Integration aktiver Bauteile in die Leiterplatte

Schon seit Jahren werden passive Bauelemente in die Leiterplatte integriert. Da erscheint es nur logisch, dies auf Halbleiter auszuweiten. Dafür eignet sich beispielsweise eine Kombination aus Laserbearbeitung und Thermokompressions-Bonden.

Schon seit Jahren werden passive Bauelemente in die Leiterplatte integriert. Da erscheint es nur logisch, dies auf Halbleiter auszuweiten. Dafür eignet sich beispielsweise eine Kombination aus Laserbearbeitung und Thermokompressions-Bonden.

Wie bei vielen anderen technischen Entwicklungen verläuft auch die Geschichte der Leiterplatte nicht kontinuierlich, sondern in Sprüngen. Neue Herausforderungen führen oft schlagartig zu verbesserten Ansätzen und Techniken. Etablierte Methoden, die sich den veränderten Marktanforderungen nicht anpassen können, sind dann schnell und überraschend obsolet. Ähnliches könnte nun bei der Leiterplatte durch die neue »Embedded Active Devices«-Technik geschehen (Bild 1). Ursache für den unvermittelten Technologiesprung ist in diesem Fall die Lötstoppmaske. Sie steht der Weiterentwicklung der HDI-Technik (High Density Interconnect) im Weg und verhindert die Anpassung an verschärfte Marktforderungen nach Miniaturisierung von Baugruppen. Dies provoziert geradezu die Suche nach neuen Wegen.

Ein Ausweg wäre, die Lötstoppmaske in einem »Laser Direct Imaging«-Verfahren (LDI) zu belichten, um feinere Strukturen zu erzeugen. Aller Voraussicht nach wird es aber auf absehbare Zeit keinen Lötstopplack geben, der unter Serienbedingungen mit LDI verwendbar ist. Am Ende des Produktionsprozesses ist die Lötstoppmaske somit immer noch mit einem konventionellen Film zu belichten – mit allen einschlägig bekannten Nachteilen. Zu diesen zählt, dass sich Filme immer auf den Mittelwert der Dimensionsschwankung innerhalb eines Fertigungsloses beziehen. Entsprechend schwer ist es, die Grenzwerte und Toleranzen einzuhalten. Für einen BGA-Pitch von 500 μm beträgt die Registrationstoleranz ±30 μm. Das entspricht dem heutigen Stand der konventionellen Belichtungstechnik.