DE102015101561B4 - Halbleiterpaket und verfahren zur herstellung eines halbleiterpakets - Google Patents

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Abstract

Bauelement, umfassend:ein Halbleiterplättchen (54); undein Verkapselungsmittel (68), welches das Halbleiterplättchen (54) wenigstens teilweise verkapselt, wobei das Verkapselungsmittel (68) ein thermoplastisches Polymer aufweist, welches Metallpartikel aufweist, wobeidas Halbleiterplättchen (54) eine aktive Fläche (56) aufweist, die elektrische Kontakte (62) aufweist, und eine der aktiven Fläche (56) gegenüberliegende Rückseitenfläche (58), die eine Rückseitenmetallisierung (60) aufweist, wobeidas Bauelement ferner ein isolierendes Material (66) aufweist, das Seitenflächen (64) des Halbleiterplättchens (54) isoliert, und einen elektrischen Kontakt (74), der über einer Fläche (70) des Bauelements bereitgestellt ist, welche zu der aktiven Fläche (56) des Halbleiterplättchens (54) koplanar ist, undein Volumenfüllfaktor der Metallpartikel in dem thermoplastischen Polymer so gewählt ist, dass er eine elektrische Leitfähigkeit von mindestens 106S/m und damit eine elektrische Verbindung zwischen der Rückseitenmetallisierung (60) und dem elektrischen Kontakt (74) bereitstellt.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Offenbarung betrifft Halbleiterpakete. Die Offenbarung betrifft ferner Verfahren zur Herstellung von Halbleiterpaketen.
  • HINTERGRUND
  • Ein Halbleiterpaket kann dafür ausgelegt sein, ein Halbleiterplättchen vor physischer Beschädigung zu schützen. Außerdem kann das Halbleiterpaket das Halbleiterplättchen vor Umwelteinflüssen, wie etwa Feuchtigkeit oder chemischen Umgebungen, schützen. Ein Halbleiterpaket kann hergestellt werden, indem ein Halbleiterplättchen auf einem Träger oder einem Leiterrahmen montiert wird und ein Verkapselungsmaterial um das montierte Halbleiterplättchen herum geformt wird. Eine Wärmeleitfähigkeit von Verkapselungen, die für Halbleiterpakete verwendet werden, kann kleiner als oder gleich etwa 10 W/(m*K) sein.
  • Im Betrieb kann ein Halbleiterplättchen Wärme erzeugen, welche abgeleitet werden sollte, um die Zuverlässigkeit des Halbleiterplättchens sicherzustellen. Insbesondere bei neuen Chip-Technologien, wie z. B. Halbleiterplättchen, die auf Galliumnitrid (GaN) basieren, kann das Problem, dass die Halbleiterplättchen sich erwärmen, ihre Leistungsfähigkeit bei Hochleistungsanwendungen begrenzen. Die Erwärmung von Bauelementen kann daher für zuverlässige leistungselektronische Bauelemente zu einem Problem werden. Die übliche Wärmeleitfähigkeit von Verkapselungen, wie oben angegeben, kann unzureichend sein, um die Wärme weg von dem Chip zu transportieren.
  • US 2003/0158294 A1 und US 2003/0157342 A1 zeigen ein Matrix-Polymermaterial mit darin verteilten Metallpartikeln, die jeweils mit einer dielektrischen Schicht umhüllt und damit elektrisch isoliert sind. Damit wird die thermische Leitfähigkeit erhöht. Eine Phasenwechseleigenschaft der Metallpartikel kann eine schnelle Wärmeweiterleitung erlauben. US 2013/0269866 A1 lehrt ebenfalls die Verwendung eines Matrix-Polymermaterials mit einem Füllmaterial, das Metallpartikel aufweisen kann. Das Matrix-Polymermaterial kann thermo-plastisch sein. Die Metallpartikel können oberhalb der Perkolationsschwelle elektrisch leitende Pfade ausbilden. Die Selbst-Ausbildung von leitenden Pfaden kann die elektrische Leitfähigkeit eines Komposit-Materials bei einer deutlich geringeren Anzahl von Metallpartikeln verbessern. US 2009/0251864 A1 zeigt ein thermisch leitendes Verkapselungsmaterial auf Harzbasis. Eine thermoplastische Harzgrundsubstanz enthält hierfür thermisch leitfähiges Füllmaterial. US 2008/0173097 A1 zeigt eine gummi-elastische Schicht, die metallorganische oder anorganische Metall enthaltende Komplexe beinhaltet. Teilweise in die gummi-elastische Schicht eingebettet ist ein Bauelement, das einen Sensorchip beinhaltet. Durch eine Photonbestrahlung der Schicht können elektrisch leitende Leitungen geformt werden.
  • Figurenliste
  • Die beigefügten Zeichnungen sollen dazu dienen, ein besseres Verständnis von Beispielen zu vermitteln, und sie sind mit in diese Beschreibung aufgenommen und Bestandteil derselben. Die Zeichnungen veranschaulichen Beispiele und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, Prinzipien von Beispielen zu erläutern. Andere Beispiele und viele der beabsichtigten Vorteile von Beispielen werden leicht ersichtlich, wenn sie anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung besser verständlich werden.
    • zeigt ein nicht erfindungsgemäßes Halbleiterpaket, das ein Halbleiterplättchen einkapselt.
    • zeigt ein Halbleiterplättchen, das über einem Träger angeordnet ist.
    • zeigt eine Schnittansicht eines Halbleiterplättchens, das teilweise in einen Träger eingesetzt ist.
    • zeigt schematisch ein erstes Verkapselungsmaterial.
    • zeigt schematisch ein zweites Verkapselungsmaterial.
    • zeigt schematisch ein drittes Verkapselungsmaterial.
    • zeigt schematisch ein viertes Verkapselungsmaterial.
    • zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Halbleiterpaket, das einen separaten elektrischen Kontakt aufweist.
    • zeigt schematisch ein Verkapselungsmittel mit Metallpartikeln, die eine metallische Fläche über einer Fläche des Verkapselungsmittels bilden.
    • Die bis veranschaulichen ein Verfahren zur Herstellung von Halbleiterpaketen.
    • ist ein Flussdiagramm, das ein nicht erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterpakets veranschaulicht.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Beispiele beschrieben, wobei im Allgemeinen gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um durchgehend auf gleiche Elemente zu verweisen. In der folgenden Beschreibung werden zu Zwecken der Erläuterung zahlreiche spezielle Einzelheiten dargelegt, um ein umfassendes Verständnis eines oder mehrerer Aspekte von Beispielen zu vermitteln. Für einen Fachmann kann jedoch offensichtlich sein, dass ein oder mehrere Aspekte der Beispiele mit einem geringeren Umfang an solchen speziellen Einzelheiten ausgeführt werden können. Die folgende Beschreibung ist daher nicht in einem einschränkenden Sinn aufzufassen, und der Umfang ist durch die beigefügten Ansprüche definiert.
  • Die verschiedenen zusammengefassten Aspekte können in verschiedenen Formen realisiert werden. Die folgende Beschreibung zeigt zur Veranschaulichung verschiedene Kombinationen und Konfigurationen, in denen die Aspekte ausgeführt werden können. Es versteht sich, dass die beschriebenen Aspekte und/oder Beispiele lediglich Beispiele sind, und dass andere Aspekte und/oder Beispiele benutzt und strukturelle und funktionale Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Außerdem kann, auch wenn ein bestimmtes Merkmal oder ein bestimmter Aspekt eines Beispiels möglicherweise im Hinblick auf nur eine von mehreren Implementierungen offenbart wurde, dieses Merkmal oder dieser Aspekt mit einem oder mehreren anderen Merkmalen oder Aspekten der anderen Implementierungen kombiniert werden, wenn dies für eine gegebene oder bestimmte Anwendung wünschenswert und vorteilhaft ist.
  • Es ist klar, dass Merkmale und/oder Elemente, die hier dargestellt sind, für Zwecke der Einfachheit und des leichten Verständnisses mit speziellen Abmessungen relativ zueinander dargestellt sein können. Die tatsächlichen Abmessungen der Merkmale und/oder Elemente können sich von den hier dargestellten unterscheiden.
  • Die in dieser Beschreibung verwendeten Termini „verbunden“, „gekoppelt“, „elektrisch verbunden“ und/oder „elektrisch gekoppelt“ bedeuten nicht zwangsläufig, dass die Elemente direkt miteinander verbunden oder gekoppelt sein müssen. Es können Zwischenelemente zwischen „verbundenen“, „gekoppelten“, „elektrisch verbundenen“ oder „elektrisch gekoppelten“ Elementen vorgesehen sein.
  • Das Wort „über“, das z. B. im Hinblick auf eine Materialschicht verwendet wird, die „über“ einer Fläche eines Objekts ausgebildet oder angeordnet ist, kann hier in der Bedeutung verwendet werden, dass die Materialschicht „direkt auf“, z. B. in direktem Kontakt mit, der betreffenden Fläche angeordnet (z. B. geformt, aufgebracht usw.) sein kann. Das Wort „über“, das z. B. im Hinblick auf eine Materialschicht verwendet wird, die „über“ einer Fläche ausgebildet oder angeordnet ist, kann hier auch in der Bedeutung verwendet werden, dass die Materialschicht „indirekt auf“ der betreffenden Fläche angeordnet (z. B. geformt, aufgebracht usw.) sein kann, wobei z. B. eine oder mehrere weitere Schichten zwischen der betreffenden Fläche und der Materialschicht angeordnet sind.
  • Sofern die Begriffe „enthalten“, „haben“, „mit“ oder andere Varianten davon entweder in der ausführlichen Beschreibung oder in den Ansprüchen verwendet werden, sollen diese Begriffe auf eine Weise einschließend sein, die dem Begriff „umfassend“ ähnlich ist. Weiterhin ist der Begriff „beispielhaft“ im Sinne von „als ein Beispiel dienend“ und nicht im Sinne von „beste (r/s)" oder „optimal“ zu verstehen.
  • Im Folgenden werden Halbleiterpakete und Verfahren zur Herstellung von Halbleiterpaketen beschrieben. Anmerkungen, die in Verbindung mit den beschriebenen Halbleiterpaketen formuliert werden, können auch für entsprechende Verfahren gelten, und umgekehrt. Falls zum Beispiel eine spezielle Komponente oder ein spezielles Verkapselungsmaterial eines Halbleiterpakets beschrieben wird, kann ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung des Halbleiterpakets einen Vorgang des Bereitstellens des entsprechenden Verkapselungsmaterials auf eine geeignete Weise beinhalten, selbst wenn ein solcher Vorgang nicht explizit beschrieben oder in den Abbildungen dargestellt ist. In ähnlicher Weise kann das Verfahren einen Vorgang des Bereitstellens der speziellen Komponente beinhalten.
  • zeigt ein nicht erfindungsgemäßes Halbleiterpaket 10, das ein Halbleiterplättchen 12 und ein Verkapselungsmittel 14 aufweist. Im Folgenden können die Ausdrücke „Halbleiterplättchen“, „Chip“ und „Halbleiterchip“ austauschbar verwendet werden, um ähnliche Objekte zu bezeichnen. Das Halbleiterplättchen 12 kann eine aktive Fläche 16 und eine Rückseitenfläche 18 aufweisen. Die aktive Fläche 16 kann eine integrierte Schaltung aufweisen. Außerdem kann die aktive Seite 16 elektrische Kontakte 20 aufweisen. Die Rückseitenfläche 18 kann eine metallische Fläche aufweisen, d. h. eine Rückseitenmetallisierung.
  • In einem Beispiel kann das Halbleiterplättchen 12 ein Siliziumhalbleiterplättchen sein. In einem weiteren Beispiel kann das Halbleiterplättchen 12 einem Galliumnitrid-Halbleiterplättchen entsprechen. Andere Chipmaterialien, wie z. B. Galliumarsenid, können ebenso gut möglich sein. Die hier beschriebene Offenbarung kann insbesondere für Leistungsbauelemente geeignet sein, die eine erhöhte Menge an Wärme erzeugen. Das Halbleiterplättchen 12 kann ein vertikales Bauelement sein, wie z. B. ein vertikaler Leistungstransistor. Das Halbleiterpaket 10 kann eine erste Hauptfläche 22 und eine zweite Hauptfläche 24, die der ersten Hauptfläche 22 gegenüberliegt, aufweisen. Die erste Hauptfläche 22 kann mit der aktiven Fläche 16 des Halbleiterplättchens 12 koplanar sein. Das Halbleiterpaket 10 kann auf einem Träger montiert sein, wie z. B. einer Leiterplatte (PCB), wobei die Hauptfläche 22 der PCB zugewandt ist. Somit können elektrische Kontakte 20 an entsprechende Kontaktstellen auf der PCB gelötet werden.
  • In weiteren Beispielen kann das Halbleiterplättchen 12 vollständig von dem Verkapselungsmittel 14 eingekapselt sein. In diesem Falle können elektrische Leitungen oder elektrische Verbindungen vorgesehen sein, welche elektrische Kontakte über oder auf dem Halbleiterplättchen mit elektrischen Kontakten über oder auf einer Außenfläche des Halbleiterpakets elektrisch verbinden.
  • Ein Verkapselungsmaterial, welches auf geeignete Weise in dem Halbleiterpaket 10 verwendet werden kann, wird unter Bezugnahme auf die bis näher erläutert.
  • zeigt ein Halbleiterplättchen 26, welches auf einen Träger 28 montiert werden kann. Der Träger 28 kann von einem ähnlichen Verkapselungsmaterial 14 gebildet werden, wie es für das Halbleiterpaket 10 von verwendet wird und unter Bezugnahme auf die bis erläutert wird.
  • zeigt ein Halbleiterplättchen 30, welches auf einen Träger 32 montiert werden kann. In diesem Beispiel kann das Halbleiterplättchen 30 teilweise in den Träger 32 eingesetzt sein, wie aus der Schnittansicht von ersichtlich ist. Anders ausgedrückt, der Träger 32 kann Seitenwände des Halbleiterplättchens 30 teilweise umschließen. Der Träger 32 kann von einem ähnlichen Verkapselungsmaterial 14 wie der Träger 28 gebildet werden und wie im Halbleiterpaket 10 verwendet.
  • Im Folgenden werden die Verkapselungsmaterialien, welche zum Verkapseln des Halbleiterplättchens 12 und zum Ausbilden des Trägers 28 und des Trägers 32 verwendet werden können, näher erläutert. Das Verkapselungsmittel 14 und die Träger 28 und 32 können ein Polymer enthalten, welches Metallpartikel aufweisen kann. zeigt schematisch ein Polymer 34, das Metallpartikel 36 aufweist. Das Polymer kann ein thermoplastisches Polymer, oder ein duroplastisches oder, anders ausgedrückt, ein wärmehärtbares Polymer sein.
  • Ein thermoplastisches Material kann amorphe Polymere und/oder kristalline Polymere umfassen. Die thermoplastischen Polymere können mindestens eines von z. B. Polyetheretherketon (PEEK), Polyamidimid (PAI), Polyethersulfon (PES), Polysulfon (PSU), Polystyrol (PS), Polyphenylensulfid (PPS) und einem Flüssigkristallpolymer (FKP) sein. Bei Raumtemperatur können thermoplastische Polymere hart sein und nicht unbedingt ein Härten erfordern. Thermoplastische Polymere können bearbeitet werden, indem eine Temperatur über einen bestimmten Wert erhöht wird, bei dem das Material weich oder flüssig wird. Diese Temperatur kann Glasübergangstemperatur für ein amorphes thermoplastisches Polymer oder Schmelztemperatur für ein kristallines oder halbkristallines thermoplastisches Material genannt werden. Die Glasübergangstemperatur für die amorphen Thermoplaste oder die Schmelztemperatur für die kristallinen oder halbkristallinen Thermoplaste, die als Verkapselungs-/Trägermaterial verwendet werden können, kann gleich oder höher als etwa 260 °C sein. Bei einer Glasübergangstemperatur oder Schmelztemperatur über 260 °C wird das Halbleiterpaket/der Träger während üblicher Bearbeitungsschritte, wie z. B. beim Löten des Halbleiterpakets auf eine PCB, nicht unbedingt weich.
  • Ein thermoplastisches Material kann mehr als einmal erwärmt werden. Jedes Mal, wenn ein thermoplastisches Polymer über seine Glasübergangstemperatur oder Schmelztemperatur hinaus erwärmt wird, kann es weich werden, und es kann aushärten, wenn die Temperatur darunter absinkt. Anders ausgedrückt, der Schritt des Erweichens und Härtens ist reversibel.
  • Ein Duroplast oder wärmehärtbares Polymer kann mindestens eines von z. B. Epoxiden, Acrylharzen, Polyimiden und Cyanatestern umfassen. Ein wärmehärtbares Polymer muss einer erhöhten Härtungstemperatur ausgesetzt werden, um auszuhärten oder, anders ausgedrückt, chemische Vernetzungsreaktionen zwischen Monomeren hervorzurufen. Nachdem das wärmehärtbare Material ausgehärtet ist, kann es nicht wieder erweicht werden. Ein wärmehärtbares Material kann auch nicht zwangsläufig als ein Klebstoff verwendet werden. Mit einem wärmehärtbaren Material ist es eventuell unmöglich, zum Beispiel ein Halbleiterplättchen in einen Träger einzusetzen, wie unter Bezugnahme auf erläutert wurde.
  • Polymere können eine verringerte Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Insbesondere können die Polymere eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 0,1 W/m*K bis etwa 0,5 W/m*K aufweisen. Um eine erhöhte Wärmeleitfähigkeit zu erzielen, kann ein Polymer mit Metallpartikeln gefüllt werden. Metalle können eine Wärmeleitfähigkeit zwischen etwa 10 W/m*K und etwa 400 W/m*K. aufweisen. Durch Füllen des Polymers mit Metallpartikeln kann die Wärmeleitfähigkeit verändert werden.
  • Die Wärmeleitfähigkeit kann von einem Volumenfüllfaktor der Metallpartikel in dem Polymer abhängig sein. Der Volumenfüllfaktor der Metallpartikel kann so gewählt werden, dass er eine Wärmeleitfähigkeit von wenigstens etwa 20 W/(m*K) gewährleistet. Die metallischen Füllstoffpartikel können aus einem beliebigen Metall bestehen. Ein Metall mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit kann zum Beispiel Kupfer sein. Daher kann Kupfer für Füllstoffpartikel verwendet werden. Die Wärmeleitfähigkeit kann sich proportional zu dem Füllfaktor erhöhen.
  • Polymere können elektrisch isolierend sein, während Metallpartikel elektrisch leitend sein können. Metallische Füllstoffpartikel in einem Polymer können dem gefüllten Material elektrische Leitfähigkeit verleihen. Die elektrische Leitfähigkeit des gefüllten Polymers erhöht sich nicht zwangsläufig proportional zu dem Füllfaktor, sondern kann sich an einem sogenannten Perkolationsschwellenwert recht unvermittelt erhöhen. Der Perkolationsschwellenwert kann erreicht werden, wenn der Füllfaktor ausreichend hoch dafür ist, dass Metallpartikel einander berühren und somit leitende Pfade bilden (siehe ) . In den Beispielen der bis kann die elektrische Leitfähigkeit des Verkapselungsmittels vorteilhaft sein, und der Volumenfüllfaktor kann so gewählt werden, dass er über dem Perkolationsschwellenwert liegt. Bei einem hohen Volumenfüllfaktor kann die Wärmeleitfähigkeit ebenfalls hoch sein. Andererseits kann in Beispielen, wie sie in den bis dargestellt sind, eine elektrische Leitfähigkeit des Verkapselungsmittels unerwünscht sein, und der Volumenfüllfaktor kann so gewählt werden, dass er unter dem Perkolationsschwellenwert liegt. Bei einem geringeren Volumenfüllfaktor kann die Wärmeleitfähigkeit ebenfalls niedriger sein. Der Volumenfüllfaktor der Metallpartikel in dem thermoplastischen Polymer kann zwischen etwa 20 % und etwa 90 % liegen.
  • Die Metallpartikel 36 können unbeschichtet sein. Daher sollte der Füllfaktor unter dem Perkolationsschwellenwert bleiben, wenn eine elektrische Leitfähigkeit vermieden werden soll. Die Metallpartikel können mit einem Isolator beschichtet sein, d. h. einem Material, das eine sehr niedrige elektrische Leitfähigkeit bis hin zu einer elektrischen Leitfähigkeit von Null aufweist.
  • zeigt schematisch ein Verkapselungsmittel, das ein Polymer 38 und Metallpartikel 40 enthält. Die Metallpartikel 40 können mit einem elektrisch isolierenden Material 42 beschichtet sein. Zum Beispiel kann das elektrisch isolierende Material ein Oxid des Metalls der Partikel 40 sein oder enthalten. Ein Beschichten der Metallpartikel 40 kann den Vorteil haben, dass sogar bei einem erhöhten Volumenfüllfaktor das Material nicht zwangsläufig elektrisch leitend wird. Der Volumenfüllfaktor der Metallpartikel in dem Polymer kann zwischen etwa 20 % und etwa 90 % liegen. Sogar bei einem Füllfaktor nahe bei oder über 90 % wird das gefüllte Polymer nicht zwangsläufig elektrisch leitend. Daher kann eine Wärmeleitfähigkeit ohne eine elektrische Leitfähigkeit des gefüllten Polymers erhöht werden.
  • Das Beschichten der Metallpartikel kann bewirkt werden, indem die Metallpartikel in eine Ammoniumsulfat- (NH4-) Lösung getaucht werden. Anschließend können die Partikel auf etwa 200 °C erwärmt werden. Das Ergebnis kann eine Beschichtung sein, die ein Oxid des Metalls umfasst, zum Beispiel Kupferoxid.
  • zeigt ein Verkapselungspolymer 44, das nicht beschichtete Metallpartikel 46 mit einem hohen Füllfaktor über dem Perkolationsschwellenwert aufweist. Die Metallpartikel können einander berühren und somit elektrisch leitende Pfade bilden. Dagegen bilden beschichtete Partikel, wie in dargestellt, selbst dann keine elektrisch leitenden Pfade, wenn sie einander berühren, da die isolierende Beschichtungsschicht die Metallpartikel voneinander isoliert. Daher liegt keine elektrische Leitfähigkeit vor. Wenn beschichtete Metallpartikel verwendet werden, kann der Füllfaktor erhöht werden, um eine höhere Wärmeleitfähigkeit zu erzielen, ohne dass eine unerwünschte elektrische Leitfähigkeit vorhanden ist.
  • Die bis zeigen die Metallpartikel schematisch als kugelförmige Partikel. In einem weiteren Beispiel können die Metallpartikel beliebige andere Formen aufweisen, zum Beispiel eine Ziegelform oder eine elliptische Form. Zum Beispiel können die Metallpartikel Abmessungen zwischen etwa 75 µm (Mikrometer) und etwa 100 µm (Mikrometer) aufweisen.
  • zeigt ein Beispiel mit einem Polymer 48, das Metallpartikel in der Form von Metallfasern aufweist. Diese Fasern können beschichtet oder unbeschichtet sein. Die Fasern können eine Dicke von etwa 30 µm (Mikrometer) bis etwa 120 µm (Mikrometer) aufweisen.
  • Thermoplastische Polymere können z. B. durch Spritzgießen geformt werden. Da das thermoplastische Material ein mehrmaliges erneutes Erwärmen ohne einen Härtungsvorgang gestattet, kann es möglich sein (siehe z. B. ), einen Träger wie z. B. den Träger 32 durch Spritzgießen in einer Form herzustellen und den Chip oder mehrere Chips auf oder über dem Träger anzuordnen, während der Träger noch weich ist oder wieder erweicht wird. Das Halbleiterplättchen kann mit einem definierten Druck in den Träger eingesetzt werden, so dass der Träger Seitenwände des Halbleiterplättchens teilweise umschließen kann. Anschließend kann der Träger abgekühlt werden, und das Halbleiterplättchen kann an dem Träger festkleben, ohne dass irgendwelche Klebstoffe erforderlich sind. Anders ausgedrückt, das als Verkapselungs- und/oder Trägermaterial verwendete thermoplastische Polymer kann die Funktion eines Klebstoffs aufweisen.
  • Das Füllen der Metallpartikel in das Polymer kann durch Compoundieren durchgeführt werden. Compoundieren bedeutet, alle Inhaltsstoffe auf eine Weise zusammenzumischen, dass diese Inhaltsstoffe in der Mischung zufällig verteilt sind.
  • zeigt ein erfindungsgemäßes Halbleiterpaket 52, das ein Halbleiterplättchen 54 enthält. Das Halbleiterplättchen 54 kann eine aktive Fläche 56 und eine der aktiven Fläche 56 gegenüberliegende Rückseitenfläche 58 aufweisen. Die Rückseitenfläche 58 ist erfindungsgemäß von einer Rückseitenmetallisierung 60 bedeckt. Die aktive Fläche 56 kann elektrische Kontakte 62 aufweisen. Die aktive Fläche 56 und die Rückseitenfläche 58 können durch Seitenflächen 64 des Halbleiterplättchens 54 miteinander verbunden sein. Ein Dielektrikum 66 bedeckt die Seitenflächen 64 des Halbleiterplättchens 54 und kann die elektrischen Kontakte 62 voneinander isolieren. Ein Verkapselungsmaterial 68 kann zum Beispiel durch Spritzgießen eines mit Metallpartikeln gefüllten thermoplastischen Polymers um die Seitenflächen und die Rückseitenfläche des Halbleiterplättchens 54 herum geformt werden.
  • Das Halbleiterpaket 52 kann eine erste Fläche 70 und eine der ersten Fläche 70 gegenüberliegende zweite Fläche 72 aufweisen. Die erste Fläche 70 kann koplanar zu einer Fläche sein, die von dem Dielektrikum 66 zwischen den elektrischen Kontakten 62 gebildet wird. Das Halbleiterpaket 52 weist einen weiteren elektrischen Kontakt 74 auf, welcher in das Verkapselungsmaterial 68 eingesetzt werden kann. Der zusätzliche elektrische Kontakt 74 ist über der ersten Fläche 70 des Halbleiterpakets 52 ausgebildet.
  • In dem Beispiel von wird eine elektrische Leitfähigkeit des Verkapselungsmaterials 68 vorteilhaft genutzt. Das Verkapselungsmaterial 68 ist ein thermoplastisches Polymer, das mit unbeschichteten Metallpartikeln gefüllt ist. Der Volumenfüllfaktor ist so gewählt, dass er eine elektrische Leitfähigkeit von mindestens etwa 106 S/m gewährleistet. Es ist dann das Verkapselungsmaterial 68 selbst, welches eine elektrische Verbindung zwischen der Rückseitenmetallisierung 60 und dem elektrischen Kontakt 74 gewährleistet. Außerdem können die Metallpartikel für eine elektromagnetische Abschirmung sorgen. Das Halbleiterpaket 52, wie in dargestellt, kann direkt auf eine PCB gelötet sein, wobei der elektrische Kontakt 74 einen Massekontakt gewährleisten kann.
  • zeigt ein weiteres Beispiel eines Verkapselungsmaterials, welches in einem Halbleiterpaket verwendet werden kann. Die Darstellung von unterscheidet sich von den Darstellungen in den bis darin, dass das Polymermaterial ebenfalls in der Form von Kreisen dargestellt ist, um eine Verteilung von Polymer und Metall besser sichtbar zu machen. In stellen die mit einem Kreuz versehenen Kreise 76 Polymerpartikel dar, während die Kreise 78 ohne Kreuz Metallpartikel darstellen. In diesem Beispiel kann ein Halbleiterpaket gebildet werden, wie unter Bezugnahme auf die und erläutert wurde. Nach dem Spritzgießen eines mit Metallpartikeln gefüllten thermoplastischen Polymers (oder nach dem Spritzpressen eines mit Metallpartikeln gefüllten wärmehärtbaren Polymers) kann eine homogene Verteilung von Metallpartikeln und Polymerpartikeln erreicht werden. Die Metallpartikel können beschichtet oder unbeschichtet sein.
  • In einem Beispiel kann der Volumenfüllfaktor so gewählt werden, dass er unter dem Perkolationsschwellenwert bleibt, so dass ein Verkapselungsmaterial vorliegt, welches nicht elektrisch leitend ist. In einem weiteren Beispiel kann das gewählte Material beschichtete Metallpartikel aufweisen, so dass der Volumenfüllfaktor erhöht werden kann, was zu einer erhöhten Wärmeleitfähigkeit führt, während das Verkapselungsmittel noch nicht elektrisch leitend ist.
  • Nach Ausbildung des Halbleiterpakets kann das Paket in gewissen Bereichen selektiv erwärmt werden. Die Erwärmung kann z. B. mittels eines Lasers erzielt werden, der Bereiche einer Paketoberfläche bestrahlt. Die Erwärmung kann auf eine solche Weise bewirkt werden, dass Polymerpartikel verbrannt werden. Nachdem die Polymerpartikel verbrannt sind, verbleiben nur Metallpartikel. Im Falle beschichteter Metallpartikel wird die Erwärmung auf eine solche Weise fortgesetzt, dass die Beschichtung schmilzt. In wurde der obere Teil des Verkapselungsmittels erwärmt. In der Nähe der Fläche verbleiben nur Metallpartikel, die einen metallischen Bereich 79 bilden. Der metallische Bereich 79 kann in unmittelbarer Nähe einer Rückseitenfläche des verkapselten Halbleiterplättchens ausgebildet werden. Die Erwärmung kann so gewählt werden, dass die Metallpartikel geschmolzen werden, was zu einer Verbindung von Metallpartikeln miteinander führt. In einem Beispiel kann der metallische Bereich 79 anschließend elektroplattiert oder galvanisiert werden, um einen dickeren leitfähigen Bereich zu erhalten.
  • In einem weiteren Beispiel können eine Seitenfläche und eine obere Fläche des Halbleiterpakets erwärmt/bestrahlt werden. Dadurch kann eine elektrische Verbindung zwischen einer oberen Fläche des Pakets und einer unteren Fläche des Pakets gebildet werden. Ein metallischer Bereich kann in unmittelbarer Nähe der Rückseitenfläche des verkapselten Halbleiterplättchens ausgebildet werden. Wie in dargestellt, kann eine elektrische Verbindung zwischen der Rückseitenfläche und einem zusätzlichen elektrischen Kontakt 74 erzielt werden, während ein Verkapselungsmittel beibehalten wird, welches im Allgemeinen nicht elektrisch leitend ist.
  • Die bis veranschaulichen ein Verfahren zur Herstellung von Halbleiterpaketen.
  • In kann ein provisorischer Träger 80 bereitgestellt werden.
  • In kann ein Klebstoff 82 über dem provisorischen Träger 80 vorgesehen werden. In einem Beispiel kann der Klebstoff 82 einem Klebstofffilm entsprechen. Der Klebstoff 82 kann auch z. B. durch Dispensieren, Jetting, Aufsprühen, Spinning, usw. über dem Träger 80 vorgesehen werden.
  • In können Chips oder Halbleiterplättchen 84 über dem Klebstoff 82 angeordnet werden. Die Halbleiterplättchen 84, welche verkapselt werden sollen, können aus einem einzigen Wafer oder aus verschiedenen Wafern hergestellt worden sein. Der oder die Wafer kann bzw. können zuvor in getrennte Chips zerschnitten worden sein, d. h. die Chips können vereinzelt worden sein. Die Halbleiterplättchen können mit ihren jeweiligen aktiven Seiten über dem Klebstoff 82 angeordnet werden. In dem Beispiel von sind drei Halbleiterplättchen 84, die elektrische Kontakte 86 aufweisen, teilweise in den Klebstofffilm 82 eingetaucht. In einem Beispiel kann eine Sägefolie über einem Wafer verwendet werden, und der erweiterte Wafer kann mit der Sägefolie auf dem provisorischen Träger 80 angebracht werden.
  • In kann dann der provisorische Träger 80 mit den darauf klebenden Halbleiterplättchen 84 in einer Form angeordnet werden. Ein Verkapselungsmaterial 88, wie unter Bezugnahme auf die bis erläutert, kann auf und um die Halbleiterplättchen 84 aufgeformt werden. Falls das Verkapselungsmaterial 88 ein thermoplastisches Polymer umfasst, kann es auf und um die Halbleiterplättchen 84 spritzgegossen werden. Falls das Verkapselungsmaterial 88 ein wärmehärtbares Polymer umfasst, kann das Verkapselungsmittel spritzgepresst werden. zeigt den Träger 80, der die verkapselten Halbleiterplättchen 84 aufweist. Die verkapselten Halbleiterplättchen 84 können dann in einzelne Halbleiterpakete aufgeteilt werden. In einem anderen Beispiel kann die Form für jedes Paket eine eigene Form umfassen. Der provisorische Träger kann vor der Trennung in einzelne Halbleiterpakete entfernt werden. Alternativ dazu kann der provisorische Träger nach der Trennung in einzelne Halbleiterpakete entfernt werden.
  • zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterpakets veranschaulicht. In einem Schritt kann ein Verkapselungsmaterial bereitgestellt werden, welches ein thermoplastisches Polymer mit Metallpartikeln umfassen kann. Das Verkapselungsmaterial kann ein thermoplastisches Polymer umfassen, das mit unbeschichteten Metallpartikeln gefüllt ist. Das Verkapselungsmaterial kann ein thermoplastisches Polymer umfassen, das mit Metallpartikeln gefüllt ist, welche mit einem elektrisch isolierenden Material beschichtet sein können. In einem weiteren Schritt kann ein Halbleiterplättchen bereitgestellt werden, welches verkapselt werden soll. Es kann möglich sein, in einem Formschritt ein einziges Halbleiterplättchen zu verkapseln oder mehrere Halbleiterplättchen zu verkapseln. In einem weiteren Schritt kann das oder können die Halbleiterplättchen in einer Form angeordnet werden. In einem weiteren Schritt kann das thermoplastische Polymer spritzgegossen werden, um das Halbleiterpaket zu formen. Beim Spritzgießen wird das Verkapselungsmaterial, welches ein thermoplastisches Material sein kann, in die Form gespritzt.
  • In einem Beispiel kann zuerst ein Träger in einer Spritzform spritzgegossen werden, wobei der Träger ein thermoplastisches Polymer umfasst. Anschließend kann ein oder können Halbleiterplättchen in den Träger eingesetzt werden, während der Träger weich ist, so dass das oder die Halbleiterplättchen an dem Träger anhaftet bzw. anhaften, ohne dass irgendwelche Klebstoffe erforderlich sind. Das Halbleiterpaket kann dann fertig bearbeitet werden, indem weiter Verkapselungsmaterial eingespritzt wird. Das Verkapselungsmaterial kann sich an den Träger und an das Halbleiterplättchen anlagern oder daran haften. Der Träger kann Metallpartikel mit einem anderen Volumenfüllfaktor als das zur Fertigbearbeitung verwendete Verkapselungsmaterial aufweisen. Es kann auch möglich sein, dass der Träger ein thermoplastisches Polymer umfasst, das mit Metallpartikeln mit einem solchen Füllfaktor der Metallpartikel gefüllt ist, dass der Träger elektrisch leitend sein kann, während das übrige Verkapselungsmittel des Halbleiterpakets wärmeleitend sein kann, ohne elektrisch leitend zu sein. Dies kann erreicht werden, indem der Füllfaktor entsprechend angepasst wird oder indem beschichtete Metallpartikel für das weitere Verkapselungsmaterial verwendet werden.
  • In einem Beispiel kann eine Fläche eines Verkapselungsmittels, welches nicht elektrisch leitend ist, selektiv erwärmt werden, um Polymerpartikel zu verbrennen, um die Konzentration von Metallpartikeln zu erhöhen und so eine Fläche zu erhalten, welche entweder direkt gelötet werden kann oder welche elektroplattiert werden kann.
  • In einem Beispiel kann das Polymer mit hydrophoben Eigenschaften ausgestattet sein, so dass das Halbleiterpaket vor Feuchtigkeit geschützt sein kann.
  • Während die Offenbarung in Bezug auf eine oder mehrere Implementierungen veranschaulicht und beschrieben wurde, können an den dargelegten Beispielen Änderungen und/oder Modifikationen vorgenommen werden, ohne vom Wesen und Umfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen. Insbesondere sollen im Hinblick auf die verschiedenen Funktionen, die von den oben beschriebenen Strukturen erfüllt werden, die Begriffe (einschließlich einer Bezugnahme auf ein „Mittel“), die zum Beschreiben dieser Strukturen verwendet werden, sofern nicht anders angegeben, einer beliebigen Struktur entsprechen, welche die festgelegte Funktion der beschriebenen Struktur erfüllt (z. B. welche funktionell äquivalent ist), selbst wenn sie zu der offenbarten Struktur, welche die Funktion bei den hier dargestellten beispielhaften Implementierungen der Offenbarung erfüllt, nicht strukturell äquivalent ist.
  • Obwohl hier spezifische Aspekte dargestellt und beschrieben wurden, ist für den Fachmann klar, dass vielfältige alternative und/oder äquivalente Implementierungen die dargestellten und beschriebenen spezifischen Aspekte ersetzen können, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen. Diese Anmeldung soll alle Anpassungen oder Varianten der hier erörterten spezifischen Aspekte abdecken. Daher soll diese Offenbarung nur durch die Ansprüche und ihre Äquivalente beschränkt sein.

Claims (11)

  1. Bauelement, umfassend: ein Halbleiterplättchen (54); und ein Verkapselungsmittel (68), welches das Halbleiterplättchen (54) wenigstens teilweise verkapselt, wobei das Verkapselungsmittel (68) ein thermoplastisches Polymer aufweist, welches Metallpartikel aufweist, wobei das Halbleiterplättchen (54) eine aktive Fläche (56) aufweist, die elektrische Kontakte (62) aufweist, und eine der aktiven Fläche (56) gegenüberliegende Rückseitenfläche (58), die eine Rückseitenmetallisierung (60) aufweist, wobei das Bauelement ferner ein isolierendes Material (66) aufweist, das Seitenflächen (64) des Halbleiterplättchens (54) isoliert, und einen elektrischen Kontakt (74), der über einer Fläche (70) des Bauelements bereitgestellt ist, welche zu der aktiven Fläche (56) des Halbleiterplättchens (54) koplanar ist, und ein Volumenfüllfaktor der Metallpartikel in dem thermoplastischen Polymer so gewählt ist, dass er eine elektrische Leitfähigkeit von mindestens 106 S/m und damit eine elektrische Verbindung zwischen der Rückseitenmetallisierung (60) und dem elektrischen Kontakt (74) bereitstellt.
  2. Bauelement nach Anspruch 1, wobei ein Volumenfüllfaktor der Metallpartikel in dem thermoplastischen Polymer so gewählt ist, dass er eine Wärmeleitfähigkeit von wenigstens 20 W/(m*K) bereitstellt.
  3. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Volumenfüllfaktor der Metallpartikel in dem thermoplastischen Polymer zwischen 20 % und 90 % liegt.
  4. Bauelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das thermoplastische Polymer ein amorphes thermoplastisches Polymer mit einer Glasübergangstemperatur ist, die gleich oder größer als 260 °C ist, oder wobei das thermoplastische Polymer ein kristallines oder halbkristallines thermoplastisches Polymer mit einer Schmelztemperatur ist, die gleich oder größer als 260 °C ist.
  5. Bauelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das thermoplastische Polymer ein oder mehrere Polymere aufweist, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, welche Polyetheretherketon, Polyamidimid, Polyethersulfon, Polysulfon, Polystyrol, Polyphenylensulfid und Flüssigkristallpolymer aufweist.
  6. Bauelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Metallpartikel Kupferpartikel aufweisen.
  7. Bauelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Metallpartikel Kupferfasern aufweisen, die eine Dicke von 30 Mikrometer bis 120 Mikrometer aufweisen.
  8. Bauelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Metallpartikel eine metallische Fläche über einer Fläche des Bauelements in einem Bereich des Verkapselungsmittels (68) bilden, der sich in der Nähe der Rückseitenfläche (58) befindet.
  9. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterpakets, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen eines Verkapselungsmaterials (68), das ein thermoplastisches Polymer aufweist, welches Metallpartikel enthält, wobei ein Volumenfüllfaktor der Metallpartikel in dem thermoplastischen Polymer so gewählt ist, dass er eine elektrische Leitfähigkeit von mindestens 106 S/m bereitstellt; Bereitstellen eines Halbleiterplättchens (54), wobei das Halbleiterplättchen (54) eine aktive Fläche (56) aufweist, die elektrische Kontakte (62) aufweist, und eine der aktiven Fläche (56) gegenüberliegende Rückseitenfläche (58), die eine Rückseitenmetallisierung (60) aufweist und ein isolierendes Material (66), das Seitenflächen (64) des Halbleiterplättchens (54) isoliert, Anordnen des Halbleiterplättchens (54) in einer Form; und Spritzgießen des Halbleiterpakets durch Spritzen des Verkapselungsmaterials (68) in die Form, so dass das Verkapselungsmaterial (68) eine elektrische Verbindung zwischen der Rückseitenmetallisierung (60) und einem elektrischen Kontakt (74), der über einer Fläche (70) des Halbleiterpakets bereitgestellt ist, welche zu der aktiven Fläche (56) des Halbleiterplättchens (54) koplanar ist, bereitstellt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Verkapselungsmaterial ein compoundiertes Material aufweist.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 und 10, ferner umfassend: Erwärmen einer Fläche des Halbleiterpakets, wobei das Erwärmen wenigstens teilweise eine Zusammensetzung des Verkapselungsmaterials in einem Bereich in der Nähe der Fläche verändert, so dass dieser nur die Metallpartikel aufweist.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9659896B2 (en) 2014-08-20 2017-05-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Interconnect structures for wafer level package and methods of forming same
US9786631B2 (en) * 2014-11-26 2017-10-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Device package with reduced thickness and method for forming same
CN106653734B (zh) * 2015-11-02 2020-04-21 晟碟半导体（上海）有限公司 具有电磁干扰屏蔽的半导体装置及其制造方法
DE102016103790B8 (de) * 2016-03-03 2021-06-02 Infineon Technologies Ag Herstellung einer Packung unter Verwendung eines platebaren Verkapselungsmaterials
CN110114870B (zh) * 2016-12-28 2023-07-21 株式会社村田制作所 电路模块
CN108573963B (zh) * 2017-03-07 2019-10-11 力成科技股份有限公司 封装堆叠结构及其制造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030157342A1 (en) 2002-02-15 2003-08-21 Myers Bruce A. Thermally-capacitive phase change encapsulant for electronic devices
US20030158294A1 (en) 2002-02-15 2003-08-21 Chaudhuri Arun K. Thermally-conductive electrically-insulating polymer-base material
US20080173097A1 (en) 2005-04-04 2008-07-24 Infineon Technologies Ag Sensor Component With a Cavity Housing and a Sensor Chip and Method for Producing the Same
US20090251864A1 (en) 2008-04-03 2009-10-08 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for integrating heat transfer members,and an led device
US20130269866A1 (en) 2009-09-10 2013-10-17 Pixelligent Technologies, Llc Highly conductive composites

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999001519A1 (fr) * 1997-07-04 1999-01-14 Nippon Zeon Co., Ltd. Adhesif pour composants semi-conducteurs
US6133634A (en) * 1998-08-05 2000-10-17 Fairchild Semiconductor Corporation High performance flip chip package
US7944044B2 (en) * 2004-12-20 2011-05-17 Semiconductor Components Industries, Llc Semiconductor package structure having enhanced thermal dissipation characteristics
US8399291B2 (en) * 2005-06-29 2013-03-19 Intel Corporation Underfill device and method
JP5207591B2 (ja) * 2006-02-23 2013-06-12 東レ・ダウコーニング株式会社 半導体装置の製造方法および半導体装置
US7972683B2 (en) * 2006-03-28 2011-07-05 Innovative Micro Technology Wafer bonding material with embedded conductive particles
KR101037229B1 (ko) * 2006-04-27 2011-05-25 스미토모 베이클리트 컴퍼니 리미티드 반도체 장치 및 반도체 장치의 제조 방법
US20070267737A1 (en) * 2006-05-17 2007-11-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Packaged devices and methods for forming packaged devices
JP5333210B2 (ja) * 2007-04-03 2013-11-06 コニカミノルタ株式会社 セルロースエステル光学フィルム、該セルロースエステル光学フィルムを用いた偏光板及び液晶表示装置、及びセルロースエステル光学フィルムの製造方法
KR100963673B1 (ko) * 2007-10-23 2010-06-15 제일모직주식회사 열전도성 수지 복합재 및 이를 이용한 성형품
US7799601B2 (en) * 2008-01-24 2010-09-21 Infineon Technologies Ag Electronic device and method of manufacturing same
PL2254940T3 (pl) * 2008-03-20 2014-11-28 Dsm Ip Assets Bv Radiator z przewodzących materiałów z tworzyw sztucznych
KR100988603B1 (ko) * 2008-05-21 2010-10-18 삼성전기주식회사 낮은 열팽창계수를 가지는 유리조성물, 유리섬유,인쇄회로기판의 절연층 및 인쇄회로기판
US7767495B2 (en) * 2008-08-25 2010-08-03 Infineon Technologies Ag Method for the fabrication of semiconductor devices including attaching chips to each other with a dielectric material
KR101297156B1 (ko) * 2008-12-10 2013-08-21 제일모직주식회사 고성능 ｅｍｉ/ｒｆｉ 차폐용 수지 복합재
US8642389B2 (en) * 2009-08-06 2014-02-04 Infineon Technologies Ag Method of manufacturing a semiconductor device
US8896010B2 (en) * 2012-01-24 2014-11-25 Cooledge Lighting Inc. Wafer-level flip chip device packages and related methods
US9231178B2 (en) * 2012-06-07 2016-01-05 Cooledge Lighting, Inc. Wafer-level flip chip device packages and related methods
US9049805B2 (en) * 2012-08-30 2015-06-02 Lockheed Martin Corporation Thermally-conductive particles in printed wiring boards
US20140080951A1 (en) * 2012-09-19 2014-03-20 Chandrashekar Raman Thermally conductive plastic compositions, extrusion apparatus and methods for making thermally conductive plastics
US9636782B2 (en) * 2012-11-28 2017-05-02 International Business Machines Corporation Wafer debonding using mid-wavelength infrared radiation ablation
DE102014107909A1 (de) * 2014-06-05 2015-12-17 Infineon Technologies Ag Leiterplatten und Verfahren zu deren Herstellung
US20160186017A1 (en) * 2014-12-30 2016-06-30 Allen Howard Engel Anisotropic Conductive Adhesive

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030157342A1 (en) 2002-02-15 2003-08-21 Myers Bruce A. Thermally-capacitive phase change encapsulant for electronic devices
US20030158294A1 (en) 2002-02-15 2003-08-21 Chaudhuri Arun K. Thermally-conductive electrically-insulating polymer-base material
US20080173097A1 (en) 2005-04-04 2008-07-24 Infineon Technologies Ag Sensor Component With a Cavity Housing and a Sensor Chip and Method for Producing the Same
US20090251864A1 (en) 2008-04-03 2009-10-08 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for integrating heat transfer members,and an led device
US20130269866A1 (en) 2009-09-10 2013-10-17 Pixelligent Technologies, Llc Highly conductive composites

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US20150221578A1 (en) 2015-08-06

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