DE102004001108B4 - Permanent or temporary protection of components by means of shrink film - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Erzeugnisses, bei dem
– eine Folie (5) und ein Bauelement (2) so nebeneinander auf einem Substrat (1) angeordnet werden, dass zwischen der Folie (5) und dem Bauelement (2) ein Spalt (6) entsteht,
– der Spalt (6) zwischen der Folie (5) und dem Bauelement (2) geschlossen wird
dadurch gekennzeichnet, dass
das Bauelement (2) auf der dem Substrat (1) zugewandten Seite erhöhte Kontaktstellen (3) aufweist und dadurch zwischen dem Bauelement (2) und dem Substrat (1) ein Zwischenraum (4) entsteht und als die Folie (5) eine Folie verwendet wird, die sich über dem Substrat (1) weiter als der Zwischenraum (4) erhebt, wobei die Folie (5) und die erhöhten Kontaktstellen (3) auf dem selben Niveau an das Substrat (1) angrenzen.Process for the manufacture of a product in which
A film (5) and a component (2) are arranged side by side on a substrate (1) such that a gap (6) is formed between the film (5) and the component (2),
- The gap (6) between the film (5) and the component (2) is closed
characterized in that
the component (2) has elevated contact points (3) on the side facing the substrate (1), thereby creating a gap (4) between the component (2) and the substrate (1) and using a foil as the foil (5) which rises above the substrate (1) farther than the space (4), the film (5) and the raised contact points (3) being adjacent to the substrate (1) at the same level.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Chips, MEMS, Sensoren, Aktoren und andere Bauelemente müssen vor schädlichen Umwelteinflüssen temporär oder permanent geschützt werden. Ersteres ist beispielsweise während der Herstellung wichtig. Letzteres dient dazu, den Luft- und Feuchteaustausch mit der Umgebung zu verringern und damit schädliche Prozesse wie Korrosion zu verhindern. Derzeit werden Bauelemente auf Substraten mit Globtop oder Overmolden geschützt.Crisps, MEMS, sensors, actuators and other components must be harmful environmental influences temporary or permanently protected become. For example, the former is important during manufacture. The latter is used to exchange air and moisture with the environment reduce and thus harmful Prevent processes like corrosion. Currently are building elements protected on substrates with Globtop or Overmolden.

Die JP 2001237347 A offenbart ein Umhüllungssubstrat für einen freiliegenden Chip und ein entsprechendes Umhüllungsverfahren. Ein derartiges Verpackungsverfahren umfasst einen Schritt der Erzeugung einer Ausnehmung in einem Harzsubstrat mittels eines entsprechenden Formungsverfahrens, wobei die Ausnehmung größer als der Außenumriss eines unbedeckten Chips ist. Der unbedeckte Chip ist in diese Ausnehmung eingegraben. Die Verwendung dieses Verpackungsverfahrens und eines Verpackungsharzsubstrats, das durch das Formungsverfahren erzeugt wurde, soll verhindern, dass die Stabilität des Substrats verringert wird, wenn dieses mit einer Vielzahl von Chips bestückt ist.The JP 2001237347 A discloses a cladding substrate for an exposed chip and a corresponding cladding method. Such a packaging method comprises a step of forming a recess in a resin substrate by a corresponding molding method, wherein the recess is larger than the outer contour of an uncovered chip. The uncovered chip is buried in this recess. The use of this packaging method and a package resin substrate produced by the molding method is intended to prevent the stability of the substrate from being reduced when it is loaded with a plurality of chips.

Die US 3,274,302 offenbart die Verwendung von elektrostatischen Einrichtungen bei einem Hitzeschrumpfungsprozess. Es wird die Befestigung eines dielektrischen Materials auf einem Gegenstand offenbart. Der Gegenstand wird auf einem elektrisch aufladbaren Träger positioniert. Auf zumindest einem Teil des Gegenstandes wird ein bei Wärme schrumpfendes Material aufgebracht. Das bei Wärme schrumpfende Material wird ausreichend derart elektrostatisch aufgeladen, dass das Material von dem Träger angezogen wird. Zumindest ein Teil des bei Wärme schrumpfenden Materials wird erwärmt, so dass eine erwünschte Schrumpfung des Materials um den Gegenstand erfolgt.The US 3,274,302 discloses the use of electrostatic devices in a heat shrink process. It discloses the attachment of a dielectric material to an article. The article is positioned on an electrically rechargeable carrier. On at least part of the article, a heat shrinking material is applied. The heat shrinking material is sufficiently electrostatically charged so that the material is attracted to the wearer. At least a portion of the heat shrinking material is heated so that a desired shrinkage of the material around the article occurs.

Die US 4,702,788 offenbart ein Verfahren zur Aufnahme von elektronischen Komponenten kleiner Größe. Dabei wird ein Streifen eines Trägerbandes verwendet. Unter diesem Trägerband wird ein doppelseitig mit einem Klebematerial beschichtetes Band angeordnet. Das Trägerband weist Öffnungen auf, in die die elektronischen Komponenten kleiner Größe positioniert und durch das Klebemittelband fixiert werden. Die Bänder werden zur Bereitstellung einer Rolle aufgerollt.The US 4,702,788 discloses a method for receiving small size electronic components. In this case, a strip of a carrier tape is used. Under this carrier tape, a double-sided coated with an adhesive material tape is placed. The carrier tape has openings into which the small sized electronic components are positioned and fixed by the adhesive tape. The tapes are rolled up to provide a roll.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen alternativen temporären oder permanenten Schutz für auf Substraten angeordnete Bauelemente zu entwickeln.From that Based on the invention, the object is an alternative temporary or permanent protection for To develop arranged on substrates components.

Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 7 angegebenen Erfindungen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.These The object is achieved by the in the independent claims 1 and 7 specified inventions solved. Advantageous embodiments emerge from the dependent claims.

Dementsprechend werden in einem Verfahren zur Herstellung eines Erzeugnisses eine Folie und ein Bauelement so nebeneinander auf einem Substrat angeordnet, dass zunächst zwischen der Folie und dem Bauelement ein Spalt entsteht und dieser Spalt zwischen der Folie und dem Bauelement dann geschlossen wird, so dass die Folie dicht an dem Bauelement anliegt.Accordingly become in a process for the production of a product a Film and a device so juxtaposed on a substrate, that first a gap is created between the film and the component and this Gap between the film and the device is then closed, so that the film rests close to the component.

Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass es oft schwierig ist, eine Folie direkt im Anordnungsprozess dicht am Bauelement anliegend neben diesem auf dem Substrat anzuordnen. Deshalb wird ein Schritt zum Schließen eines zwischen der Folie und dem Bauelement entstehenden Spaltes vorgesehen.The Invention is based on the knowledge that it is often difficult is, a film directly in the assembly process close to the device adjacent to this to arrange on the substrate. That's why a step to close provided between the film and the component resulting gap.

Insbesondere wird der Spalt zwischen der Folie und dem Bauelement durch einen Schrumpfungsprozess geschlossen. Dazu wird als Folie eine Schrumpffolie verwendet, die bei einem Schrumpfungsprozess einerseits in dichtem Kontakt mit der Substratoberfläche bleibt, andererseits in dichten Kontakt mit dem Bauelement gerät.Especially is the gap between the film and the device by a Shrinkage process closed. This is a shrink film as a film used in a shrinking process on the one hand in dense Contact with the substrate surface remains, on the other hand in tight contact with the device device.

Insbesondere werden die Folie und das Bauelement so nebeneinander auf dem Substrat angeordnet, dass die Folie auf dem Substrat um das Bauelement herum angeordnet ist und der Spalt zwischen der Folie und dem Bauelement um das Bauelement herum entsteht und geschlossen wird.Especially The film and the device are thus next to each other on the substrate arranged the film around the device on the substrate is arranged and the gap between the film and the component arises around the device around and is closed.

In vielen Anwendungsbereichen entsteht zwischen dem Bauelement und dem Substrat ein Zwischenraum. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn das Bauelement erhöhte Kontaktstellen auf seiner dem Substrat zugewandten Seite aufweist. In diesem Fall wird vorzugsweise eine Folie verwendet, die dicker als der Zwischenraum ist. So kann diese dichtend am Bauelement anliegen und verhindern, dass bei einer weiteren Prozessierung des Erzeugnisses etwa Chemikalien unter das Bauelement laufen.In many applications arise between the device and the substrate a gap. This is the case for example when the component increased Having contact points on its side facing the substrate. In this case, it is preferable to use a film that is thicker as the gap is. So this can rest against the component sealing and prevent further processing of the product, for example Chemicals are running under the device.

Vorzugsweise wird eine Folie verwendet, die so dick ist, dass ihre dem Substrat abgewandet Seite in etwa auf einem Niveau mit der dem Substrat abgewandten Seite des Bauelements verläuft. Das heißt, die Dicke der Folie entspricht in etwa +/– 10% der Dicke des Bauelementes und eventuell unter dem Bauelement befindlicher Strukturen wie etwa den erwähnten erhöhten Kontaktstellen oder dem Zwischenraum.Preferably a film is used that is so thick that its the substrate turned away side in about the same level with the side facing away from the substrate Side of the device runs. That is, the Thickness of the film corresponds approximately to +/- 10% of the thickness of the component and any underlying structures such as the mentioned increased Contact points or the gap.

Besonders einfach lässt sich das Verfahren durchführen, wenn eine vorstrukturierte Folie auf dem Substrat angeordnet wird, die im Bereich des Bauelements bereits eine Öffnung aufweist, die in etwa so groß ist wie das Bauelement.Especially just lets to perform the procedure when a pre-structured foil is placed on the substrate, which already has an opening in the region of the component, which is approximately so big like the component.

Alternativ oder für weitere Bauelemente ergänzend wird die Folie auf dem Substrat und auf dem Bauelement angeordnet und der auf dem Bauelement angeordnete Teil der Folie wird beispielsweise durch Laserablation entfernt.alternative or for supplementary components the film is placed on the substrate and on the device and arranged on the component part of the film is, for example, by Laser ablation removed.

Ein Erzeugnis weist ein Substrat, ein Bauelement, das auf dem Substrat angeordnet ist, und eine Folie auf, die auf dem Substrat neben dem Bauelement angeordnet und eine Schrumpffolie ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erzeugnisses ergeben sich analog zu den vorteilhaften Ausgestaltungen des Verfahrens und umgekehrt.One Product has a substrate, a device on the substrate is placed, and a slide on top of the substrate next to the Component arranged and a shrink film is. Advantageous embodiments of the product are analogous to the advantageous embodiments of Procedure and vice versa.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Dabei zeigt:Further Advantages and features of the invention will become apparent from the description of exemplary embodiments based on the drawing. Showing:

1 ein Bauelement auf einem Substrat; 1 a device on a substrate;

2 das Bauelement auf dem Substrat, wobei neben dem Bauelement eine Folie angeordnet ist; 2 the component on the substrate, wherein a film is arranged next to the component;

3 das Bauelement und die Folie auf dem Substrat, wobei ein Spalt zwischen Bauelement und Folie geschlossen ist; 3 the device and the film on the substrate, wherein a gap between the device and the film is closed;

4 ein alternatives Ausführungsbeispiel; 4 an alternative embodiment;

5 ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel. 5 another alternative embodiment.

Die Erfindung bezieht sich auf Chips, MEMS, Sensoren, Aktoren und andere aktive oder passive Bauelemente, die auf ein Substrat in Form einer Leiterplatte, einer Flex, eines Leadframes oder ähnlichem montiert oder gelötet sind.The This invention relates to chips, MEMS, sensors, actuators, and others active or passive components that are placed on a substrate in the form of a Printed circuit board, a flex, a leadframe or the like are mounted or soldered.

1 zeigt ein solches Erzeugnis, bei dem auf einem Substrat 1 ein Bauelement 2 angeordnet ist. Auf der dem Substrat 1 zugewandten Seite des Bauelements 2 weist dieses erhöhte Kontaktstellen 3 in Form von Bumps auf. Dadurch entsteht zwischen dem Substrat 1 und dem Bauelement 2 ein Zwischenraum 4. 1 shows such a product in which on a substrate 1 a component 2 is arranged. On the substrate 1 facing side of the device 2 has this increased contact points 3 in the form of bumps. This creates between the substrate 1 and the device 2 a gap 4 ,

Nun wird gemäß 2 auf das Substrat 1 eine Folie 5 aufgebracht, die in der Dicke etwa so hoch ist wie das Bauelement 2 und der Zwischenraum 4 zusammen. Das Anordnen der Folie 5 auf dem Substrat 1 kann beispielsweise durch Laminieren oder Kleben erfolgen.Now according to 2 on the substrate 1 a slide 5 applied, which is about as high in thickness as the device 2 and the gap 4 together. Arranging the foil 5 on the substrate 1 can be done for example by lamination or gluing.

Damit die Folie 5 auf dem Substrat 1 vollständig neben dem Bauelement 2 angeordnet ist und nicht auf diesem, muss die Position des Bauelements 2 ausgespart sein, was beispielsweise durch folgende Prozesse möglich ist:

  • – Die Folie ist vorstrukturiert. Dabei sind die späteren Positionen der Bauelemente ausgespart.
  • – Die Folie wird ganzflächig aufgebracht. In einem weiteren Prozessschritt wird die Folie an dem und um das oder die Bauelemente entfernt. Dies ist zum Beispiel durch einen Laserprozess realisierbar.
So that the film 5 on the substrate 1 completely next to the device 2 is arranged and not on this, the position of the device must be 2 be omitted, which is possible for example by the following processes:
  • - The film is prestructured. The later positions of the components are omitted.
  • - The film is applied over the entire surface. In a further process step, the film is removed on and around the component (s). This can be achieved, for example, by a laser process.

Anschließend wird ein Schrumpfungsprozess durchgeführt, bei dem der Spalt (Lücke, Hohlraum) 6 zwischen der Folie 5 und dem Bauelement 2 geschlossen wird. Das Schrumpfen kann beispielsweise durch die Einwirkung von Temperatur oder durch optische oder chemische Aktivierung geschehen. Dabei darf sich die Folie 5 nicht vom Substrat 1 lösen, sondern es muss weiterhin eine stabile Verbindung vorhanden sein.Subsequently, a shrinkage process is carried out in which the gap (gap, cavity) 6 between the slide 5 and the device 2 is closed. The shrinkage can be done for example by the action of temperature or by optical or chemical activation. This may be the film 5 not from the substrate 1 but there must still be a stable connection.

Das fertige Erzeugnis mit dem Substrat 1, dem Bauelement 2, das auf dem Substrat 1 angeordnet ist, und der Folie 5, die auf dem Substrat 1 neben dem Bauelement 2 angeordnet und eine Schrumpffolie ist, ist in 3 abgebildet.The finished product with the substrate 1 , the component 2 that on the substrate 1 is arranged, and the film 5 that on the substrate 1 next to the component 2 arranged and a shrink film is in 3 displayed.

Die Folie kann nun als permanenter Schutz des Bauelements eingesetzt werden, der den Gas- und Flüssigkeitsaustausch mit der Umgebung verlangsamt. Alternativ kann die Folie als temporärer Schutz verwendet werden, der nach Abschluss weiterer Prozesse wieder entfernt wird. Das Entfernen kann beispielsweise in einem Laser- oder Plasmaprozess oder auch nasschemisch erfolgen.The Film can now be used as a permanent protection of the device Be the gas and fluid exchange slowed down with the environment. Alternatively, the foil may serve as temporary protection used to be removed after completing other processes becomes. The removal may be, for example, in a laser or plasma process or wet-chemically.

Das alternative Ausführungsbeispiel nach 4 unterscheidet sich vom soeben beschriebenen dadurch, dass die Folie 5 eine geringere Dicke aufweist, so dass ihre dem Substrat 1 abgewandte Seite nicht in etwa auf dem Niveau der dem Substrat 1 abgewandten Seite des Bauelementes verläuft. Allerdings ist die Folie 5 immer noch dicker als der Zwischenraum 4 zwischen Substrat 1 und Bauelement 2, so dass ihre dem Bauelement 2 zugewandten Seiten an die der Folie 5 zugewandten Seiten des Bauelementes 2 stoßen und dort dicht anliegen. Dadurch wird der Zwischenraum 4 abgedichtet.The alternative embodiment according to 4 differs from the just described by the fact that the film 5 has a smaller thickness so that its the substrate 1 opposite side is not at about the level of the substrate 1 opposite side of the device runs. However, the foil is 5 still thicker than the gap 4 between substrate 1 and component 2 so that its the component 2 facing sides of the film 5 facing sides of the device 2 bump and lie there tight. This will create the gap 4 sealed.

Das in 5 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel dadurch, dass sich zwischen dem Bauelement 2 und dem Substrat 1 kein Zwischenraum befindet. Die Folie 5 ist in etwa so hoch ist wie das Bauelement 2.This in 5 illustrated embodiment differs from the first described embodiment in that between the component 2 and the substrate 1 no gap is located. The foil 5 is about as high as the component 2 ,

Allgemein weist die Folie vorzugsweise folgende technische Merkmale auf:

  • – Die Folie haftet gut auf der Oberfläche. Dies gilt auch während und nach dem Schrumpfungsprozess.
  • – Die Folie lässt sich entfernen, wenn sie als temporärer Schutz dient.
  • – Die Folie schließt nach dem Schrumpfungsprozess plan mit der Oberfläche des Bauelements ab. Dadurch ist eine weitere Prozessierung erleichtert.
In general, the film preferably has the following technical features:
  • - The film adheres well to the surface. This also applies during and after the shrinking process.
  • - The film can be removed if it serves as a temporary protection.
  • The film is flush with the surface of the device after the shrinking process. This facilitates further processing.

Das geschilderte Verfahren ist technisch leicht durchführbar und kostengünstig. Es erleichtert den Einsatz von weiteren Prozessen, da unter Umständen Medien verwendet werden können, die das Substrat ohne Schutzfolie angreifen würden.The described method is technically easy to carry out and inexpensive. It facilitates the use of other processes, as may media can be used which would attack the substrate without protective film.

Claims (7)

Verfahren zur Herstellung eines Erzeugnisses, bei dem – eine Folie (5) und ein Bauelement (2) so nebeneinander auf einem Substrat (1) angeordnet werden, dass zwischen der Folie (5) und dem Bauelement (2) ein Spalt (6) entsteht, – der Spalt (6) zwischen der Folie (5) und dem Bauelement (2) geschlossen wird dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement (2) auf der dem Substrat (1) zugewandten Seite erhöhte Kontaktstellen (3) aufweist und dadurch zwischen dem Bauelement (2) und dem Substrat (1) ein Zwischenraum (4) entsteht und als die Folie (5) eine Folie verwendet wird, die sich über dem Substrat (1) weiter als der Zwischenraum (4) erhebt, wobei die Folie (5) und die erhöhten Kontaktstellen (3) auf dem selben Niveau an das Substrat (1) angrenzen.Process for the manufacture of a product in which - a film ( 5 ) and a component ( 2 ) so next to each other on a substrate ( 1 ), that between the film ( 5 ) and the component ( 2 ) A gap ( 6 ), - the gap ( 6 ) between the film ( 5 ) and the component ( 2 ) is characterized in that the component ( 2 ) on the substrate ( 1 ) facing side elevated contact points ( 3 ) and thereby between the device ( 2 ) and the substrate ( 1 ) a gap ( 4 ) and as the film ( 5 ) a film is used which extends over the substrate ( 1 ) further than the gap ( 4 ), the film ( 5 ) and the elevated contact points ( 3 ) at the same level to the substrate ( 1 ). Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Spalt (6) zwischen der Folie (5) und dem Bauelement (2) durch einen Schrumpfungsprozess geschlossen wird.Method according to Claim 1, in which the gap ( 6 ) between the film ( 5 ) and the component ( 2 ) is closed by a shrinkage process. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Folie (5) und das Bauelement (2) so nebeneinander auf dem Substrat (1) angeordnet werden, dass die Folie (5) auf dem Substrat (1) um das Bauelement (2) herum angeordnet wird.Method according to one of the preceding claims, in which the film ( 5 ) and the component ( 2 ) so next to each other on the substrate ( 1 ), that the film ( 5 ) on the substrate ( 1 ) around the device ( 2 ) is arranged around. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als die Folie (5) eine Folie verwendet wird, die so dick ist, das ihre dem Substrat (1) abgewandte Seite auf einem Niveau mit der dem Substrat abgewandten Seite des Bauelements (2) verläuft.Method according to one of the preceding claims, in which as the film ( 5 ) a film is used that is as thick as its substrate ( 1 ) on a side facing away from the substrate side of the device ( 2 ) runs. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als die Folie (5) eine Folie verwendet wird, die eine Öffnung im Bereich des Bauelements (2) aufweist.Method according to one of the preceding claims, in which as the film ( 5 ) a film is used which has an opening in the region of the component ( 2 ) having. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Folie (5) auf dem Substrat (1) und dem Bauelement (2) angeordnet wird, und bei dem der auf dem Bauelement (2) angeordnete Teil der Folie (5) entfernt wird.Method according to one of Claims 1 to 4, in which the film ( 5 ) on the substrate ( 1 ) and the component ( 2 ) is arranged, and in which the on the component ( 2 ) arranged part of the film ( 5 ) Will get removed. Erzeugnis mit – einem Substrat (1), – einem Bauelement (2), das auf dem Substrat (1) angeordnet ist, – einer Folie (5), die auf dem Substrat (1) neben dem Bauelement (2) angeordnet ist, wobei die Folie (5) eine Schrumpffolie ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement (2) auf der dem Substrat (1) zugewandten Seite erhöhte Kontaktstellen (3) aufweist und dadurch zwischen dem Bauelement (2) und dem Substrat (1) ein Zwischenraum (4) entsteht und als die Folie (5) eine Folie verwendet wird, die sich über dem Substrat (1) weiter als der Zwischenraum (4) erhebt, wobei die Folie (5) und die erhöhten Kontaktstellen (3) auf dem selben Niveau an das Substrat (1) angrenzen.Product with - a substrate ( 1 ), - a component ( 2 ) placed on the substrate ( 1 ), - a film ( 5 ), which are on the substrate ( 1 ) next to the component ( 2 ), the film ( 5 ) is a shrink film, characterized in that the component ( 2 ) on the substrate ( 1 ) facing side elevated contact points ( 3 ) and thereby between the device ( 2 ) and the substrate ( 1 ) a gap ( 4 ) and as the film ( 5 ) a film is used which extends over the substrate ( 1 ) further than the gap ( 4 ), the film ( 5 ) and the elevated contact points ( 3 ) at the same level to the substrate ( 1 ).
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