DE102005022780B4 - Halbleiterchips für Tag-Anwendungen und Verfahren zur Packung von Halbleiterchips - Google Patents

Halbleiterchips für Tag-Anwendungen und Verfahren zur Packung von Halbleiterchips Download PDF

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Abstract

Halbleiterwafer (5), der mehrere Halbleiterchips (11) für HF-Tag-Anwendungen aufweist, wobei jeder Halbleiterchip (1) die folgenden Merkmale aufweist: – mindestens ein integriertes Schaltungselement, – ein aktives Identifizierungs- und/oder Authentifizierungselement, das die Speicherung und den Austausch von Informationen bezüglich eines Gegenstands des täglichen Bedarfs vorsieht, – eine Dicke von weniger als 100 μm, und – eine Magnetbeschichtung (2) aufweist wobei mindestens ein Halbleiterchip (1) eine Magnetbeschichtung (2) aufweist, die eine größere oder kleinere magnetische Kraft als mindestens ein zweiter Halbleiterchip (1) des Halbleiterwafers (5) bewirkt.

Description

  • Die Erfindung betrifft Halbleiterwafer mit Halbleiterchips für HF-Tag-Anwendungen und ein Verfahren zur Packung von Halbleiterchips.
  • HF-Tag-Chips weisen einen Transponder und einen digitalen Speicher auf, die der Etikettierung bzw. der Identifizierung von Gegenständen dienen. Solche Tag-Chips sind zum Beispiel aus der EP 0 905 657 A1 bekannt und können in Etiketten, Geldscheinen, Smartcards und ähnlichem eingebaut werden. Der TAG-Chip-Transponder weist eine Antenne zum Auslesen und zum Einschreiben von Identifikations- bzw. Etiketteninformationen auf, wobei diese Informationen auf HF-Fernabruf zur Verfügung stehen, bzw. mittels HF-Übertragung in den digitalen Speicher eingeschrieben werden können.
  • Die HF-TAG-Chips haben eine typische Chipgröße, deren Fläche kleiner als 0,5 mm2 und deren Dicke weniger als 100 µm ist.
  • Bisher werden diese kleinen Halbleiterchips mit Hilfe eines Halbleiterchipbonders in einem „PICK- und PLACE-Verfahren“ von einer Sägefolie abgenommen und auf einen Kaschierträger bzw. „Liner“ umgesetzt. Ein Klebstoff zur Befestigung des Halbleiterchips auf dem Kaschierträger wird entweder durch Dispensen aufgebracht, oder kann bereits auf dem Kaschierträger angeboten werden, oder befindet sich bereits auf der Halbleiterchip-Rückseite.
  • Dieses Verfahren benötigt selbst bei Einsatz von Hochgeschwindigkeits-Halbleiterchipbondern mindestens 200 ms pro Halbleiterchip, sodass keine nennenswerte Steigerung für den Fertigungsdurchsatz mehr möglich ist. Dabei ist der Kaschierträger auf das Endprodukt abzustimmen, woraus sich eine entsprechende Typenvielfalt für die Handhabungsmechanik des Kaschierträgers ergibt. Das bedeutet, dass die Vorrichtung äußerst flexibel in der Positionierung und Bestückung von Kaschierträgern arbeiten muss.
  • Die Nachfrage nach Smartcards oder mit derartigen Halbleiterchips bestückten Geldscheinetiketten und ähnlichen Kaschierträgern steigt jedoch ständig, so dass das Vereinzeln von Halbleiterchips eines Halbleiterwafers und das Aufbringen auf einen Kaschierträger bzw. einen „Liner“ mittels Einzelbondverdrahtungstechnik nicht ausreicht, um eine entsprechende dem Bedarf gesteigerte Fertigungsgeschwindigkeit zu erreichen.
  • Die Druckschrift US 2002 / 0 013 008 A1 offenbart ein Verfahren zum Montieren von Halbleiterchips mit Hilfe von elektrischen Feldgradienten in der Position, auf der der Halbleiterchip zu montieren ist.
  • Die Druckschrift US 5 596 223 A offenbart ein Verfahren zur Auswahl Halbleiterchips mit einer magnetischen Beschichtung mit Hilfe eines Magnets.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen leicht handelbaren Tag-Chip sowie hierzu ein Verfahren anzugeben, mit denen ein kostengünstiges Einbringen von Halbleiterchips in Kaschierträgern in zuverlässiger Weise bei hoher Durchsatzgeschwindigkeit möglich ist.
  • Gelöst wird diese Aufgabe mit den Gegenständen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Erfindungsgemäß wird ein Halbleiterwafer, der mehrere Halbleiterchip für HF-Tag-Anwendungen aufweist, angegeben. Jeder Halbleiterchip weist mindestens ein integriertes Schaltungselement und ein aktives Identifizierungs- und/oder Authentifizierungselement auf, das die Speicherung und den Austausch von Informationen bezüglich eines Gegenstands des täglichen Bedarfs vorsieht. Der Halbleiterchip weist eine Dicke weniger als 100 µm und eine Magnetbeschichtung auf. Mindestens ein Halbleiterchip weist eine Magnetbeschichtung auf, die eine größere oder kleinere magnetische Kraft als mindestens ein zweiter Halbleiterchip des Halbleiterwafers bewirkt.
  • HF-Tag-Halbleiterchips können zum Beispiel auf Waren in der Form eines Warenetiketts aufgeklebt oder in einem Gegenstand, zum Beispiel eine Banknote, eingebaut werden. Der Halbleiterchip wird verwendet, um Informationen über die Ware zu speichern. Diese Informationen können den Preis, die Produktnummer, die Herstellungsnummer usw. sein. Diese Informationen können berührungslos mittels eines Lesegeräts gelesen und dadurch die Ware identifiziert und/oder authentifiziert werden.
  • Erfindungsgemäß weist der Halbleiterchip eine Magnetbeschichtung auf. Dies ermöglicht die vereinfachte Handhabung des Halbleiterchips während des Herstellungsverfahrens sowie des Montageverfahrens, denn die Handhabung kann mittels magnetischer Kraft durchgeführt werden.
  • In einer Ausführungsform ist die Magnetbeschichtung auf der Rückseite des Halbleiterchips angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass die Funktionalität des Schaltungselements von der magentischen Kraft weniger beeinflusst wird. In einer zweiten Ausführungsform ist die Magnetbeschichtung auf der Oberseite des Chips angeordnet. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die Rückseite des Chips einfacher auf einem Gegenstand montiert werden kann. Die Magnetbeschichtung kann eine geschlossene Schicht oder eine strukturierte Schicht sein.
  • Die Magnetschicht kann eine Nickelbeschichtung aufweisen, die vorzugsweise eine Dicke von wenigen Mikrometern aufweist. Eine Nickelbeschichtung hat den Vorteil, dass Nickelbeschichtungen viel in der Halbleitertechnik verwendet werden, sodass eine Beschichtung zuverlässig aufgebracht werden kann.
  • In einer alternativen Ausführungsform weist die Magnetbeschichtung ferro- oder ferrimagnetische Partikel auf. Diese Partikel können in einer Photolackschicht eingebettet werden.
  • Vorzugsweise weist der Halbleiterchip eine Fläche von weniger als etwa 1 mm2, vorzugsweise weniger als etwa 0,5 mm2 auf. Vorteilhaft ist es, wenn die Dicke des Halbleiterchips weniger als 50 µm ist. Ein dünner Halbleiterchip ist besonders vorteilhaft bei Anwendungen wie Banknoten, da der Gegenstand selbst sehr dünn ist. Ein dünner Halbleiterchip ist auch vorteilhaft, wenn der Chip in die Packung eines Gegenstands, z.B. einer DVD, eingebaut wird.
  • In einer Ausführungsform weist der Halbleiterchip eine integrierte Antenne auf. Dies ist vorteilhaft bei Anwendungen, in denen der Halbleiterchip in den Gegenstand eingebaut oder integriert wird, da keine zusätzliche externe Antenne benötigt wird.
  • Der Halbleiterchip kann auch mindestens zwei Anschlüsse aufweisen. Die Anschlüsse ermöglichen eine Ankopplung zum Beispiel einer externen Antenne, eines Transponders oder einer Stromquelle. Eine externe Antenne, die mit den Anschlüssen verbunden ist, hat den Vorteil, dass die gespeicherten Informationen aus einem größeren Abstand berührungslos gelesen werden können.
  • In einer Ausführungsform weist der Halbleiterchip einen nicht-flüchtigen Speicher auf, der nur einmal zum Speichern der Information programmierbar ist. Dies wird vorteilhaft in Authentifizierungsanwendungen verwendet.
  • Der Halbleiterchip weist einen nicht-flüchtigen Speicher zum Speichern der Information sowie eine Sicherheitsschaltung auf. Die Sicherheitsschaltung ist mit einem nicht löschbaren Speicher ausgerüstet und so angepasst, dass sie die Programmierung des nicht-flüchtigen Speichers bezüglich der Informationsinhalte des nicht löschbaren Speichers blockiert. Diese Anordnung ermöglicht, dass der Speicher stückweise programmiert werden kann, ohne dass die gespeicherte Information gelöscht oder geändert werden kann.
  • Erfindungsgemäß wird ein Halbleiterwafer angegeben, der mehrere Halbleiterchips nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen aufweist. Ein Halbleiterwafer mit mehreren Halbleiterchips für HF-Tag-Anwendungen wird mit einer Magnetbeschichtung oder einer elektrostatisch aufladbaren Struktur beschichtet. Der Wafer wird danach singuliert.
  • Erfindungsgemäß weist mindestens ein Halbleiterchip eine Magnetbeschichtung auf, die eine größere oder kleinere magnetische Kraft besitzt als mindestens ein zweiter Halbleiterchip. Dies ermöglicht, dass dieser Chip separat von den anderen Halbleiterchips von dem singulierten Wafer abgehoben werden kann.
  • Erfindungsgemäß kann vor dem Trennen die Funktionalität der Halbleiterchips getestet werden. Die defekten Halbleiterchips können mit einer Magnetbeschichtung größerer Kraft selektiv beschichtet und aus dem Wafer abgehoben und weggeworfen werden. Die korrekt funktionierenden Chips können in einem zweiten Schritt abgehoben und als Schüttgut zur Lieferung oder zum Montieren eingepackt werden.
  • Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum Abheben von Halbleiterchips, die eine Magnetbeschichtung oder eine elektrostatisch aufladbare Struktur aufweisen, angegeben. Die Vorrichtung weist dazu einen elektromagnetischen Heber auf, der einen magnetisch Kopf besitzt. Dieser Kopf ist in der Lage, singulierte Halbleiterchips eines Halbleiterwafers mit Magnetbeschichtung von einer Waferposition aufzunehmen und in einer Sammelposition abzulegen. Die Sammelposition muss nicht an der Montageanlage stehen, sondern kann ein (Glas-)Röhrchen sein, in dem diese Chips gesammelt werden und als Schüttgut zu den Kunden geliefert werden, die wiederum die Chips dann in deren Maschinenzuführung „kippen“.
  • Ferner weist die Vorrichtung einen Sammelbehälter auf, der mit einer Fördermechanik, z.B. einem Schwingförderer, die Halbleiterchips von der Sammelposition zu einer Aufnahmeposition transportiert.
  • Diese Vorrichtung wird zum Abheben von HF-Tag-Halbleiterchips von einem Wafer verwendet. Die Chips werden zu einer Sammelposition transportiert und abgelegt. Die Sammelposition weist in einer Ausführungsform einen Sammelbehälter auf, in den die Halbleiterchips eingelagert werden können. In einer zweiten Ausführungsform werden die Chips gesammelt und zu einer Montagevorrichtung geführt.
  • Möglich ist auch eine Vorrichtung zur Montage von Halbleiterchips, die eine Magnetbeschichtung aufweisen. Die Vorrichtung weist eine Aufnahmeposition auf, in der die zu montierenden Chips angeordnet werden können. Die Aufnahmeposition kann einen Zuführbehälter für mehrere Chips aufweisen.
  • Ferner weist die Vorrichtung eine Transportwalze auf, welche Transportsitze für Halbleiterchips aufweist. Dabei sind die Transportsitze in der Aufnahmeposition elektromagnetisch oder elektrostatisch aktivierbar und in einer Abgabeposition deaktivierbar. Ferner weist die Transportwalze eine Achse auf, um die sich die Walze von der Aufnahmeposition zu der Abgabeposition drehen kann.
  • Diese Vorrichtung hat den Vorteil, dass auf Grund der Drehgeschwindigkeit der Transportwalze mit Aufnahmeposition und Abgabeposition, sowie dicht auf den Umfang der Walze verteilten Transportsitzen, eine extrem steigerbare Fertigungsgeschwindigkeit zum Bestücken von Kaschierträgern bzw. „Linern“ bzw. Gegenständen des alltäglichen Bedarfs erreicht werden kann. Voraussetzung für die Funktionsfähigkeit dieser Vorrichtung ist lediglich, dass der Halbleiterwafer, aus dem die Halbleiterchips gesägt wurden, eine entsprechende elektrostatisch aufladbare Struktur auf seiner Rückseite oder seiner Oberseite bzw. eine entsprechende magnetische Beschichtung auf seiner Rückseite oder seiner aktiven Oberseite aufweist.
  • Wie oben erwähnt, sind zumindest magnetische Strukturen in beliebiger Konfiguration auf einem Halbleiterchip bzw. Halbleiterwafer aufbringbar, sodass die Funktionsfähigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gesichert ist. Somit kann zuverlässig eine Vielzahl von Halbleiterchips gleichzeitig von einer Sägefolie als Träger des zersägten Halbleiterwafers aufgenommen werden, und bei Deaktivierung der elektromagnetischen oder elektrostatischen Attraktion des Hebers können diese Halbleiterchips in eine Sammelposition verbracht werden.
  • Dieser Prozess wird typischerweise beim Halbleiterhersteller durchgeführt, sodass die Auslieferform vorzugsweise Schüttgut ist. Hierzu kann auch vorher noch ein Sortieren der „Non-Good-Dies“ erfolgen, die nach dem Waferproben und Sägen entweder durch „Pick and Scrap“ oder durch zusätzliches Inken (vor dem Sägen) mit magnetischer Tine nach dem Vereinzeln durch die hinreichend unterschiedlichen magnetischen Kräfte aus dem Schüttgut „herausgefischt“ werden.
  • Der Vorteil der Bestückungswalze bzw. der drehbaren Walze mit einer Vielzahl von Transportsitzen liegt darin, dass durch Vorsehen einer Vielzahl von Transportsitzen auf dem Umfang der Transportwalze eine hohe Durchsatzgeschwindigkeit beim Bestücken von Kaschierträgern erreicht werden kann.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung weist der Heber einen weichmagnetischen Kern auf, der mit dem Magnetkopf mechanisch verbunden ist und eine Spule, die um den Kern gewickelt ist. In einer derartigen Konstruktion aus einem weichmagnetischen Kern und einer Spule kann der Magnetkopf in seiner magnetischen Anziehungswirkung aktiviert und deaktiviert werden. Weisen die Halbleiterchips entsprechende magnetisch wirksame Beschichtungen auf, so kann der Halbleiterwafer auf seiner Sägeunterlage lediglich kurzfristig erwärmt werden, um den Adhäsionsgrad der Sägefolie zu vermindern, sodass eine Ablösung der Halbleiterchips von der Sägefolie möglich wird, und eine hohe Attraktion des Magnetkopfes die Halbleiterchips aufnimmt und diese Vielzahl von Halbleiterchips zu einer Sammelposition transportiert.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Sammelbehälter mit Rüttelfördermechanik der Vorrichtung ein Zufuhrrohr auf, das benachbart zu der Aufnahmeposition der Transportwalze angeordnet ist. Dabei wird dieses Zufuhrrohr über den Rüttelmechanismus ständig mit Halbleiterchips versorgt, die sich in dem Sammelbehälter angesammelt haben, sodass eine hohe Vielzahl von Halbleiterchips bereitsteht, um auf den Umfangsmantel der Walze in entsprechenden Transportsitzen aufgenommen zu werden. An der Abgabeposition wird der elektromagnetisch oder elektrostatisch wirksame Transportsitz deaktiviert, sodass die Halbleiterchips gezielt auf einem Kaschierträger unter vorgegebenem Abstand aufgebracht werden können. Somit hat in vorteilhafter Weise die Vorrichtung alle Voraussetzungen, ein verbessertes Bestücken von Kaschierträgern mit entsprechend gesteigertem Durchsatz für Halbleiterchips bereitzustellen.
  • Ein besonderer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung dieser Vorrichtungen für ein Abheben und Montieren von HF-TAG-Chips mit integrierter HF-Antenne auf einem Kaschierträger bzw. einem „Liner“. Ein entsprechendes bevorzugtes Packungsverfahren für Halbleiterchips weist die nachfolgenden Verfahrensschritte auf. Zunächst wird der Halbleiterwafer der zu montierenden Halbleiterchips, mit einem permanent magnetischen Material beschichtet. Der Wafer wird auf eine Trennunterlage zum Beispiel einer mit Klebstoff beschichtete Folie fixiert. Die einzelnen Halbleiterchips werden von dem Wafer getrennt. Dies kann mittels Sägen durchgeführt werden. Es ist auch denkbar die Halbleiterchips selbst mit einem permanent magnetischen Material zu beschichten. Anschließend werden die Halbleiterchips durch einen elektromagnetisch aktiven Heber von der Unterlage, wie einer Sägefolie, abgehoben. Danach werden die Halbleiterchips in eine Sammelposition gebracht. Die Sammelposition kann einen Sammelbehälter mit Rüttelfördermechanismus aufweisen.
  • In einem bevorzugten Durchführungsbeispiel des Verfahrens wird zum Beschichten der Halbleiterwafer der zu montierenden Halbleiterchips oder zum Beschichten der Halbleiterchips selbst ein Photolack, der mit ferro- oder ferrimagnetischen Partikeln gefüllt ist, aufgebracht. Ein derartiges Beschichtungsverfahren ist in großem Maßstab auf der Rückseite von Halbleiterwafern durchführbar und lässt sich auch auf der aktiven Oberseite der Halbleiterwafer in vorteilhafter Weise anwenden. Dabei kann in einem weiteren Schritt der Photolack photolithographisch strukturiert werden, um beispielsweise auf der Oberseite des Halbleiterchips nur bestimmte Bereiche, in denen die Funktion des Halbleiterchips nicht beeinträchtigt wird, mit magnetischen Partikeln anzureichern. Dabei können auch langgestreckte magnetische Strukturen verwirklicht werden, die ein Ausrichten der Halbleiterchips erleichtern. Die Magnetbeschichtung kann alternativ mittels Sputtertechnik aufgebracht werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren weist auch die folgenden zusätzlichen Schritte auf. Vor dem Trennen des Wafers werden die Halbleiterchips funktional getestet und die defekten Halbleiterchips identifiziert und markiert. Der Wafer wird dann singuliert. Nach dem Trennen der einzelnen Chips von dem Wafer werden die defekten Halbleiterchips separat von dem Wafer abgehoben.
  • Erfindungsgemäß werden die defekten Chips mit einer zweiten magnetischen Beschichtung beschichtet. Die zweite magnetische Beschichtung bewirkt eine stärkere oder eine schwächere magnetische Kraft auf. Die defekten Chips oder die korrekt funktionierenden Halbleiterchips können mit dem elektromagnetisch aktiven Heber von der Unterlage abgehoben werden.
  • In dieser Durchführungsform weisen die zwei Gruppen von Halbleiterchips eine Beschichtung unterschiedlicher magnetischer Kraft auf. Die Gruppe mit der stärkeren magnetischen Beschichtung kann zunächst von dem Wafer entfernt werden. Danach kann die zweite Gruppe abgehoben werden. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass das Trennen der defekten Chips von dem Wafer gleichzeitig und in einem Schritt durchgeführt werden kann.
  • In einer alternativen Durchführungsform können die defekten Chips mit einer Pick-and-Place-Maschine von der Unterlage abgehoben werden. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass auf eine Vorrichtung zur selektiven Beschichtung der Halbleiterchips verzichtet werden kann.
  • Nach dem Abheben können die korrekt funktionierenden Halbleiterchips in einem Sammelbehälter gesammelt und zugeordnet werden. Dieser Behälter kann als Schüttgut zur Lieferung zu den Kunden bzw. zu der Montagevorrichtung verwendet werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Durchführungsform des Verfahrens wird vor dem Abheben der Halbleiterchips mit einem elektromagnetisch aktiven Heber von einer Unterlage diese Unterlage erwärmt, um die Adhäsionskraft eines thermoplastischen Klebstoffs zwischen Unterlage und Halbleiterchip zu vermindern. Eine derartige Erwärmung kann vorzugsweise zwischen 80 °C und 150 °C betragen, sodass mit geringer magnetischer Feldstärke die Halbleiterchips von der Unterlage entfernt werden können und an dem Kopf des Hebers positioniert werden.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt bei der Durchführung des Montageverfahrens wird zum Abheben der Halbleiterchips ein Strom durch die Spule des Hebers geleitet, um einen Magnetkopf des Hebers zu aktivieren, der die Halbleiterchips von der Unterlage abhebt. Somit ist es möglich, je nach Größe des Magnetkopfes, die Vielzahl von Halbleiterchips eines Halbleiterwafers von der Unterlage gleichzeitig abzuheben. Zum Sammeln der Halbleiterchips in einem Sammelbehälter wird der Heber zu einer Sammelposition verfahren und über dem Sammelbehälter wird dann der Heber elektromagnetisch deaktiviert, sodass die Halbleiterchips in den Sammelbehälter fallen können.
  • Schließlich werden die Halbleiterchips in ein Zufuhrrohr zu einer Aufnahmeposition einer Montagevorrichtung transportiert. Nach dem Aufnehmen einzelner Halbleiterchips auf entsprechende Transportsitze einer Transportwalze, wird die Transportwalze von der Aufnahmeposition in eine Abgabeposition unter Abgabe der Halbleiterchips auf einen Kaschierträger bzw. einen „Liner“ gedreht. Bei entsprechend schneller Nachführung von Halbleiterchips aus dem Sammelbehälter kann folglich eine hohe Drehgeschwindigkeit für die Walze eingestellt werden, sodass ein schneller Transfer mit hohem Durchsatz von der Aufnahmeposition zu der Abgabeposition ermöglicht wird.
  • Die Halbleiterchips können in einem Zufuhrrohr zu einer Aufnahmeposition unter Rütteln mittels einer Rüttelfördermechanik des Sammelbehälters und/oder durch Luftstromtransport und/oder durch elektrostatische Anziehung und/oder durch elektromagnetische Anziehung weiter transportiert werden. Dabei kann auch die Rüttelfördermechanik lediglich von diesen unterschiedlichen Hilfsmitteln im Transport der Halbleiterchips zu dem Zufuhrrohr unterstützt werden.
  • Um aus dem Zufuhrrohr in der Aufnahmeposition einzelne Halbleiterchips in die entsprechenden Transportsitze einer Transportwalze abzugeben, weist die Transportwalze im Bereich des Transportsitzes einen Elektromagnetkopf auf, der zur Aufnahme der einzelnen Halbleiterchips jeweils aktiviert wird. Schließlich wird zur Abgabe einzelner Halbleiterchips von der Transportwalze und von den Transportsitzen auf einem Kaschierträger bzw. einem „Liner“ bzw. einem Gegenstand des alltäglichen Bedarfs in der entsprechenden Abgabeposition der Elektromagnetkopf des Transportsitzes deaktiviert, sodass ein Positionieren auf einem Kaschierträger möglich ist.
  • Zusammenfassend ist festzustellen, dass dieses Verfahren gegenüber bisherigen Lösungen erhebliche Vorteile aufweist. So werden die Halbleiterchips als Schüttgut in einem magnetischen Feld einer schnell laufenden Walze, die an den entsprechenden Stellen der Transportsitze lokal magnetisiert ist, zugeführt. Die magnetischen Kräfte fixieren den Halbleiterchip auf der Walze in den Transportsitzen, die diesen Chip dann auf einem vorpräparierten Kaschierträger bzw. „Liner“ absetzen. Dabei kann die Vorpräparation darin bestehen, dass ein Klebstoff oder eine magnetische Beschichtung auf dem „Liner“ in den entsprechenden Positionen vorgesehen ist. mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können mehr als 20 Halbleiterchips pro Sekunde auf dem Kaschierträger positioniert werden, was einem Durchsatz von weniger als 50 ms pro Bestückungsvorgang entspricht.
  • Das Aufnehmen und das Abgeben der Halbleiterchips in den entsprechenden Transportsitzen der Transportwalze kann durch feine Bohrungen zu den Transportsitzen unterstützt werden, indem bei der Aufnahme die Bohrung evakuiert wird und bei der Abgabe ein geringer Überdruck in der Bohrung zur Verfügung gestellt wird.
  • Die Beschichtung der Halbleiterchips mit magnetischen Materialien erfolgt in vorteilhafter Weise auf der Waferebene auf der Oberseite oder auf der Rückseite des Halbleiterwafers, wobei im einfachsten Fall eine ganzflächige Beschichtung erfolgt. Danach kann der Halbleiterwafer auf einer Unterlage mit Hilfe eines thermoplastischen Materials wie Wachs fixiert und gesägt oder mit einem Laserverfahren in einzelne Halbleiterchips getrennt werden. Derartige Laserverfahren haben den Vorteil, dass die Außenkontur der Halbleiterchips nicht rechteckig sein muss, sodass scharfkantige Formen, die sonst beim Sägen auftreten, vermieden werden können.
  • Dieses bedeutet eine weitere Minimierung der Störanfälligkeit der Vorrichtung, insbesondere bei der Zuführung der Halbleiterchips durch das Zufuhrrohr. Da nach dem Trennvorgang die Halbleiterchips einzeln auf der Unterlage liegen, lassen sie sich von dieser Unterlage unter gleichzeitigem Erhitzen abnehmen und in einem Sammelbehälter sammeln. Falls nötig, können auch die Halbleiterchips in dieser Schüttgutform des Sammelbehälters noch gereinigt und gewaschen werden. Aufgrund der Rüttelmechanik bzw. auch aufgrund von magnetischen oder elektrostatischen Feldern schweben die Halbleiterchips der Aufnahmeposition in das Zufuhrrohr zu.
  • Dabei sind die Fertigungsgeschwindigkeiten zwischen den oben erwähnten 20 bis sogar 100 Bauteilen pro Sekunde möglich, sodass dies der Druckgeschwindigkeit von Geldscheinen, Etiketten und anderen Smartcards bzw. Verpackungsmaterialien entspricht. Die Zuführung funktioniert um so besser, je größer das Ausrichtmoment für die Halbleiterchips ist; das heißt, je länglicher ein Chip oder eine magnetische Struktur auf dem Chip ausgebildet ist, um so größer und zuverlässiger ist die magnetische Ausrichtwirkung für derartige Halbleiterchips.
  • Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
  • 1 zeigt eine prinzipielle perspektivische Ansicht eines in Halbleiterchips getrennten Halbleiterwafers auf einer Trennunterlage;
  • 2 zeigt eine prinzipielle perspektivische Ansicht eines elektromagentischen Hebers beim Abheben von Halbleiterchips von der Trennunterlage;
  • 3 zeigt eine prinzipielle, teilweise perspektivische Ansicht einer Sammelposition der Vorrichtung für Halbleiterchips mit Transport zu einer Aufnahmeposition einer Transportwalze;
  • 4 zeigt eine prinzipielle Skizze der Kaschierung der Halbleiterchips zwischen zwei Folien unter Transport und Übergabe der Halbleiterchips mit Hilfe der Transportwalze von einer Aufnahmeposition zu einer Abgabeposition.
  • 1 zeigt eine prinzipielle perspektivische Ansicht eines in Halbleiterchips 1 getrennten Halbleiterwafers 5 auf einer Trennunterlage 19. Die Trennunterlage 19 ist eine ebene Platte mit einer Beschichtung eines thermoplastischen Kunststoffes, wie einer Wachsbeschichtung, mit welcher der Halbleiterwafer 5 während des Trennvorgangs auf der Unterlage 19 gehalten wird. Die Rückseite des Halbleiterwafers 5 wurde vor dem Aufbringen auf die Unterlage 19 mit einer Magnetbeschichtung versehen, wobei diese Magnetbeschichtung aus einem mit ferri- oder ferromagnetischen Partikeln gefüllten Photolack besteht.
  • Die Halbleiterchips 1 sind für HF-Tag-Anwendungen geeignet und weisen mindestens ein integriertes Schaltungselement und ein aktives Identifizierungs- und/oder Authentifizierungselement auf, das die Speicherung und den Austausch von Informationen bezüglich eines Gegenstands des täglichen Bedarfs vorsieht. Die Halbleiterchips weisen auch eine integrierte Antennen auf. Die Halbleiterchips 1 weisen eine Dicke von etwa 100 µm und eine Fläche von etwa 0,5 mm2 auf. Die Rückseite der Halbleiterchips 1 weist eine Magnetbeschichtung auf.
  • 2 zeigt eine prinzipielle perspektivische Ansicht eines elektromagnetischen Hebers 3 beim Abheben von Halbleiterchips 1 von der Trennunterlage 19. Der in Halbleiterchips 1 getrennte Halbleiterwafer 5 wird auf seiner Trennunterlage 19, nachdem der Trennvorgang beendet ist, auf eine Heizplatte 21.

Claims (20)

  1. Halbleiterwafer (5), der mehrere Halbleiterchips (11) für HF-Tag-Anwendungen aufweist, wobei jeder Halbleiterchip (1) die folgenden Merkmale aufweist: – mindestens ein integriertes Schaltungselement, – ein aktives Identifizierungs- und/oder Authentifizierungselement, das die Speicherung und den Austausch von Informationen bezüglich eines Gegenstands des täglichen Bedarfs vorsieht, – eine Dicke von weniger als 100 μm, und – eine Magnetbeschichtung (2) aufweist wobei mindestens ein Halbleiterchip (1) eine Magnetbeschichtung (2) aufweist, die eine größere oder kleinere magnetische Kraft als mindestens ein zweiter Halbleiterchip (1) des Halbleiterwafers (5) bewirkt.
  2. Halbleiterwafer (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetbeschichtung (2) jeweils eine geschlossene Schicht ist.
  3. Halbleiterwafer (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetbeschichtung (2) jeweils eine strukturierte Schicht ist.
  4. Halbleiterwafer (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetbeschichtung (2) jeweils ferro- oder ferrimagnetische Partikel aufweist.
  5. Halbleiterwafer (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetbeschichtung (2) jeweils eine Nickelbeschichtung aufweist.
  6. Halbleiterwafer (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Halbleiterchips (1) jeweils weniger als etwa 50 μm ist.
  7. Halbleiterwafer (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterchips (1) jeweils eine Fläche von weniger als etwa 1 mm2, vorzugsweise weniger als etwa 0,5 mm2 aufweisen.
  8. Halbleiterwafer (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterchips (1) jeweils eine integrierte Antenne aufweisen.
  9. Halbleiterwafer (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterchips (1) jeweils mindestens zwei Anschlüsse aufweisen.
  10. Halbleiterwafer (5) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antenne mit den Anschlüssen verbunden ist.
  11. Halbleiterwafer (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterchips (1) jeweils einen nicht-flüchtigen Speicher aufweisen, der nur einmal zum Speichern der Information programmierbar ist.
  12. Halbleiterwafer (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterchips (1) jeweils einen nicht-flüchtigen Speicher zum Speichern der Information sowie eine Sicherheitsschaltung aufweisen, die mit einem nicht löschbaren Speicher ausgerüstet und so angepasst ist, dass sie die Programmierung des nicht-flüchtigen Speichers bezüglich der Informationsinhalte des nicht löschbaren Speichers blockiert.
  13. Verfahren zur Packung von Halbleiterchips (1), das folgende Verfahrensschritte aufweist: – Beschichten des Halbleiterwafers (5) der zu montierenden Halbleiterchips (1) oder Beschichten der Halbleiterchips (1) mit einem permanentmagnetischen Material; – Fixieren des Wafers (5) auf eine Trennunterlage (19); – Trennen der einzelnen Halbleiterchips (1) von dem Wafer; – Abheben von mindestens einem Halbleiterchip (1) mit einem elektromagnetisch aktiven Heber (3) von einer Unterlage (19), wobei vor dem Trennen des Wafers (5) die Halbleiterchips (1) funktional getestet und die defekten Halbleiterchips identifiziert und markiert werden; und nach dem Trennen des Wafers (5) die defekten Halbleiterchips separat von dem Wafer (5) abgehoben werden, wobei die defekten Halbleiterchips (1) mit einer zweiten magnetischen Beschichtung beschichtet werden, wobei die zweite magnetische Beschichtung eine stärkere oder eine schwächere magnetische Kraft bewirkt als die Magnetbeschichtung der korrekt funktionierenden Halbleiterchips (1); und die defekten Halbleiterchips (1) oder die korrekt funktionierenden Halbleiterchips (1) mit dem elektromagnetisch aktiven Heber (3) von der Unterlage (19) abgehoben werden.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zum Beschichten der Halbleiterwafer (5) der zu montierenden Halbleiterchips (1) oder zum Beschichten der Halbleiterchips (1) ein Photolack, der mit ferro- oder ferrimagnetischen Partikeln gefüllt ist, aufgebracht wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Photolack photolithographisch strukturiert wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetbeschichtung (2) mittels Sputtertechnik aufgebracht wird.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Abheben die korrekt funktionierenden Halbleiterchips (1) in einem Sammelbehälter (8) gesammelt und zugeordnet werden.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Abheben der Halbleiterchips (1) mit einem elektromagnetisch aktiven Heber (3) von der Unterlage (19) die Unterlage (19) erwärmt wird, um die Adhäsionskraft eines thermosensitiven Klebstoffs zwischen Unterlage (19) und Halbleiterchip (1) zu vermindern.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abheben der Halbleiterchips (1) mit einem elektromagnetisch aktiven Heber (3) ein Strom durch eine Spule (15) des Hebers (3) geleitet wird, um einen Magnetkopf (4) des Hebers (3) zu aktivieren, der die Halbleiterchips (1) von der Unterlage (19) abhebt.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass zum Sammeln der Halbleiterchips (1) in einem Sammelbehälter (8) der elektromagnetisch aktive Heber (3) zu einer Sammelposition (7) über dem Sammelbehälter (8) verfahren wird und der Heber (3) elektromagnetisch deaktiviert wird.
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