DE102006053916B3 - Verfahren zum Herstellen einer Klebefläche auf einer Oberfläche eines Die-Trägers - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Klebefläche auf einer Oberfläche eines Die-Trägers für das nachfolgende Befestigen mindestens eines Dies auf der Klebefläche. Die Klebefläche (100) weist einen Innenbereich (101) und einen Randbereich (102) auf und wird durch Drucken eines halbhärtbaren Klebers mittels eines Schablonen-Druckverfahrens auf die Oberfläche des Trägers (200) aufgebracht, wobei die gedruckte Klebefläche (100) im Innenbereich (101) mit einer größeren Schichtdicke ausgebildet wird, als zumindest im seitlichen Randbereich (102).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Klebefläche auf einer Oberfläche eines Die Trägers für das nachfolgende Befestigen mindestens eines Dies auf der Klebefläche.
  • Das Häusen bzw. Verpacken von integrierten Schaltkreisen, den Dies, ist einer der Schwerpunkte bei der Herstellung von Dies aufweisenden elektronischen Bauelementen. Das Gehäuse dient dazu, den Die auf einer Leiterplatte zu befestigen und die integrierte Schaltung auf dem Die mit der Schaltung einer Leiterplatte zu verbinden. Der Vorgang des Häusens oder Verpackens von Dies beinhaltet dabei zunächst das Befestigen des Dies beispielsweise auf einem Träger, beispielsweise dem so genannten Substrat, und anschließend das Ronden der Anschlüsse des Dies (der Pads) an Anschlüsse des Trägers, die beispielsweise bei einem FBGA-Gehäuse (Fine Pitch Ball Grid Array) von in Reihen an der Unterseite des Trägers angeordneten kugelförmig geformten Lötpunkten bereitgestellt werden. Bei den so genannten Board-on-Chip BGA's (BOC-BGA) werden die Dies auf einem Träger bzw. Substrat mit nach unten (face-down) weisenden Anschlüssen montiert, wobei der Träger einen Schlitz aufweist, oberhalb welchem die Die-Anschlüsse angeordnet werden.
  • Ein allgemein verwendetes Verfahren zum Befestigen der Dies auf dem Träger besteht beispielsweise darin, den Träger mittels eines Schablonen-Druckverfahrens mit einem Kleber zu bedrucken und den Kleber, der in Form von aufgedruckten Klebeflächen auf dem Träger aufgebracht ist, anschließend vorzuhärten. Dann erfolgt das Die Ronden durch Positionieren und Laminieren einer Mehrzahl von Dies auf dem Träger und anschließend das Aushärten des Klebers. Zwar ist diese Technologie insbesondere für die Herstellung von großen Stückzahlen geeignet, jedoch birgt diese auch das Risiko, dass es beim Befestigen der Dies, also beim Laminieren, in der Kleberschicht zwischen dem Die und dem Träger zu Lufteinschlüssen und Blasenbildung kommt. Derartige Fehlstellen können während des sich anschließenden Wiederaufschmelzlötens (reflow soldering) beispielsweise aufgrund eines so genannten Popkorn-Effektes zu ernsten Beschädigungen der Dies führen.
  • Bei dem vorgenannten Verfahren wird herkömmlich ein Kleber unter Verwendung einer Rakel und einer Schablone in einem Schablonen-Druckverfahren vermittels einer üblichen Druckmaschine auf die Oberfläche eines Trägers aufgedruckt. Für dieses Verfahren wird aufgrund der guten Formstabilität bevorzugt ein thixotroper Kleber verwendet, so dass die Klebefläche nach dem Drucken und Entfernen der Schablone ihre Form beibehält. Jedoch hat sich gezeigt, dass die mittels dieses Verfahrens erzeugte Oberfläche der gedruckten Klebefläche uneben ausgebildet ist. Insbesondere weist diese gedruckte Klebefläche in ihrer Mitte bzw. ihrem Innenbereich eine Vertiefung relativ zu den Randbereichen auf. Diese ungünstige Form der Klebefläche wird zum Zeitpunkt des Abhebens der Schablone, wenn der an den die Schablonenöffnung begrenzenden Rändern haftende Kleber nach oben gezogen wird, sowie aufgrund der Rakelbewegung erzeugt. Da der verwendete Kleber thixotrop eingestellt ist, verbleibt dieser mit seiner im Querschnitt mittig vertieften Gestalt über das Halbhärten hinaus erhalten. Während des nachfolgenden Laminierens werden die Dies auf die Klebeflächen unter Druckeinwirkung aufgebracht, wobei die Schichtdicke des Klebers verringert wird. Da die Ränder der Klebefläche höher sind als die Mitte der Klebefläche, kann es beim Verfließen/Verdrängen des Klebers zwischen dem Die und dem Träger vorkommen, dass sich die Kleberränder an vielen verschiedenen Stellen soweit annähern und zusammenfließen, dass zwischen diesen eingeschlossene Luft nicht entweichen kann und als schädliche Hohlräume zwischen dem Die und der Klebefläche zurückbleiben. Das Risiko der Ausbildung derartiger Hohlräume bzw. Blasen erhöht sich mit zunehmender Größe der zu laminierenden Dies.
  • Um diesem Problem entgegen zu wirken, wird herkömmlich statt den Kleber mittels Schablonen-Druckverfahren auf den Träger aufzubringen, flüssiger Kleber mittels einer Kanüle in einem Dispenserkopf dispensiert. Bei diesem Kleber handelt es sich zumeist um ein verflüssigtes Epoxidharz. Mittels dieses Verfahrens kann das Entstehen von Lufteinschlüssen, wie es bei dem vorgenannten Verfahren häufig der Fall ist, vermieden werden. Jedoch weist dieses Verfahren unter anderem den Nachteil auf, dass es seriell nicht wirtschaftlich eingesetzt werden kann, es ist ein sehr langsames und damit ungünstiges Verfahren. Darüber hinaus sind die mit Kleber versehenen Träger nicht lagerfähig. Vielmehr ist es hierbei notwendig, unmittelbar nach dem Kleberdispensen mit dem Die-Bonden fortzufahren. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass insbesondere bei der Verwendung von großflächigen dünnen Trägern die Träger flexibel und uneben ausgebildet sein können, was beim Kleberdispensen zum Auftragen von unterschiedlichen Kleberschichtdicken führt und das Risiko einer Kontamination mit den Dies während des Laminierens in sich trägt, insbesondere wenn die Dies relativ dünn sind, sowie zu übermäßigen Durchbiegungen der Dies führen kann.
  • Als Alternative zu der Verwendung von thixotropem oder flüssigem Kleber zum Bilden der Klebeflächen können ferner Klebefolien verwendet werden. Bei diesem Verfahren muss zunächst die Klebefolie entsprechend zugeschnitten werden und kann dann auf den Träger aufgeklebt werden. Je nach dem, was für ein Material verwendet wird, kann die Klebefolie noch einem Halbhärten unterzogen werden. Danach erfolgt das Die-Laminieren und Aushärten der Klebeverbindung. Jedoch sind diese Klebefolien sehr teuer und erfordern einen sehr anspruchsvollen und gleichmäßigen Anwendungsprozess, so dass dieses Verfahren insbesondere für eine Massenfertigung ungeeignet ist.
  • Aus dem Dokument "Fairfull, R. A.; Pascual, R.; Quirk, M. G.: Chip-Heatsink attach using contoured adhesive with glass stand-offs. In: IBM Technical Disclosures Bulletin, August 91, Vol. 34, No. 3, Seiten 161–162" ist das Herstellen einer Klebefläche zum Aufkleben eines Chips mittels einer Schablone und einer Rakel bekannt, deren Rakelkante eine Aussparung aufweist, so dass eine Klebefläche mit einem domartigen Profil erzeugt wird. Das mit sphärischen Glaskugeln gefüllte Epoxydharz wird unmittelbar vor dem Aufbringen des Chips aufgetragen.
  • Aus Dokument US 2003/0194831 A1 ist es bekannt, auf einen Träger einen im Wesentlichen flüssigen Kleber aufzutragen, der auf dem Träger zunächst verließt und anschließend vorverfestigt wird, bevor der Die auf dem Kleber klebend befestigt wird.
  • Aus Dokument WO 03/025080 A1 ist beispielsweise bekannt, mittels Dispensierens eine im Wesentlichen X-förmige Klebefläche zum Befestigen eines Dies zu erzeugen, wobei die Klebefläche im Schnittpunkt der sich kreuzenden Kleberlinien erhöht ausgebildet ist.
  • Gemäß Dokument US 5,915,170 A wird auf einen Träger eine Vielzahl von elastischen Stützpads aus Elastomer beispielsweise aufgedruckt, auf die jeweils ein Kleberpad aufgedruckt oder aufdispensiert wird. Aufgrund der eingestellten Viskosität des Klebers der Klebepads, weisen die gedruckten Kleberpads eine konkav geformte Oberfläche auf. Auf der Vielzahl von Stützpads/Klebepads wird ein Chip klebend befestigt. In die Zwischenräume zwischen den Stützpads/Klebepads wird ein Füllmaterial eingespritzt.
  • Aus Dokument US 2005/0287708 A1 ist das Herstellen einer Klebefläche für einen Die beschrieben, wonach zunächst ein B-stage Kleber mittels eines Schablonendruckverfahrens auf einen Träger gedruckt wird, der Kleber nach dem Drucken in einem vorgehärtet wird, anschließend der Die auf der Klebefläche befestigt wird und abschließend der Kleber unter Wärme ausgehärtet wird.
  • Aus Dokument US 2004/0229406 A1 ist bekannt, mittels einer stufenförmig gestalteten Schablone einen Unterfüller auf einen Träger pyramidenförmig aufzudrucken, so dass der Unterfüller einen Randbereich und einen demgegenüber erhöhten Innenbereich aufweist.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Klebefläche auf einem Träger bereitzustellen, bei dem eine Klebefläche hergestellt wird, die zum Befestigen eines Dies unter Vermeidung von Lufteinschlüssen oder dergleichen in dem Kleber ausgebildet ist, und das für eine Massenproduktion geeignet ist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren zum Herstellen einer einen Innenbereich und eine Randbereich aufweisenden Klebefläche auf einer Oberfläche eines Die-Trägers für das nachfolgende Befestigen eines Dies auf der Klebeflache derart, dass ein halbhärtbarer, unter-thixotrop eingestellter Kleber mit erhöhter Oberflächenspannung mittels eines Schablonen-Druckverfahrens auf die Oberfläche des Trägers aufgedruckt wird, die Schablone abgehoben wird, wobei zunächst eine Klebefläche erzeugt wird, deren Randbereich relativ zu dem Innenbereich erhöht ausgebildet ist, und während einer vorbestimmten Verweildauer nach dem Drucken die Oberfläche der gedruckten Klebefläche unter Einfluss der erhöhten Oberflächenspannung eine konvexe Form ausbildet.
  • Die gemäß diesem Verfahren hergestellte Klebefläche weist somit keine Vertiefung in ihrer Mitte auf, sondern weist in ihrem Innenbereich eine größere Schichtdicke als in ihrem Randbereich auf. Aufgrund dieser Gestaltung der Klebefläche wird der Kleber während des Die-Laminierens in jedem Fall zu den Randbereichen der Klebefläche hin verdrängt, so dass das Ausbilden von Hohlräumen in der Klebefläche bzw. zwischen dem Die und dem Kleber sowie innerhalb der Kleberschicht ausgeschlossen ist. Ferner wird durch das Bereitstellen der erfindungsgemäß gestalteten Klebefläche erreicht, dass die Klebefläche nach dem Laminieren auch bei unebenen, das heißt gekrümmten Trägern, eine gleiche Kleberschichtdicke aufweist, da der Kleber der Klebefläche vom Innenbereich zumindest nach seitlichen Randbereichen hin verdrängt wird. Dies ist ferner besonders vorteilhaft bei der Verwendung von großflächigen dünnen Trägern zum Befestigen von größeren Dies mit Abmessungen im Bereich von eventuell größer als 50 mm2. Darüber hinaus ist die Klebefläche gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung auch zum Laminieren mit sehr dünnen Dies geeignet. Da zum Ausbilden der Klebefläche ein Schablonen-Druckverfahren verwendet wird, können auf einem Träger eine Mehrzahl von Klebeflächen in einem Prozessschritt hergestellt werden. Da für das Drucken ein halbhärtbarer Kleber verwendet wird, können eine Mehrzahl von Trägern mit jeweils der Mehrzahl Klebeflächen gemeinsam in einem Magazin aufgenommen und zum Halbhärten entsprechend gelagert werden. Nach dem Halbhärten, das heißt dem Verfestigen des Klebers in einen halbgehärteten Zustand (B-stage) können die Träger beispielsweise in diesen Magazinen verbleiben oder stapelweise verpackt werden und bis zur Laminierung mit den Dies an geeigneter Stelle, wenn erforderlich auch mehrere Wochen, zwischengelagert werden.
  • Die Oberfläche der Klebefläche, die unmittelbar nach dem Entfernen der Schablone aufgrund der Haftung des Klebers zumindest an den Rändern der Schablonenöffnung mit einer Vertiefung in der Mitte der Klebefläche ausgebildet wird, zieht sich während einer vorbestimmten Verweildauer aufgrund der erhöhten Oberflächenspannung des Klebers zusammen und bildet die konvexe Form aus, wobei die Klebefläche in der Mitte die größte Schichtdicke aufweist, die von einem allseits umgebenen Randbereich mit geringerer Schichtdicke eingeschlossen ist. Zur Realisierung der konvexen Form der Oberfläche der Klebefläche wird ein Kleber verwendet, der unter-thixotrop, auch als schwach thixotrop oder gering thrixotrop bezeichnet, eingestellt ist. Nach der Verweildauer, in welcher sich die konvexe Oberflächenform ausbildet und die aufgrund der dem verwendeten Kleber verliehenen erhöhten Oberflächenspannung vorbestimmt werden kann, kann der Träger mit der dann im Innenbereich am größten ausgebildeten Schichtdicke dem Halbhärten zugeführt werden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform kann die Verweildauer zum Herausbilden der konvex geformten Oberfläche durch die Schichtdicke des aufgedruckten Klebers relativ zur Größe der Kleberfläche eingestellt werden.
  • Gegenständlich bedeutet das beispielsweise, dass durch das Verwenden einer Schablone mit kleinerer Öffnung und dafür mit größerer Schablonendicke das zum vollständigen Benetzen des Dies benötigte Klebevolumen auf eine kleinere Fläche auf dem Träger aufgedruckt wird, so dass eine Klebefläche erzeugt wird, die eine geringere Grundfläche einnimmt und dafür eine größere Schichtdicke aufweist. Da aufgrund dieser Ausgestaltung die Oberfläche der Klebefläche kleiner ist, diese kann beispielsweise die gleiche Länge dafür aber eine geringere Breite aufweisen als die Fläche bei der vorgenannten Ausführungsform, erfolgt das Herausbilden der konvex geformten Oberfläche unter dem Einfluss der erhöhten Oberflächenspannung während einer kürzeren Verweildauer. Da zum Drucken der kleineren Klebefläche eine dickere Schablone verwendet wird, wird auf diese Weise genau die Menge an Kleber auf den Träger gedruckt, die zum im Wesentlichen vollständigen Benetzen der entsprechenden Die-Fläche notwendig ist. Da der späterhin dann halbgehärtete Kleber beim Laminieren unter Einfluss von Druck und Wärme wieder aufschmilzt, wird der Kleber unter dem Die von der Mitte zu zumindest den seitlichen Randbereichen so verdrängt, dass die Unterseite des Dies vollständig mit Kleber benetzt wird.
  • Gemäß einer anderen Ausgestaltung kann die gedruckte Klebefläche während der Verweildauer einer erhöhten Temperatur ausgesetzt werden. Auf diese Weise kann die Verweildauer zum Herausbilden der konvex geformten Oberfläche verkürzt werden.
  • Gemäß noch einer anderen Ausgestaltung kann der Träger mit der aufgedruckten Klebefläche während der Verweildauer in einem Gas gelagert werden, mittels dessen die Verweildauer zum Herausbilden der konvex geformten Oberfläche verkürzt werden kann.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird ferner gelöst mit einem Verfahren zum Herstellen einer Klebefläche auf einer Oberfläche eines Die-Trägers für das nachfolgende Befestigen eines Dies auf der Klebefläche, unter Verwenden eines halbhärtbaren, thixotrop eingestellten Klebers, der mittels eines Schablonen-Druckverfahrens auf die Oberfläche des Trägers aufgedruckt wird, wobei die gedruckte Klebefläche vermittels einer in der Rakelkante der Rakel ausgebildeten Aussparung in einem Innenbereich mit einer größeren Schichtdicke ausgebildet wird, als zumindest in einem seitlichen Randbereich, wobei für jeden Die zumindestens zwei Klebeflächen erzeugt werden.
  • Bei einem Schablonen-Druckverfahren gemäß der vorgenannten Ausführungsform der Erfindung wird nach dem Platzieren der Schablone auf der entsprechenden Oberfläche des Trägers der halbhärtbare, thixotrop eingestellte Kleber in Form einer Rolle bzw. Wurst auf die Schablone aufgebracht und mittels einer Rakel über die Öffnungen in der Schablone gezogen. Indem nun die Rakel in ihrer Rakelkante, das heißt in der Kante, mit der die Rakel über die Schablone streicht, eine Aussparung aufweist, wird die Oberseite der Klebefläche in ihrem Innenbereich mit einer der Aussparung entsprechenden Erhöhung ausgebildet. Da die größere Schichtdicke im Innenbereich der Klebefläche ausgebildet werden soll, versteht sich, dass die Aussparung in der Rakel entsprechend relativ zu der Öffnung in der Schablone angeordnet ausgebildet ist. Gemäß dieser Ausführungsform weist die Klebefläche in den beiden seitlichen Randbereichen in Auftragrichtung die geringere Schichtdicke auf, die der Dicke der Schablone entspricht, und weist die Klebefläche im Innenbereich aufgrund der Aussparung in der Rakel die größere Schichtdicke auf, da in dem Bereich der Aussparung der Kleber nicht verdrängt wird, wobei sich der erhöhte Innenbereich in Auftragsrichtung über die gesamte Klebefläche hin erstreckt. Durch einfaches Ersetzen einer herkömmlichen Rakel mit ebenem Rakelrand durch eine Rakel mit einer Aussparung kann die Klebefläche gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Verwendung der herkömmlichen Technik hergestellt werden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist die Aussparung in Form eines Rechteckes, Trapezes, Kreisabschnittes oder einer Kombination aus diesen ausgebildet. Beispielsweise bei der Ausgestaltung der Aussparung in Form eines Trapezes, dessen kürzere der beide parallelen Schenkel an der Aussparungsoberseite ausgebildet ist, oder in Form der Kreisaussparung wird nicht nur erreicht, dass die Klebefläche im Bereich der Aussparung die größere Schichtdicke aufweist, sondern die Form der Erhöhung selbst weist an ihrer Oberseite den schmaleren Abschnitt der Erhöhung auf. Somit wird beim Laminieren des Trägers mit dem Die bewirkt, dass der Kleber von der erhöhten Mitte her zu den Randbereichen hin verdrängt wird und ein Einschließen von Hohlräumen und das Bilden von Blasen im Kleber bzw. zwischen Klebefläche und Die ausgeschlossen wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Aussparungsecken der Aussparung in der Rakelkante abgerundet. Wenn die Ecken der Aussparung abgerundet sind, lässt sich der Kleber besser auftragen und wird nicht in den Ecken gestaut, was möglicherweise zu einem unebenen Kleberauftrag in diesen Bereichen führen könnte. Dabei können sowohl die Ecken im Inneren der Aussparung als auch am Übergang zwischen Rakelkante und dem angrenzenden Seitenrand der Aussparung abgerundet sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird die Aussparung von einem schmalen, tief in die Rakel reichenden Schlitz ausgebildet. Bei dieser Ausgestaltung wird die größere Schichtdicke im Innenbereich der Klebefläche beim Auftragen des Klebers unter anderem bestimmt von der Schlitzbreite, der Rakeldicke und den rheologischen Eigenschaften des Klebers und ist unabhängig von der weiteren Länge des Schlitzes selbst. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung der Aussparung besteht darin, dass die Höhe der Schichtdicke des Klebers sich auch dann nicht ändert, wenn nach einer bestimmten Nutzungsdauer bzw. Nutzungshäufigkeit der Rakel ein Verschleiß durch Abnutzung der Rakelkante erfolgt. Die solcherart ausgebildete Rakel kann demzufolge über einen längeren Zeitraum verwendet werden, so dass ein Austauschen der Rakel nur in relativ großen Abständen notwendig wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der Innenbereich der Klebefläche von zwei seitlichen Randbereichen begrenzt mittig der Klebefläche ausgebildet.
  • Gemäß einer dazu alternativen Ausgestaltung wird der Innenbereich der Klebefläche von zwei seitlichen Randbereichen begrenzt außermittig der Klebefläche ausgebildet.
  • Die Anordnung bzw. Positionierung des Innenbereichs der Klebefläche und damit des Bereichs, der die größte Schichtdicke aufweist, kann durch die Anordnung der Aussparung in der Rakelkante relativ zu der Öffnung in der Schablone in Abhängigkeit von der Größe der Klebefläche und anderer technologischer Erfordernisse frei eingestellt werden.
  • Beispielsweise kann die Klebefläche in Form von zwei oder mehr langgestreckten schmalen Teilklebeflächen gebildet, die unter Einfluss der erhöhten Oberflächenspannung jeweils in ihrem Innenbereich mit größerer Schichtdicke als im seitlichen Randbereich ausgebildet werden, wobei zwei Teilklebeflächen in einer X-ähnlichen Form angeordnet werden. Beispielsweise werden diese Teilklebeflächen so aufgedruckt, dass sich die freien Enden der Teilklebeflächen jeweils zu einer der Ecken hin des im Wesentlichen rechteckigen oder quadratischen Klebebereichs erstrecken. Aufgrund der Anordnung der Teilklebeflächen in der genannten Anordnung zueinander wird erreicht, dass ein Einschließen von Hohlräume innerhalb des Klebers bzw. zwischen dem Kleber und dem Die beim Laminieren des Dies vermieden wird. Vielmehr wird der aufschmelzende Kleber in die jeweiligen Bereiche zwischen einander benachbarte Abschnitte der Teilklebeflächen hinein verdrängt und über die der Die-Unterseite entsprechenden Fläche (dem Klebebereich) auf dem Träger, die der Klebefläche entspricht, verteilt, was ferner durch die gewölbte Oberseite der Teilklebeflächen unterstützt wird.
  • Die gemäß den Ausführungsbeispielen der Erfindung ausgebildete Klebefläche kann jeweils vermittels der Öffnung in der Schablone kleiner als die entsprechende Die-Fläche ausgebildet werden, da beim Ronden des Dies unter dem Einfluss von Wärme und Druck ein Verfließen des halbgehärteten Klebers unterhalb der gesamten Die-Fläche auch in die Bereiche hinein eintritt, die nach dem Drucken nicht mit Kleber versehen waren. Gegenständlich bedeutet das, dass die Größe und Form der Klebefläche von der zu befestigenden Die-Fläche verschieden ausgebildet werden kann. Jedoch sollte die Klebefläche zumindest mit einer solchen Menge an Kleber bedruckt sein, die ausreichend ist, den Die von der Mitte zu dessen Randbereichen hin flächig und mit der erforderlichen Schichtdicke ankleben zu können.
  • Ferner kann die Herstellung der Klebefläche gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung in den bereits vorhandenen Druckmaschinen und Druckprozessen erfolgen, indem lediglich eine entsprechende Schablone und/oder eine entsprechend ausgebildete Rakel eingesetzt bzw. verwendet werden und der dazu passende Kleber aufgetragen wird.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Ausführungsformen betreffend die Ausbildung der größeren Schichtdicht mittels Aussparung in der Rakel wird ein Kleber verwendet, der thixotrop eingestellt ist. Bei der Herstellung des erhöhten Innenbereichs der Klebefläche mittels Rakelaussparung wird somit die von der Aussparung bewirkte Erhöhung aufgrund der guten Formstabilität des Klebers nach Abheben der Schablone beibehalten. Selbst wenn an den Rändern der Klebefläche aufgrund der Haftung des Klebers an den Rändern der Öffnung in der Schablone die Kleberränder etwas nach oben gezogen werden und so verbleiben, ist der Innenbereich relativ dazu höher ausgebildet, so dass der Kleber beim Aufschmelzen von oben her zu diesen flacher bzw. dünner ausgebildeten Randbereichen hin verdrängt wird und somit die Entstehung von Hohlräumen vermieden werden kann.
  • Bei der Ausführungsform, bei der die Klebefläche in Form von zwei oder mehr langgestreckten schmalen Teilklebeflächen gestaltet wird, können die Teilklebeflächen bei unter-thixotropen Kleber mit erhöhter Oberflächenspannung eine Breite von bis ungefähr 3 mm aufweisen, wobei sich unter dem Einfluss der Oberflächenspannung dieses Klebers während einer Verweildauer die gewölbte bzw. konvexe Oberflächenform herausbildet.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der auf den Träger aufgedruckte halbhärtbare Kleber nach der Ausbildung der größeren Schichtdicke im Innenbereich mittels eines ersten Aushärteschritts in einen halbgehärteten Zustand (B-stage) verfestigt. Wie bereits an anderer Stelle erwähnt hat die Verwendung des halbhärtbaren Klebers den Vorteil, dass die Träger nach dem Halbhärten der auf diesen aufgedruckten Klebeflächen in Magazinen oder Stapeln über einen langen Zeitraum gelagert werden können, sofern dies logistisch wünschenswert ist. Ferner wird mittels dieses Klebers das Verunreinigungsrisiko bei der Handhabung der Träger bis zum Ronden der Dies beseitigt.
  • Gemäß einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform kann der erste Aushärteschritt vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von etwa 90°C bis 170°C während einer Dauer im Bereich von etwa 10 min bis 2 Stunden erfolgen. Das Aushärten des Klebers führt zum Teilvernetzen der Struktur es Klebers und verbringt diesen in den so genannten B-Zustand bzw. B-stage.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Ausführungsform kann der erste Aushärteschritt bei einer Temperatur von etwa 100°C während einer Dauer von etwa 60 min erfolgen.
  • Die für den ersten Aushärteschritt erforderlichen Parameter, wie Zeit und Temperatur, sind jeweils abhängig vom verwendeten Klebermaterial, wobei für jedes einzelne Material die Temperatur und Zeit recht weit austauschbar sind, das heißt, dass weniger Zeit bei höherer Temperatur oder mehr Zeit bei niedrigerer Temperatur zur Anwendung kommen können.
  • Gemäß einer Weiterbindung der einen der Ausführungsformen der Erfindung wird für jeden Die zumindest eine Klebefläche ausgebildet. Dies findet dann statt, wenn Dies mit ihrer aktiven Seite, das heißt mit nach oben gerichteten Bondpads auf einem Träger angeordnet werden sollen und mit ihrer inaktiven Seite im Wesentlichen ganzflächig auf den Träger angeklebt werden.
  • Gemäß einer anderen Ausgestaltung werden für jeden Die zumindest zwei Klebeflächen ausgebildet. Zwei Klebeflächen für einen Die vorzusehen kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn die Dies face-down an den Träger bzw. das Substrat anmontiert werden, wobei vorzugsweise jeweils eine Klebefläche neben dem Bondkanal im Träger ausgebildet wird, durch den hindurch das Verdrahten des Dies mit den Anschlüssen am Träger erfolgt.
  • Alternativ zu der letztgenannten Ausgestaltung kann es in Sonderfällen auch sinnvoll sein, für jeden Die mehr als zwei, wie beispielsweise vier, Klebeflächen auszubilden, wobei Klebeflächen dann in einer zumeist geradzahligen Anzahl ausgebildet werden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
  • Es zeigen
  • 1 eine schematische Darstellung des Verlaufs beim Laminieren eines Trägers mit einem Die jeweils in Vorderansicht und Draufsicht, wobei in (A) die Klebefläche vor dem Laminieren gezeigt wird, in (B) die Klebefläche während des Laminierens gezeigt wird und in (C) die Klebefläche nach dem Laminieren gezeigt wird;
  • 2 eine Abfolge von Schritten bei der Ausbildung einer Klebefläche auf einem Träger gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 3 das Ausbilden einer Klebefläche auf einem Träger gemäß einer Modifikation der Ausführungsform gemäß 2;
  • 4 Mittel (A) und (B) zum Ausbilden einer Klebefläche auf einem Träger gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung;
  • 5 das Ausbilden einer Klebefläche auf einem Träger gemäß noch einer anderen Ausführungsform; und
  • 6 einen Die-Träger mit mehreren Klebeflächen.
  • In der Darstellung (A) der 1 ist ein Abschnitt eines Trägers 200 dargestellt, auf dem eine Klebefläche 100 mittels eines Schablonen-Druckverfahrens ausgebildet ist. Die gedruckte Klebefläche 100 weist in ihrem Innenbereich 101 eine größere Schichtdicke auf als in ihren Randbereichen 102. Wie ersichtlich ist, ist die Grundfläche der Klebefläche 100 nach dem Drucken zunächst kleiner als die Grundfläche des zu laminierenden Dies 300.
  • In Darstellung (8) ist zu sehen, dass der Die 300 unter Aufbringung von Druck und Wärme (nicht dargestellt) auf die Klebefläche 100 aufgebracht wird, wobei der Die 300 zunächst nur den erhöht ausgebildeten Innenbereich 101 der Klebefläche 100 kontaktiert. Der Kleber der Klebefläche ist vorzugsweise ein halbgehärteter Kleber, der aufgrund der Wärme und des Druckes aufschmelzen kann. Auf der rechten Seite der Darstellung (8) ist zu sehen, dass sich der schematisch dargestellte erhöhte Innenbereich 101 der Klebefläche 101 in eine Richtung erstreckt und zwei Randbereiche 102 mit der geringeren Schichtdicke an im Wesentlichen einander gegenüberliegenden Seiten neben dem Innenbereich 101 ausgebildet sind, wobei auch die beiden Längsendbereiche des Innenbereichs 101 beispielsweise von der Oberseite her nach unten außen hin geneigt ausgebildet sind. Mit den zwei vom Innenbereich 101 ausgehenden Pfeilen werden die zwei Hauptrichtungen angezeigt, in die der aufschmelzende Kleber verfließt bzw. verdrängt wird, wenn der Die 300 von der Oberseite des Innenbereiches 101 her nach unten in Richtung zu dem Träger 200 hin gedrückt bzw. gepresst wird. Aus der Darstellung (8) ist ferner ersichtlich, dass auf diese Weise beim Laminieren des Dies der Einschluss von Hohlräumen und damit das Bilden von Blasen in dem Kleber bzw. zwischen dem Kleber und dem Die 300 vermieden wird.
  • In der Darstellung (C) der 1 ist der Zustand gezeigt, in welchem der Laminierungsprozess beendet und der Die 300 schließlich in seiner Endposition auf dem Träger 200 mittels des Klebers angeklebt ist, wobei der halbgehärtete Kleber aufgrund seiner hervorragenden Hafteigenschaften eine feste Verbindung mit dem Die 300 einerseits und dem Träger 200 andererseits eingegangen ist. Wie ferner aus Darstellung (C) ersichtlich ist, wurde der Kleber der Klebefläche 100 über die Ränder seiner ursprünglich gedruckten Fläche hinaus verteilt, wobei der Die 300 bei dieser Ausführungsform mit einem den Die 300 an allen flachen Seitenrändern von einem Kleber-Rand 110 umgeben ist. Allerdings ragt hierbei der Kleber-Rand 110 nicht so weit nach oben, dass die aktive Seite des Dies mit Kleber in Kontakt gelangen könnte. Obwohl hier nicht dargestellt, weist der Träger 200 eine Mehrzahl von derartigen Klebeflächen 100 auf, auf die jeweils ein Die 300 aufgeklebt wird. Diese Mehrzahl von Klebeflächen 100 wird durch Bedrucken des gesamten Trägers 200 in einem Prozessschritt hergestellt. Die Klebefläche gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist zum Befestigen von Dies mit einer Abmessung von ungefähr 4 mm × ungefähr 5 mm bis zu einer Abmessung von ungefähr 20 mm × ungefähr 25 mm geeignet, wobei die Dies eine Dicke von wenigstens ungefähr 50 μm aufweisen können.
  • In 2 ist eine Abfolge von Schritten (A), (B) und (C) bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Klebefläche 100 dargestellt.
  • In der 2 ist schematisch der Abschnitt eines Trägers 200 im Querschnitt gezeigt, dessen Grundfläche W (Länge) × W (Breite) (nicht dargestellt) jener Fläche des zu befestigenden Dies entspricht, mit welcher der Die auf den Träger 200 aufgeklebt wird, so dass die seitlichen Ränder des aufgeklebten Dies mit den Seitenrändern des Abschnitts W des Trägers 200 fluchten. In der Mitte der von dem Die abzudeckenden Fläche ist ein durch den Träger 200 hindurchgehender Bondkanal 201 ausgebildet, oberhalb welchem der Bondpad-Bereich des face-down zu montierenden Dies angeordnet wird, so dass durch diesen Bondkanal hindurch das Ronden bzw. Verdrahten der Kontaktstellen des Dies mit Kontaktstellen (nicht dargestellt) an der Unterseite des Trägers 200 erfolgen kann. Bei einer solchen Board-on-Chip Montage wird jeder der Dies mittels zwei nebeneinander angeordneter Klebeflächen 100 auf der Oberseite des Träger befestigt, wobei jede der zwei Klebeflächen für sich gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgebildet ist.
  • Wie aus der Darstellung (A) der 2 ersichtlich ist, wird zunächst, wie bei jedem der herkömmlichen Druckverfahren unter Produktionsbedingungen auch, oberhalb der Oberfläche des Trägers 200, die mit Dies zu bestücken ist, eine Schablone 400 positioniert. In der Schablone 400 sind die Öffnungen 410 ausgebildet, die während des Druckens mit Kleber ausgefüllt werden, wobei von den die Öffnung 410 begrenzenden Umfangsrändern jene Fläche auf dem Träger 200 bestimmt wird, die nach dem Drucken des Klebers von der Klebefläche 100 eingenommen wird. Bei der gezeigten Ausführungsform in den Darstellungen (B) und (C) ist die gedruckte Klebefläche 100 allseits von einem kleberfreien Rand 202 umgeben, wobei der kleberfreie Rand 202 beim späteren Laminieren mit aufgeschmolzenem verdrängtem Kleber benetzt werden kann.
  • Nach dem Positionieren der Schablone 400 wird der im Wesentlichen zähe Kleber beispielsweise in Form einer Rolle mittels einer Rakel (nicht dargestellt) über die freie Oberseite der Schablone 400 gezogen und dabei wird der Kleber in die Öffnung 410 der Schablone 400 eingepresst. Der hierfür verwendete halbhärtbare Kleber ist unter-thixotrop bzw. gering- oder schwach-thixotrop eingestellt und weist eine erhöhte Oberflächenspannung auf.
  • Nach dem Drucken des Klebers wird die Schablone 400 durch Abheben von dem Träger 200 getrennt. Wie aus der Darstellung (8) der 2 ersichtlich ist, wird durch das Drucken zunächst eine Kleberfläche 100 erzeugt, die, im Querschnitt betrachtet, im Bereich ihrer Mitte eine Vertiefung 109 aufweist und an ihren Randbereichen 108 entsprechend höher ausgebildet ist. Diese Querschnittsform der vorläufigen Klebefläche 100 entsteht einerseits durch das Anhaften des Klebers an den Rändern der Öffnung 410 der Schablone 400 beim Abziehen derselben und kann andererseits durch die Rakel verursacht werden, indem die Rakel einen Anteil des Klebers aus der Öffnung 410 herausstreicht bzw. herausführt.
  • Aufgrund der eingestellten Eigenschaften des Klebers, das heißt seiner Oberflächenspannung und seines unter-thixotropen Verhaltens, bildet sich während einer vorbestimmten Verweildauer nach dem Drucken eine konvex geformte Oberfläche an der Klebefläche 100 heraus, wie in der Darstellung (C) gezeigt ist. Die so entstandene Klebefläche 100 weist in ihrem Innenbereich 101 eine größere Schichtdicke auf als in ihren allseitigen Randbereichen 102. Nach Ablauf der Verweildauer kann der Träger mit dem aufgedruckten Kleber, dessen größere Schichtdicke im Innenbereich ausgebildet ist, mittels eines Aushärteschritts in einen halbgehärteten Zustand (B-stage) verfestigt werden. Die solcherart ausgebildete Klebefläche 100 in Darstellung (C) sorgt beim nachfolgenden Die-Ronden dafür, dass zwischen der Klebefläche 100 und dem Die (nicht dargestellt) keine Luft eingeschlossen werden kann.
  • Die benötigte Verweildauer zum Herausbilden der konvex geformten Oberfläche, das heißt die Zeit die notwendig ist, damit sich die Querschnittsform der Klebefläche gemäß der Darstellung (B) in die Querschnittsform der Klebefläche gemäß Darstellung (C) verändert, die einerseits von den dem Kleber inhärenten Eigenschaften, die vorbestimmt bzw. eingestellt werden, und andererseits von weiteren Faktoren bezüglich Fläche und Dicke der gedruckten Kleberschicht vorbestimmt ist, kann gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung durch Beeinflussung der Klebefläche während bzw. nach dem Drucken verändert werden.
  • Eine Möglichkeit zum Beschleunigen der Herausbildung der konvex geformten Oberfläche der Klebefläche 100 besteht darin, dass die Klebefläche 100 nach dem Drucken einer erhöhten Temperatur ausgesetzt wird.
  • Eine andere Möglichkeit zum Beschleunigen der Herausbildung der konvex geformten Oberfläche der Klebefläche 100 besteht darin, dass die Klebefläche 100 nach dem Drucken unter einem Gas gelagert wird.
  • Noch eine andere Möglichkeit, das Herausbilden der konvex geformten Oberfläche der Klebefläche 100 zu beschleunigen besteht in der Einflussnahme auf die Herstellung der Schichtdicke des aufgedruckten Klebers relativ zur Größe der Kleberfläche.
  • In der linken Darstellung der 3 ist beispielgebend eine eher dünnere Schablone 400 mit einer Dicke von beispielsweise von ungefähr 75 μm gezeigt, deren Öffnung 411 beispielsweise eine Fläche von ungefähr 4 mm × 8 mm einschließt. Mittels einer solchen Schablone 400 kann eine Klebefläche 100 gedruckt werden, die beispielsweise ähnlich jener Klebefläche 100 gemäß 2, Darstellung (8), ausgebildet ist und die die vorbestimmte Verweildauer zum Herausbilden der konvexen Oberfläche benötigt.
  • Wenn anstelle der Schablone 400 jedoch eine Schablone 401, gemäß der rechten Darstellung in 3 verwendet wird, die eine größere Dicke, wie beispielsweise ungefähr 120 μm aufweist und deren Öffnung 412 beispielsweise eine kleinere Fläche von ungefähr 3 mm × ungefähr 7 mm einschließt, kann eine Klebefläche 1000 gedruckt werden, deren parallel zur Trägerebene ausgebildete Querschnittsfläche vergleichsweise kleiner ist und die dafür eine größere Schichtdicke aufweist. Aufgrund der verkleinerten Querschnittsfläche wird unter Einfluss der eingestellten Oberflächenspannung des Klebers die konvexe Oberflächenform der Klebefläche 1000 schneller herausgebildet und weist nach Ablauf einer verringerten Verweildauer dann in ihrem Innenbereich 1010 eine größere Schichtdicke auf als in ihren zumindest seitlichen Randbereichen 1020.
  • Aufgrund der solcherart gebildeten Kleberfläche 1000 wird ungefähr die gleiche Menge Kleber aufgedruckt wie beim Herstellen der Klebefläche 100 gemäß 2, Darstellung (B). Diese Menge Kleber wird verwendet, um den Die an seiner anzuklebenden Seite (eine Seitenlänge des Dies ist in der rechten Darstellung der 3 mit W gekennzeichnet) im Wesentlichen vollständig mit Kleber benetzen zu können. Diese relativ schmale und hohe Kleberfläche 1000 wird vorzugsweise mittig des Bereiches gedruckt, in dem der Die befestigt werden soll. Da zum Herstellen der Kleberfläche 1000 ein halbhärtbarer Kleber verwendet wird, wird auch der Kleber der solcherart ausgebildeten Klebefläche 1000 während des Laminierens mit dem Die unter Druck und Wärme aufgeschmolzen und kann somit vollständig und gleichmäßig unter dem Die verteilt werden.
  • Anhand der 4 wird eine andere Ausführungsform der Erfindung erläutert, wobei mittels der schematischen Darstellungen (A) und (B) unterschiedliche ausgeführte Mittel zum Herstellen der Klebefläche 100 aufgezeigt werden.
  • In den Darstellungen (A) und (B) der 4 ist jeweils ein Abschnitt eines Trägers 200 dargestellt, in dessen Bereich ein BOC gebondeter Die aufgebracht wird. Wie bereits an anderer Stelle erläutert, werden zum Befestigen diese Dies zwei im Wesentlichen parallel zueinander angeordnete längliche Klebeflächen 100, die hier im Querschnitt dargestellt sind, auf dem abgebildeten Abschnitt des Trägers 200 ausgebildet.
  • Bei den bisher bekannten Schablonen-Druckverfahren wird der Kleber mittels einer über die Schablone geführten Rakel auf den Träger aufgedruckt. Zum Ausbilden der Klebefläche 100, die in ihrem Innenbereich eine größere Schichtdicke aufweist, als zumindest im seitlichen Randbereich, wird die größere Schichtdicke im Innenbereich 101 der gedruckten Klebefläche 100 vermittels einer in der Rakelkante 501 der Rakel 500 ausgebildeten Aussparung 502 erzeugt.
  • Wie aus der Darstellung (A) ersichtlich, ist in der Rakelkante 501, das heißt in jener Kante, mit der die Rakel 500, den Kleber vor sich herschiebend, über die Oberfläche der Schablone (nicht dargestellt) geführt wird, die Aussparung 502 in Form eines Trapezes ausgebildet, dessen kleinere der beiden zueinander parallelen Abschnitte die obere Kante der Aussparung 502 bildet.
  • Der erhöhte Innenbereich 101 der Klebefläche 100 wird, angepasst an die Form der Aussparung 502, in Druckrichtung der Rakel 500 ausgebildet, während die Randbereiche 102 der Klebefläche 100 in Anpassung an die Dicke der Schablone mit einer geringeren Schichtdicke ausgebildet werden, da die Rakel 500 mit ihren die Aussparungen 502 begrenzenden ebenen Rakelkantenabschnitten 511 im Wesentlichen auf dem Niveau der Schablonenoberseite über die entsprechenden Bereiche der Schablonenöffnung darüber streicht und daher dort kein über die Schablonenöffnung überstehender Kleberrest verbleiben kann. Die Aussparung in der Rakelkante kann jedoch auch beispielsweise in Form eines Kreisabschnitts, eines Dreiecks mit nach oben weisender Spitze, eines Rechtecks oder dergleichen ausgebildet sein.
  • Wie aus der Darstellung (A) ferner ersichtlich ist, ist die Aussparung 502 in der Rakel 500 relativ zu der Öffnung in der Schablone (nicht dargestellt) so angeordnet, dass der erhöhte, im Querschnitt trapezförmige Innenbereich 101 genau mittig der Klebefläche 100 zwischen zwei gleichgroßen flacheren Randbereichen 102 ausgebildet wird. Es ist aber auch möglich, den Innenbereich 101 mit der größeren Schichtdicke weiter zu einem der zwei Randbereiche 102 hin versetzt anzuordnen, indem die Aussparung 502 in der Rakel 500 relativ zu der Öffnung in der Schablone unsymmetrisch angeordnet wird. Da die Rakel 500 über die gesamte Öffnung in der Schablone geführt wird, erstreckt sich der erhöhte Innenbereich 101 der Klebefläche 100 in Rakel-Druckrichtung über die gesamte Länge der Öffnung und damit der Klebefläche 100 hin.
  • Ferner können alle Ecken der Aussparung 502 mit einem Radius ausgebildet sein. Eine solche Ausgestaltung unterstützt ein gleichmäßiges Auftragen des Klebers.
  • Da der bei dieser Ausführungsform verwendete Kleber thixotrop eingestellt ist, bleibt die durch das Drucken erzeugte Querschnittsform der Klebefläche 100 nach dem Drucken erhalten.
  • Wenn nach dem Zwischenschritt des Halbhärtens des Klebers ein Die auf den mit den zwei Klebeflächen 100 versehenen Abschnitt des Trägers 200 laminiert wird, schmilzt der Kleber der Klebefläche 100 auf, wobei der Kleber des erhöhten Innenbereichs 101 der beiden Klebeflächen 100 jeweils von der Mitte her zu den Randbereichen 102 hin verdrängt wird bzw. verfließt, wobei auch der Kleber in den Randbereichen 102 mit aufschmilzt, so dass Kleber auch in jene unbedruckten Bereiche Z der Flächen fließt, die letztendlich von dem Die abgedeckt werden, um dessen Haftung an dem Träger 200 so großflächig wie möglich abzusichern. Aufgrund dieser Ausgestaltung der Klebefläche 100 wird beim Laminieren verhindert, dass zwischen dem Die und der Klebefläche 100 Hohlräume ausgebildet werden könnten.
  • Im Unterschied zu der erläuterten Ausführungsform kann die Klebefläche alternative jedoch auch so eingerichtet werden, dass der Kleber beim Aufschmelzen nicht vollständig unter der anzuklebenden Fläche des Dies verteilt wird, so dass zunächst unbedruckte Bereiche auf dem Träger auch nach dem Die-Laminieren frei von Kleber verbleiben. Dies kann beispielsweise dann erforderlich sein, wenn Kleber nur wenig oder nicht sichtbar sein darf, wie zum Beispiel im engen Bondkanal, um Bondkontakte auf dem Die nicht zu verunreinigen.
  • Bei der Ausgestaltung der Rakel 510 gemäß der Darstellung (B) in 4 unterscheidet sich die Form der Aussparung von jener in der Darstellung (A) dadurch, dass die Aussparung als tief in die Rakel 510 reichender, schmaler Schlitz 512 ausgebildet ist. Aufgrund dieses in der Rakel 510 ausgebildeten Schlitzes 512 fließt beim Drucken eine bestimmte Menge Kleber entsprechend den rheologischen Eigenschaften des Klebers in den Schlitz 512, so dass die Klebefläche 100 in dem Bereich, entlang welchem der Schlitz 512 über die Öffnung der Schablone geführt wird, mit einer größeren Schichtdicke ausgebildet wird, wobei in den Bereichen der Klebefläche 100, in denen die Rakel 510 mit ihrer ebenen unteren Rakelkante 511 über die Öffnung der Schablone geführt wird bzw. streicht, die Dicke der Klebefläche 100 im Wesentlichen entsprechend der Dicke der Schablone ausgebildet wird. Auf diese Weise kann die Klebefläche 100 mit einem Innenbereich 101 mit größerer Schichtdicke und den den Innenbereich 101 beidseitig begrenzenden Randbereichen 102 mit geringerer Schichtdicke ausgebildet werden. Die relativ große Länge des Schlitzes 512 hat dabei jedoch keinen Einfluss auf die Menge Kleber, die in den Schlitz 512 eintritt. Ein Vorteil der Verwendung einer solcherart ausgebildeten Rakel 510 besteht darin, dass das Erzeugen eines definierten Innenbereichs 101 mit größerer Schichtdicke durch beispielsweise einen Verschleiß, das heißt einer Abnutzung, an der Rakelkante 511 nicht beeinflusst wird. Die Rakel 510 kann somit für relativ viele Druckvorgänge verwendet werden. Die gemäß dieser Ausführungsform mit der Rakel 510 erzeugten Klebefläche 100 mit dem Innenbereich 101 mit größerer Schichtdicke und den zwei Randbereichen 102 mit relativ zum Innenbereich 101 geringerer Schichtdicke weist die gleichen Vorteile auf wie die Klebefläche 100 gemäß der Darstellung (A) in 4, das heißt, das Aufschmelz- und Fließverhalten des Klebers vom erhöhten Innenbereich 102 zu den Randbereichen 102 und bis in die Bereiche Z hinein gestaltet sich so, dass ein Ausbilden von Höhlräumen und Blasen in dem Kleber bzw. zwischen dem Die und der Klebefläche 100 ausgeschlossen ist.
  • Anhand der Darstellungen (A), (B) und (C) in 5 wird das Ausbilden einer Klebefläche auf einem Träger gemäß noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung erläutert. Wie in der beispielgebenden Darstellung (A) der 5 gezeigt ist, sind auf einer Oberfläche eines Trägers (nicht dargestellt) in einem Klebebereich 120 zwei gekrümmte langgestreckte schmale Teilklebeflächen 121 so zueinander angeordnet, dass von diesen in einer Draufsicht auf die Teilklebeflächen 121 eine X-ähnliche Form gestaltet wird. Die Teilklebeflächen 121 werden mittels eines Schablonen-Druckverfahrens auf den Träger aufgedruckt, wobei die Teilklebeflächen 121 jeweils in ihrem Innenbereich 1211 eine größere Schichtdicke als in ihren zwei seitlichen Randbereichen 1212 aufweisen. Die aus der Schnittdarstellung ersichtliche Querschnittsform der Teilklebeflächen 121 bildet sich unter Einfluss der Oberflächenspannung des Klebers während einer Verweildauer aus. Um eine ausreichende Menge Kleber für das Ronden des Dies mittels der Teilklebeflächen 121 bereitzustellen, wird für das Drucken des Klebers eine entsprechend dicke Schablone benutzt.
  • Aufgrund der in der Darstellung (A) gezeigten X-ähnlichen Anordnung der zwei Teilklebeflächen 121 wird erreicht, dass ein Einschließen von Hohlräumen innerhalb des Klebers bzw. zwischen dem Kleber und dem Die beim Laminieren des Dies vermieden wird.
  • In der Darstellung (B) der 5 ist schematisch dargestellt, in welcher Weise der Kleber während des Laminierens zwischen dem Träger und dem Die verfließt, wobei der (angedeutete) Die 300 in der Darstellung (B) noch nicht seine endgültige Position erhalten hat. Es ist ersichtlich, dass der aufschmelzende Kleber 1201 zunächst in Bereiche zwischen im Wesentlichen jeweils einander benachbarte Abschnitte der Teilklebeflächen 121 hinein verdrängt wird. Aufgrund der X-ähnlichen Anordnung der Teilklebeflächen 121 und deren konvex ausgebildeter Oberfläche wird das Bilden von Lufteinschlüsse bzw. Hohlräumen zwischen den Teilklebeflächen 121 vermieden.
  • Wenn der Die 300 dann in seine endgültige Position relativ zu dem Träger verbracht wurde, gestaltet sich die mittels des Klebers der Teilklebeflächen 121 hergestellte Klebefläche 1202 wie in der Darstellung (C) gezeigt. Aus dieser Darstellung ist ferner ersichtlich, dass der Kleber der unter dem Die 300 gebildeten Klebefläche 1202 den für das Ronden des Dies 300 notwendigen Klebebereich 120 im Wesentlichen vollständig benetzt, so dass neben dem Ausbilden einer von Einschlüssen freien Kleberschicht eine ausreichend große Kleberschicht zum stabilen Befestigen des Dies 300 bereitgestellt werden kann.
  • Zum Befestigen eines Dies kann eine oder können zwei Klebeflächen bestehend aus jeweils zwei oder mehr solcherart angeordnete Teilklebeflächen 121 zur Anwendung kommen.
  • In 6 ist ein Abschnitt eines Die-Trägers 200, auch als Substrat oder dergleichen bezeichnet, dargestellt, auf dem zum Ronden einer Mehrzahl von Dies 300 entsprechend viele Klebeflächen gemäß zumindest einer der vorgenannten Ausführungsformen ausgebildet werden. Der Trägerabschnitt 220 des Trägers 200 weist jeweils mittig der Bereiche, in denen ein Die 300 positioniert wird, einen Bondkanal 221 auf, oberhalb welchem die Anschlussleiste (Pads) eines face down montierten Dies 300 angeordnet wird und durch den hindurch das Verdrahten des Dies 300 mit Anschlüssen an der Unterseite des Trägers 200 erfolgen kann, nachdem der Die 300 auf dem Träger befestigt wurde. Bei dieser Ausgestaltung ist jeweils beidseitig des Schlitzes 221 eine erfindungsgemäß ausgebildete Klebefläche 100 angeordnet. Die für das Drucken zu verwendende Schablone weist folglich für jeden auf den Trägerabschnitt 220 zu befestigenden Die 300 zwei nebeneinander angeordnete Öffnungen auf, die zu beiden Seiten eines Schlitzes 221 positioniert werden. Nach dem Positionieren der Schablone wird der halbhärtbare Kleber (B-stage-Kleber) mittels einer in Richtung des Pfeils P geführten Rakel in die Öffnungen der Schablone gedruckt. Wenn in der Rakelkante der verwendeten Rakel jeweils beispielsweise mittig der Schablonenöffnung und dadurch mittig der herzustellenden Klebeflächen 100 Aussparungen (502 oder 512 gemäß der 4) ausgebildet sind, wird jede der Klebeflächen 100 in diesem Fall mittig mit einem Innenbereich mit erhöhter Kleber-Schichtdicke hergestellt. Je nach Anzahl der in einer Reihe nebeneinander herzustellenden Klebeflächen 100 sind in der Rakelkante entsprechend viele Aussparungen ausgebildet. Aufgrund dieser Ausgestaltung kann der gesamte Träger 200 in einem Prozessschritt mit den erfindungsgemäßen Klebeflächen ausgestattet werden. Eine Mehrzahl von Trägern 200 jeweils mit dem aufgedruckten halbhärtbaren Kleber können nach der Ausbildung der größeren Schichtdicke im Innenbereich der Klebeflächen in einem Magazin aufgenommen und gemeinsam ersten Aushärteprozess zugeführt werden, bei welchem der Kleber in einen halbgehärteten Zustand (B-stage) verfestigt wird. Nach dem Halbhärten können die Träger, falls erforderlich, beispielsweise in den Magazinen über mehrere Wochen aufbewahrt bleiben. Der Träger bzw. das Substrat, das dünn, großflächig und folglich flexibel ausgebildet sein und daher Unebenheiten aufweisen kann, die für sich jeweils starken Schwankungen unterliegen können, wird üblicherweise beispielsweise durch Ansaugen an eine Arbeitsfläche geebnet bzw. gerichtet, so dass das Herstellen einer Klebefläche gemäß einer der Ausführungsformen der Erfindung auf einem solchen zunächst unebenen oder gekrümmten Träger unter Ausbilden der gedruckten Klebefläche mit dem erhöhten Innenbereich erfolgen kann.

Claims (13)

  1. Verfahren zum Herstellen einer einen Innenbereich (101) und einen Randbereich (102) aufweisenden Klebefläche (100) auf einer Oberfläche eines Die-Trägers (200) für das nachfolgende Befestigen eines Dies (300) auf der Klebefläche (100) derart, dass ein halbhärtbarer, unter-thixotrop eingestellter Kleber mit erhöhter Oberflächenspannung mittels eines Schablonen-Druckverfahrens auf die Oberfläche des Trägers (200) aufgedruckt wird, die Schablone (400) abgehoben wird, wobei zunächst eine Klebefläche (100) erzeugt wird, deren Randbereich (108) relativ zu dem Innenbereich (109) erhöht ausgebildet ist, und während einer vorbestimmten Verweildauer nach dem Drucken die Oberfläche der gedruckten Klebefläche (100) unter Einfluss der erhöhten Oberflächenspannung eine konvexe Form ausbildet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verweildauer zum Herausbilden der konvex geformten Oberfläche durch die Schichtdicke des aufgedruckten Klebers relativ zur Größe der Klebefläche eingestellt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die gedruckte Klebefläche während der Verweildauer einer erhöhten Temperatur ausgesetzt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Träger mit der aufgedruckten Klebefläche während der Verweildauer in einem Gas gelagert wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei zumindest zwei Klebeflächen (100) für den Die (300) gebildet werden.
  6. Verfahren zum Herstellen einer Klebefläche (100) auf einer Oberfläche eines Die-Trägers (200) für das nachfolgende Befestigen eines Dies (300) auf der Klebefläche (100), unter Verwenden eines halbhärtbaren, thixotrop eingestellten Klebers, der mittels eines Schablonen-Druckverfahrens auf die Oberfläche des Trägers (200) aufgedruckt wird, wobei die gedruckte Klebefläche (100) vermittels einer in der Rakelkante (501, 511) der Rakel (500, 510) ausgebildeten Aussparung (502, 512) in einem Innenbereich (101) mit einer größeren Schichtdicke ausgebildet wird, als zumindest in einem seitlichen Randbereich (102), wobei für den Die zumindest zwei Klebeflächen erzeugt werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Aussparung (502) in Form eines Rechteckes, Trapezes, Kreisabschnittes oder einer Kombination aus diesen ausgebildet ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei Aussparungsecken abgerundet sind.
  9. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Aussparung von einem schmalen, tief in die Rakel (510) reichenden Schlitz (512) ausgebildet wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei der Innenbereich (101) der Klebefläche (100) von zwei seitlichen Randbereichen (102) begrenzt mittig der Klebefläche (100) ausgebildet wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei der Innenbereich (101) der Klebefläche (100) von zwei seitlichen Randbereichen (102) begrenzt außermittig der Klebefläche (100) ausgebildet wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der auf den Träger aufgedruckte halbhärtbare Kleber nach der Ausbildung der größeren Schichtdicke im Innenbereich mittels eines ersten Aushärteschritts in einen halbgehärteten Zustand verfestigt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der erste Aushärteschritt bei einer Temperatur von etwa 100°C während einer Dauer von etwa 60 min erfolgt.
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