Chip-Film Patch – Packaging Technologie zum Einbetten ungehäuster, funktionaler Siliziumchips in extrem dünne Folien

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Die hier präsentierte Chip-Film Patch (CFP) Technologie eignet sich hervorragend für die Herstellung von intelligenten, kompakten und flexiblen Systemen für den Bereich Industrie 4.0 und für die Medizintechnik. Dabei besticht sie besonders durch ihre Eigenschaften: Foliensystem mit einer Gesamtdicke von 50-70 µm, mit der Flexibilität einer Polymerfolie, als „Stand-alone“ Package für ungehäuste CMOS Chips, sowie als „Interposer“ für größere Foliensysteme. Ziel ist es, ähnlich wie auf einer Leiterplatte, alle aktiven und passiven Komponenten in einer Polymerfolie miteinander zu verdrahten und zusätzlich mit intelligenten, integrierten Sensoren zu vernetzen. In diesem Artikel wird ein auf der CFP-Technologie basierendes hybrides System-in-Folie (HySiF) durch Einbetten und Verbinden verschiedener CMOS-Chips demonstriert. Es stehen zwei Prozesslinien zur Verfügung: Bei der Prototypenlinie kann jede Fehlausrichtung der eingebetteten Chips durch einen intelligenten Lithografieschritt mit einem Laserdirektschreiber ausgeglichen werden. Alternativ dazu kann eine genaue Platzierung durch einen „Fineplacer“ in Kombination mit einem üblichen Maskenprozess gewählt werden. Der Vorteil dieser Linie liegt in der schnelleren Prozessierung und der dadurch resultierenden einfachen Hochskalierung in der Produktionsphase. Die CFP-Technologie führt zu deutlich höheren Verdrahtungsdichten und kleineren Padgrößen als in der Leiterplattentechnik üblich ist.