silizium-Träger, mehreren dünnen Lagen elektrischer Leitungen und Isolatorschichten sowie den Kontaktstellen auf dem Mikroplatinenrand. Auf diesen Träger werden die einzelnen Chips montiert und mit Golddrähten verschweißt.
Ein Spezialist auf diesem Gebiet und Anwender der Süssschen Mask-Aligner ist die schwedische Firma Strand Interconnect in Norrköping. Sie ist eine Ausgründung eines dortigen universitätsnahen Instituts. Die Firmengründer entwickelten hier eine besonders effiziente und zuverlässige Technologie für extrem kompakte Multi-Chip-Module der Luft- und Raumfahrt-Elektronik. Ganze Computer-Motherboards konnten damit in streichholzschachtelgroßen Keramikgehäusen untergebracht werden. Das Unternehmen entwickelte das Verfahren weiter, bis damit auch Massenprodukte zu fertigen waren. Strand arbeitet im Auftrag von Firmen der Halbleiter- und Packaging-Branche und stellt die Mikroplatinen aus Silizium her.
Die komplexen Leitungsschichten bestehen aus Aluminium. Das Metall wird durch Vakuum-Plasma-Zerstäuben (Sputtern) aufgebracht und photolithographisch strukturiert. Die Prozesskette lässt sich automatisieren, wobei dem Mask-Aligner große Bedeutung zukommt.
Das Bild zeigt das Innenleben eines Multichip-Gehäuses, das von außen wie ein normal verkapselter Chip aussieht, tatsächlich aber aus zwei sehr unterschiedlichen Schaltkreisen auf einem Silizium-Träger besteht. Es handelt sich um einen handelsüblichen Videotext-Decoder von Infineon. Die Zahl der nach außen geführten Leitungen ist deutlich geringer als die auf dem Träger selbst.
Aus: Spektrum der Wissenschaft 7 / 2001, Seite 92
© Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH
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