DE102015107660A1

DE102015107660A1 - Elektronisches Bauteil sowie Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils

Info

Publication number: DE102015107660A1
Application number: DE102015107660.8A
Authority: DE
Inventors: Korbinian Perzlmaier; Matthias Kiessling; David Racz
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2015-05-15
Filing date: 2015-05-15
Publication date: 2016-11-17
Also published as: WO2016184659A1

Abstract

Es wird ein elektronisches Bauteil (1) angegeben, das sich entlang einer Haupterstreckungsebene in einer ersten lateralen Richtung (x) und in einer zweiten lateralen Richtung (y) erstreckt, umfassend – zumindest einen elektronischen Halbleiterchip (10), – einen Formkörper (3), der den Halbleiterchip (10) lateral vollständig umschließt, und – eine Vielzahl von mechanischen Verstärkungsstrukturen (2, 2‘), wobei – die Verstärkungsstrukturen (2, 2‘) in den Formkörper (3) eingebettet sind, – jede Verstärkungsstruktur (2, 2‘) länglich ausgebildet ist und jeweils eine Länge (L, L‘) aufweist, die einen Großteil einer maximalen Erstreckung des elektronischen Bauteils (1) in der ersten lateralen Richtung (x) und/oder in der zweiten lateralen Richtung (Y) beträgt und – jede Verstärkungsstruktur (2, 2‘) in der ersten und/oder zweiten lateralen Richtung (x, y) beabstandet zu dem Halbleiterchip (10) angeordnet ist.

Description

Die Druckschrift DE 10 2009 036 621 A1 beschreibt ein elektronisches Bauteil sowie ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein elektronisches Bauteil, das eine erhöhte Bruchfestigkeit aufweist, anzugeben. Ferner besteht eine zu lösende Aufgabe darin, ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils mit einer erhöhten Bruchfestigkeit anzugeben.
Es wird ein elektronisches Bauteil angegeben. Bei dem elektronischen Bauteil kann es sich um ein Halbleiterbauteil, wie beispielsweise einen integrierten Schaltkreis und/oder eine Diode, handeln. Insbesondere kann es sich bei dem elektronischen Bauteil um ein optoelektronisches Bauteil, das zur Emission und/oder Absorption elektromagnetischer Strahlung vorgesehen ist, handeln. In diesem Fall kann es sich bei dem elektronischen Bauteil um eine Leuchtdiode oder eine Fotodiode handeln.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils erstreckt sich dieses entlang einer Haupterstreckungsebene in einer ersten lateralen Richtung und in einer zweiten lateralen Richtung. Die erste und die zweite laterale Richtung stehen zum Beispiel senkrecht aufeinander und spannen die Haupterstreckungsebene auf. Senkrecht zu der ersten und der zweiten lateralen Richtung, in einer vertikalen Richtung, weist das elektronische Bauteil eine Bauteildicke auf, die klein ist gegenüber einer maximalen Erstreckung des elektronischen Bauteils entlang der ersten und/oder zweiten lateralen Richtung.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils umfasst dieses zumindest einen elektronischen Halbleiterchip. Bei dem elektronischen Halbleiterchip kann es sich beispielsweise um eine integrierte Schaltung oder um einen optoelektronischen Halbleiterchip, wie beispielsweise einen Leuchtdiodenchip oder einen Fotodiodenchip, handeln. Insbesondere kann der elektronische Halbleiterchip einen p-n-Übergang umfassen. Der elektronische Halbleiterchip kann frei von einem Aufwachssubstrat sein. Mit anderen Worten, der elektronische Halbleiterchip kann ein Dünnfilm-Chip sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils umfasst dieses einen Formkörper. Der Formkörper umschließt den Halbleiterchip lateral vollständig. Der Formkörper kann insbesondere direkt an den Halbleiterchip angrenzen. Der Formkörper kann mit einem Silikon, einem Epoxidharz, einem Lack, einem Spin-On-Glas und/oder einem Hybridpolymer, wie beispielsweise Ormocer, gebildet sein oder aus zumindest einem dieser Materialien bestehen. Ferner kann der Formkörper reflektierende Partikel, wie beispielsweise Titandioxid-Partikel, enthalten. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass der Formkörper Partikel, die der Anpassung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Formkörpers an den thermischen Ausdehnungskoeffizienten der übrigen Komponenten des elektronischen Bauteils, wie beispielsweise des Halbleiterchips, dienen, enthält. Hierfür eignen sich beispielsweise Siliziumdioxid-Partikel.
Es ist möglich, dass eine maximale Ausdehnung des Halbleiterchips in der vertikalen Richtung der Bauteildicke entspricht. Ferner ist es möglich, dass der elektronische Halbleiterchip und der Formkörper in der vertikalen Richtung bündig miteinander abschließen und der Formkörper Seitenflächen des Halbleiterchips vollständig bedeckt. Mit anderen Worten, eine maximale Ausdehnung des Formkörpers entlang der vertikalen Richtung kann der maximalen Ausdehnung des Halbleiterchips in der vertikalen Richtung entsprechen. Es ist alternativ möglich, dass der Formkörper den Halbleiterchip in der vertikalen Richtung über- beziehungsweise unterragt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils umfasst dieses eine Vielzahl von mechanischen Verstärkungsstrukturen. Die Verstärkungsstrukturen sind zur mechanischen Stabilisierung des elektronischen Bauteils eingerichtet. Insbesondere sind die Verstärkungsstrukturen zur Erhöhung der Bruchfestigkeit des elektronischen Bauteils eingerichtet. Die Verstärkungsstrukturen sind in den Formkörper eingebettet. Mit anderen Worten, die Verstärkungsstrukturen werden zumindest teilweise von dem Formkörper umschlossen. Die Verstärkungsstrukturen können zumindest teilweise in direktem Kontakt mit dem Formkörper stehen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils ist jede Verstärkungsstruktur länglich ausgebildet und weist jeweils eine Länge auf. Mit anderen Worten, jede Verstärkungsstruktur weist eine Haupterstreckungsrichtung auf, in der sie sich erstreckt und die Länge aufweist. Senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung weist jede Verstärkungsstruktur eine Dicke auf, die klein ist gegen die Länge. Die Länge beträgt einen Großteil der maximalen Erstreckung des elektronischen Bauteils entlang der ersten lateralen Richtung und/oder der maximalen Erstreckung des elektronischen Bauteils entlang der zweiten lateralen Richtung. „Ein Großteil der maximalen Erstreckung“ kann hierbei und im Folgenden wenigstens 50 %, bevorzugt wenigstens 60 % und besonders bevorzugt wenigstens 70 %, der maximalen Erstreckung sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils ist jede Verstärkungsstruktur in der ersten und/oder zweiten lateralen Richtung beabstandet zu dem Halbleiterchip angeordnet. Zwischen den Verstärkungsstrukturen und dem Halbleiterchip kann zum Beispiel ein Teil des Formkörpers angeordnet sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils erstreckt sich dieses entlang einer Haupterstreckungsebene in einer ersten lateralen Richtung und in einer zweiten lateralen Richtung. Das elektronische Bauteil umfasst zumindest einen elektronischen Halbleiterchip, einen Formkörper, der den zumindest einen Halbleiterchip lateral vollständig umschließt, und eine Vielzahl von mechanischen Verstärkungsstrukturen. Die Verstärkungsstrukturen sind in den Formkörper eingebettet und länglich ausgebildet. Jede Verstärkungsstruktur weist eine Länge auf, die einen Großteil einer maximalen Erstreckung des elektronischen Bauteils entlang der ersten lateralen Richtung und/oder entlang der zweiten lateralen Richtung beträgt. Ferner ist jede Verstärkungsstruktur in der ersten und/oder zweiten lateralen Richtung beabstandet zu dem Halbleiterchip angeordnet.
Bei dem hier beschriebenen elektronischen Bauteil wird insbesondere die Idee verfolgt, durch das Einbringen von mechanisch versteifenden Verstärkungsstrukturen in einen Formkörper eine erhöhte Bruchfestigkeit und somit eine erhöhte mechanische Stabilität bei einem kompakten Bauteil zu ermöglichen. Ähnlich dem Prinzip von Stahlbeton wird durch die Kombination der zwei Materialien der Verstärkungsstrukturen und des Formkörpers die Bruchfestigkeit des Bauteils und/oder des Formkörpers signifikant erhöht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils sind die Verstärkungsstrukturen elektrisch von dem zumindest einen Halbleiterchip isoliert. Die Verstärkungsstrukturen dienen somit nicht der elektrischen Kontaktierung des Halbleiterchips. Beispielsweise erfolgt die elektrische Isolierung durch den Formkörper.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils bestehen die Verstärkungsstrukturen aus einem Material, das eine höhere Bruchfestigkeit und/oder einen höheren Elastizitätsmodul als das Material des Formkörpers aufweist. Die Verstärkungsstrukturen sind in diesem Fall mechanisch stabiler ausgebildet als der Formkörper. Insbesondere können die Verstärkungsstrukturen steifer ausgebildet sein als der Formkörper. Beispielsweise sind die Verstärkungsstrukturen mit einem Metall, Glasfaser, Kohlefaser, Kevlar, Naturfasern oder Kunststoffgewebe gebildet. Insbesondere kann jede Verstärkungsstruktur mit Nickel oder einer Nickellegierung gebildet sein oder aus Nickel oder einer Nickellegierung bestehen. Nickel zeichnet sich insbesondere durch eine hohe Steifigkeit, insbesondere eine hohe Verwindungssteifigkeit, und eine hohe Bruchfestigkeit aus. Zudem kann Nickel einfach galvanisch aufgebracht werden. Hierbei ist es insbesondere möglich, dass die Verstärkungsstrukturen zumindest teilweise mittels eines galvanischen Abscheideverfahrens hergestellt sind. Die Verstärkungsstrukturen können dann eine galvanisch abgeschiedene Galvanikschicht enthalten oder aus einer galvanisch abgeschiedenen Galvanikschicht bestehen.
In dem Fall, dass es sich bei dem Halbleiterchip um ein optoelektronisches Bauteil handelt, ist es ferner möglich, dass die Verstärkungsstrukturen reflektierend ausgebildet sind. „Reflektierend ausgebildet“ bedeutet hierbei und im Folgenden, dass das Material der Verstärkungsstrukturen für eine gegebenenfalls von dem Halbleiterchip emittierte beziehungsweise absorbierte elektromagnetische Strahlung einen Reflexionskoeffizienten von wenigstens 90 %, bevorzugt wenigstens 95 %, aufweist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils erstreckt sich jede Verstärkungsstruktur hauptsächlich entlang einer Hauptrichtung. „Hauptsächlich entlang einer Richtung“ bedeutet hierbei und im Folgenden, dass ein Winkel zwischen einer Verstärkungsstruktur und der ihr zugehörigen Hauptrichtung höchstens 40°, bevorzugt höchstens 30° und besonders bevorzugt höchstens 10°, beträgt. Bei der Hauptrichtung kann es sich um die erste oder um die zweite laterale Richtung handeln. Einer Verstärkungsstruktur kann somit entweder die erste oder die zweite laterale Richtung als Hauptrichtung zugewiesen werden. Hierbei und im Folgenden ist die Hauptrichtung, entlang derer sich eine Verstärkungsstruktur erstreckt, die Hauptrichtung der jeweiligen Verstärkungsstruktur.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils beträgt die Länge jeder Verstärkungsstruktur wenigstens 60 %, bevorzugt wenigstens 70 %, der maximalen Erstreckung des elektronischen Bauteils entlang der Hauptrichtung der jeweiligen Verstärkungsstruktur. Beispielsweise erstreckt sich eine der Verstärkungsstrukturen entlang der ersten lateralen Richtung als Hauptrichtung, wobei die Länge dieser Verstärkungsstruktur dann wenigstens 60 %, bevorzugt wenigstens 70 %, der maximalen Erstreckung des elektronischen Bauteils entlang der ersten lateralen Richtung beträgt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils umfassen die Verstärkungsstrukturen erste Strukturen und zweite Strukturen. Die ersten und zweiten Strukturen verlaufen im Rahmen der Herstellungstoleranzen quer und/oder senkrecht zueinander. Insbesondere ist es möglich, dass die jeweiligen Hauptrichtungen der ersten Strukturen und die jeweiligen Hauptrichtungen der zweiten Strukturen einen Winkel von wenigstens 75°, bevorzugt wenigstens 85°, und höchstens 90° miteinander einschließen. Mit anderen Worten, die ersten Strukturen und die zweiten Strukturen verlaufen im Rahmen der Herstellungstoleranzen senkrecht zueinander. Beispielsweise ist die Hauptrichtung der ersten Strukturen die erste laterale Richtung und die Hauptrichtung der zweiten Strukturen die zweite laterale Richtung.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils umgeben die ersten Strukturen und die zweiten Strukturen den zumindest einen Halbleiterchip rahmenartig.
Insbesondere können die ersten Strukturen und die zweiten Strukturen den zumindest einen Halbleiterchip vollständig lateral umschließen. „Rahmenartig“ bedeutet hierbei und im Folgenden, dass die ersten Strukturen und die zweiten Strukturen den zumindest einen Halbleiterchip in einer Aufsicht lateral zu wenigstens 70 %, bevorzugt wenigstens 85 %, umschließen beziehungsweise einfassen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils sind die Verstärkungsstrukturen paarweise voneinander beabstandet angeordnet. Mit anderen Worten, keine der Verstärkungsstrukturen steht mit einer weiteren Verstärkungsstruktur in direktem Kontakt. Dies ermöglicht beispielsweise, ein Bauteil mit einem mechanisch stabilen, jedoch weiterhin flexiblen Formkörper bereitzustellen. Zudem sind die Verstärkungsstrukturen durch die paarweise voneinander beabstandete Anordnung elektrisch voneinander isoliert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils sind die Verstärkungsstrukturen miteinander verbunden. Insbesondere können alle Verstärkungsstrukturen zusammenhängen und einstückig ausgebildet sein. Zusammenhängende Verstärkungsstrukturen können beispielsweise vereinfacht im Waferverbund hergestellt werden und anschließend als Ganzes in das Bauteil eingebracht werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils sind die ersten Strukturen und die zweiten Strukturen in voneinander verschiedenen vertikalen Ebenen angeordnet. Eine vertikale Ebene wird durch die erste und die zweite laterale Richtung aufgespannt. Zwei voneinander verschiedene vertikale Ebenen sind entlang der vertikalen Richtung voneinander beabstandet beziehungsweise übereinander angeordnet. Die ersten Strukturen und die zweiten Strukturen sind somit in der vertikalen Richtung übereinander angeordnet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils sind die ersten Strukturen und die zweiten Strukturen in derselben vertikalen Ebene angeordnet. Insbesondere können die ersten Strukturen und die zweiten Strukturen miteinander verbunden sein.
Anhand der Anordnung der Strukturen in unterschiedlichen oder gleichen vertikalen Ebenen kann ein verwendetes Herstellungsverfahren an dem fertiggestellten elektronischen Bauteil nachgewiesen werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils umschließt der Formkörper die Verstärkungsstrukturen in der vertikalen Richtung vollständig. Mit anderen Worten, die Verstärkungsstrukturen sind in der vertikalen Richtung von dem Formkörper bedeckt und nicht mehr frei zugänglich.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils sind die Verstärkungsstrukturen an einer Deckfläche des Bauteils und/oder an einer der Deckfläche abgewandten Bodenfläche des Bauteils frei von dem Formkörper. Mit anderen Worten, der Formkörper bedeckt die Verstärkungsstrukturen in der vertikalen Richtung nicht vollständig.
Anhand der Anordnung der Verstärkungsstrukturen in Bezug auf den Formkörper kann ebenfalls das verwendete Herstellungsverfahren an dem fertiggestellten elektronischen Bauteil nachgewiesen werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils umschließt der Formkörper die Verstärkungsstrukturen in der ersten lateralen Richtung und/oder in der zweiten lateralen Richtung vollständig. Insbesondere ist es möglich, dass der Formkörper jede Verstärkungsstruktur in der Richtung, die senkrecht zu der Hauptrichtung der jeweiligen Verstärkungsstruktur steht, vollständig umschließt. Ferner kann der Formkörper jede Verstärkungsstruktur in den beiden lateralen Richtungen vollständig umschließen. Beispielsweise erstreckt sich eine der Verstärkungsstrukturen entlang der ersten lateralen Richtung und wird zumindest entlang der zweiten lateralen Richtung vollständig von dem Formkörper umschlossen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils beträgt eine Dicke jeder Verstärkungsstruktur wenigstens 8 µm und höchstens 250 µm. Bevorzugt beträgt die Dicke wenigstens 8 µm und höchstens 100 µm. Besonders bevorzugt beträgt die Dicke wenigstens 20 µm und höchstens 100 µm. Bei der Dicke kann es sich insbesondere um die maximale Ausdehnung der Verstärkungsstrukturen entlang einer Richtung senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung, also senkrecht zur Länge, der Verstärkungsstruktur handeln.
Insbesondere ist es möglich, dass die Verstärkungsstrukturen in jeder Richtung senkrecht zur Länge, beziehungsweise zur Haupterstreckungsrichtung, eine Dicke von wenigstens 8 µm, bevorzugt wenigstens 10 µm und besonders bevorzugt wenigstens 20 µm, und höchstens 250 µm, bevorzugt höchstens 100 µm aufweisen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils weisen die Verstärkungsstrukturen entlang der vertikalen Richtung jeweils zumindest einen ersten Bereich und zumindest einen zweiten Bereich auf. Der erste Bereich weist eine erste Dicke und der zweite Bereich eine zweite Dicke, die von der ersten Dicke verschieden ist, auf. Die erste und die zweite Dicke verlaufen jeweils senkrecht zur Länge der Verstärkungsstrukturen. Mit anderen Worten, die Verstärkungsstrukturen weisen jeweils eine inhomogene Dicke auf. Insbesondere erstrecken sich der erste und zweite Bereich entlang der gesamten Haupterstreckungsrichtung der jeweiligen Verstärkungsstruktur. Durch eine solche Inhomogenität der Dicke können besonders effizient mechanisch stabilisierende Verstärkungsstrukturen bereitgestellt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils ist die erste Dicke kleiner als die zweite Dicke. Der erste Bereich ist näher an der Deckfläche und/oder der Bodenfläche des Bauteils angeordnet als der zweite Bereich. Insbesondere ist es möglich, dass das elektronische Bauteil zwei erste Bereiche und einen zweiten Bereich umfasst. Einer der ersten Bereiche kann dann näher an der Deckfläche angeordnet sein als der zweite Bereich und der andere der ersten Bereiche kann näher an der Bodenfläche angeordnet sein als der zweite Bereich. Mit anderen Worten, entlang der vertikalen Richtung kann die Verstärkungsstruktur zunächst breiter und anschließend schmaler werden. Eine solche Konfiguration ermöglicht beispielsweise ein ästhetisches Erscheinungsbild des Bauteils, insbesondere da die Verstärkungsstrukturen in einer Aufsicht auf die Deckfläche des elektronischen Bauteils schmaler wirken.
Es wird ferner ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils angegeben. Das Verfahren eignet sich insbesondere zur Herstellung eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils. Das heißt, sämtliche für das Bauteil offenbarten Merkmale sind auch für das Verfahren offenbart und umgekehrt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein Träger bereitgestellt, der eine Montagefläche aufweist. Bei dem Träger kann es sich beispielsweise um eine Folie handeln. Der Träger kann insbesondere der mechanischen Stabilisierung der Komponenten des Bauteils während des Herstellungsverfahrens dienen. Der Träger ist dazu geeignet, nach dem Herstellungsverfahren wieder von den Komponenten des Bauteils entfernt zu werden. Ferner werden die Verstärkungsstrukturen und der zumindest eine Halbleiterchip bereitgestellt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird der zumindest eine Halbleiterchip auf der Montagefläche des Trägers aufgebracht. Ferner werden die Verstärkungsstrukturen aufgebracht. Der Halbleiterchip und die Verstärkungsstrukturen werden mit dem Formkörper umformt. Das Umformen kann beispielsweise mit einem Formpressverfahren, einem Flüssigspritzverfahren, einem Spritzpressverfahren oder mittels Vergießen erfolgen. Es ist möglich, dass der Träger nach dem Umformen entfernt wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird zunächst der Halbleiterchip mit einem ersten Teil des Formkörpers umformt. Anschließend werden die Verstärkungsstrukturen auf die der Montagefläche abgewandte Seite des ersten Teils des Formkörpers aufgebracht. Darauffolgend werden der Halbleiterchip und die Verstärkungsstrukturen mit einem zweiten Teil des Formkörpers umformt. Die Schritte werden in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt. Das Umformen wird somit in wenigstens zwei aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten durchgeführt.
Durch das eben beschriebene Verfahren ist es insbesondere möglich, eine Verstärkungsstruktur, die in vertikalen Richtungen vollständig von dem Formkörper umschlossen ist, bereitzustellen. Die vertikale Richtung verläuft weg von der Montagefläche.
Alternativ ist es möglich, dass die Verstärkungsstrukturen auf die Montagefläche aufgebracht werden und anschließend in einem einzigen Verfahrensschritt gemeinsam mit dem zumindest einen Halbleiterchip mit dem Formkörper umformt werden.
Bei dem hier beschriebenen Verfahren wird die Idee verfolgt, auf einfache Weise ein elektronisches Bauteil mit einer hohen Bruchfestigkeit bereitzustellen. Die Verstärkungsstrukturen liegen insbesondere nicht als räumlich statistisch verteiltes Füllmaterial, wie beispielsweise SiO₂-Kügelchen, Fasern, wie Glasfasern, oder Kohlenstoff, in dem Material des Formkörpers vor. Stattdessen werden die Verstärkungsstrukturen in einem Verfahrensschritt, der zeitlich vor und/oder nach dem Umformen mit dem Formkörper durchgeführt wird, aufgebracht.
Beispielsweise können Verstärkungsstrukturen vor dem Umformen mit dem Formkörper als eine Art Doppelstabmatte mit Öffnungen vorliegen. Die Halbleiterchips können dann innerhalb der Öffnungen platziert werden. Die Doppelstabmatte bildet dann nach dem Vereinzeln der Bauteile einen Verstärkungsrahmen rund um den Halbleiterchip beziehungsweise das Bauteil.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens sind die Verstärkungsstrukturen durch einen Draht gebildet. Der Draht wird vor dem Aufbringen in eine Halterung gespannt. Bei der Halterung kann es sich insbesondere um eine mechanische Einheit, die wenigstens zwei Klemmvorrichtungen zum Einklemmen des Drahtes aufweist, handeln. Dass der Draht in die Halterung gespannt ist, kann hierbei bedeuten, dass die Länge des Drahtes zwischen den zwei Klemmvorrichtungen im Wesentlichen dem kleinsten Abstand zwischen den zwei Klemmvorrichtungen entspricht. Durch das Einspannen in die Halterung ist es möglich, ein Verbiegen oder Krümmen der Verstärkungsstrukturen zu verhindern, wodurch die Verstärkungsstrukturen entlang einer Hauptrichtung aufgebracht werden können.
Nach dem Aufbringen der Verstärkungsstrukturen wird die Halterung entfernt. Insbesondere ist es möglich, dass das Entfernen der Halterung nach dem Umformen mit dem Formkörper erfolgt. Ferner ist es möglich, dass zunächst ein erster Teil der Verstärkungsstrukturen aufgebracht wird und vor dem Aufbringen eines zweiten Teils der Verstärkungsstrukturen ein Teil des Formkörpers auf den ersten Teil der Verstärkungsstrukturen aufgebracht wird. Zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil der Verstärkungsstrukturen ist dann der Formkörper angeordnet.
Bei der Verwendung einer Halterung bei dem Herstellungsverfahren ist es insbesondere möglich, dass unterschiedliche Verstärkungsstrukturen in verschiedenen vertikalen Ebenen angeordnet sind. So können beispielsweise zunächst die ersten Strukturen aufgebracht werden und anschließend die zweiten Strukturen. Hierdurch können die ersten und zweiten Strukturen in verschiedenen vertikalen Ebenen angeordnet sein. An einer solchen Anordnung kann das verwendete Verfahren an dem fertiggestellten Bauteil nachgewiesen werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird für das Bereitstellen der Verstärkungsstrukturen zunächst eine Keimschicht auf einen Hilfsträger aufgebracht. Bei der Keimschicht kann es sich insbesondere um eine elektrisch leitend ausgebildete Schicht, die mit einem Metall gebildet ist, handeln. Hierbei ist es möglich, dass die Keimschicht mit dem Material der Verstärkungsstrukturen gebildet ist. Der Hilfsträger kann beispielsweise eine Trägerfolie sein. Die Keimschicht kann ganzflächig oder strukturiert auf eine Außenfläche des Hilfsträgers, beispielsweise mittels Aufdampfens, Aufsprühens oder unter Verwendung eines Druckverfahrens, aufgebracht sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird auf eine dem Hilfsträger abgewandte Keimfläche der Keimschicht eine Galvanikschicht galvanisch abgeschieden. Die Galvanikschicht ist strukturiert. Beispielsweise ist die Galvanikschicht gitterförmig strukturiert. Insbesondere kann die strukturierte Galvanikschicht die Form der bereitzustellenden Verstärkungsstrukturen aufweisen. Der für das galvanische Abscheidens erforderliche Strom kann über die Keimschicht bereitgestellt werden. Die Galvanikschicht bildet zumindest teilweise die Verstärkungsstrukturen. Es ist also möglich, dass es sich bei den Galvanikschicht um die bereitzustellenden Verstärkungsstrukturen handelt. Alternativ können die Galvanikschicht einen Teil der bereitzustellenden Verstärkungsstrukturen bilden. Beispielsweise bilden ein Teil der Keimschicht und die Galvanikschicht gemeinsam die Verstärkungsstrukturen. Die geometrische Form der Verstärkungsstrukturen wird zumindest stellenweise mittels einer lithografischen Maske und/oder mittels eines Druckverfahrens definiert.
In dem Fall, dass eine lithografische Maske zum Einsatz kommt kann die Keimschicht ganzflächig, insbesondere als dünne Schicht, auf dem Hilfsträger aufgebracht sein. Die lithografische Maske kann direkt auf die Keimschicht aufgebracht werden. Alternativ kann die Maske auf den Hilfsträger aufgebracht sein und diesen teilweise bedecken. Beispielsweise kann die Keimschicht vor dem galvanischen Abscheiden der Galvanikschicht mittels eines Lift-Off-Verfahrens bereichsweise entfernt werden, sodass eine strukturierte Keimschicht, die eine ähnliche Form wie die bereitzustellenden Verstärkungsstrukturen aufweist, entsteht. Die Galvanikschicht wird dann lediglich an der bereits strukturierten Keimschicht abgeschieden. Alternativ kann die lithografische Maske Bereich der Keimschicht bedecken, sodass die Galvanikschicht nur in nicht bedeckten Bereichen der Keimschicht auf diese abgeschieden wird.
Falls ein Druckverfahren zum Einsatz kommt kann die Keimschicht beispielsweise mit einem Tintenstrahldruckverfahren auf den Hilfsträger derart aufgedruckt sein, dass lediglich Bereiche des Hilfsträgers von der Keimschicht bedeckt sind, die eine ähnliche Form wie die bereitzustellenden Verstärkungsstrukturen aufweisen.
Nach dem galvanischen Abscheiden der Galvanikschicht kann der Hilfsträger entfernt werden. Ferner ist es möglich, die Keimschicht von der Galvanikschicht zu entfernen. In diesem Fall bildet die Galvanikschicht die Verstärkungsstrukturen. Alternativ kann die Keimschicht an der Galvanikschicht verbleiben. In diesem Fall bilden die Galvanikschicht und die Keimschicht gemeinsam die Verstärkungsstrukturen.
Die Verstärkungsstrukturen können insbesondere mechanisch selbsttragend ausgebildet sein, das heißt dass die Verstärkungsstrukturen im Rahmen eines Fertigungsverfahrens mit Werkzeugen, wie beispielsweise einer Pinzette, gehandhabt werden können, ohne dass ein weiteres stützendes Element vorhanden sein muss. Die Verstärkungsstrukturen können als Ganzes an der der Montagefläche abgewandten Seite des Formkörpers oder auf die Montagefläche aufgebracht werden. Insbesondere kann das Aufbringen der Verstärkungsstrukturen derart erfolgen, dass der Halbleiterchip und/oder weitere Komponenten des Bauteils innerhalb der Öffnungen der Verstärkungsstrukturen angeordnet sind. Nach dem Umformen der Verstärkungsstrukturen mit dem Formkörper kann zudem das Material des Formkörpers in den Öffnungen angeordnet sein.
Mit dem eben beschriebenen Herstellungsverfahren können zusammenhängende Verstärkungsstrukturen bereitgestellt werden. Es ist insbesondere möglich, dass die mittels galvanischen Abscheidens hergestellten Verstärkungsstrukturen miteinander verbunden sind. Anhand einer solchen Konfiguration der Verstärkungsstrukturen kann das verwendete Herstellungsverfahren an dem fertiggestellten Bauteil nachgewiesen werden.
Im Folgenden werden das hier beschriebene elektronische Bauteil sowie das hier beschriebene Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.
Die 1, 2 und 3 zeigen Ausführungsbeispiele eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils anhand schematischer Aufsichten.
Die 4A, 4B, 4C, 4D zeigen Ausführungsbeispiele eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils anhand schematischer Schnittdarstellungen.
Die 5 und 6 zeigen Ausführungsbeispiele eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils beziehungsweise eines hier beschriebenen Verfahrens zur Herstellung eines elektronischen Bauteils anhand schematischer Aufsichten.
Die 7A, 7B, 7C, 7D, 8A, 8B, 8C, 8D, 9A, 9B und 9C zeigen Ausführungsbeispiele eines hier beschriebenen Verfahrens zur Bereitstellung von Verstärkungsstrukturen für ein hier beschriebenes elektronisches Bauteil.
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
Anhand der schematischen Aufsicht der 1 ist ein hier beschriebenes elektronisches Bauteil 1 näher erläutert. Die Aufsicht erfolgt hierbei und im Folgenden aus der vertikalen Richtung z. Das elektronische Bauteil 1 erstreckt sich entlang einer ersten lateralen Richtung x und einer zweiten lateralen Richtung y. Die beiden lateralen Richtungen x, y und die vertikale Richtung z stehen jeweils senkrecht aufeinander. Entlang der ersten lateralen Richtung x weist das elektronische Bauteil 1 eine erste maximale Erstreckung 1x auf. Entlang der zweiten lateralen Richtung y weist das elektronische Bauteil 1 eine zweite maximale Erstreckung 1y auf.
Das elektronische Bauteil 1 umfasst einen Halbleiterchip 10 und Verstärkungsstrukturen 2, 2‘, die länglich ausgebildet sind und jeweils eine Länge L, L‘ aufweisen. Den Verstärkungsstrukturen 2, 2‘ kann jeweils eine der lateralen Richtungen x, y als Hauptrichtung, entlang derer sich die Verstärkungsstruktur hauptsächlich erstreckt, zugewiesen werden. Die Verstärkungsstrukturen 2, 2‘ erstrecken sich entlang eines Großteils der maximalen Erstreckung 1x, 1y des elektronischen Bauteils 1 der Hauptrichtung der jeweiligen Verstärkungsstruktur 2, 2‘. Vorliegend erstrecken sich die Verstärkungsstrukturen 2, 2‘ in jeder lateralen Richtung x, y vollständig durch das elektronische Bauteil 1. Mit anderen Worten, die Länge L, L‘ jeder Verstärkungsstruktur 2, 2‘ entspricht der maximalen Erstreckung 1x, 1y des Bauteils entlang der Hauptrichtung der jeweiligen Verstärkungsstruktur 2, 2‘.
Die Verstärkungsstrukturen 2, 2‘ umfasst erste Strukturen 2, die sich entlang der ersten lateralen Richtung x erstrecken und eine erste Länge L aufweisen, und zweite Strukturen 2‘, die sich entlang der zweiten lateralen Richtung y erstrecken und eine zweite Länge L‘ aufweisen. Die ersten Strukturen 2 und die zweiten Strukturen 2‘ verlaufen im Rahmen der Herstellungstoleranzen quer oder senkrecht zueinander.
Das elektronische Bauteil 1 umfasst ferner einen Formkörper 3. Der Formkörper 3 umschließt den Halbleiterchip 10 und die Verstärkungsstrukturen 2, 2‘ in den lateralen Richtungen x, y.
Zudem umfasst das Bauteil 1 eine Durchführung 41 zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterchips 10 sowie eine Schutzdiode 42 zum Schutz vor elektrostatischen Entladungen. Die Durchführung 41 und die Schutzdiode 42 sind in lateralen Richtungen x, y beabstandet von dem Halbleiterchip 10 angeordnet und von dem Formkörper 3 umformt. Die Durchführung 41 und die Schutzdiode 42 sind jeweils mit dem Halbleiterchip 10 elektrisch leitend verbunden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der 1 werden der Halbleiterchip 10, die Durchführung 41 und die Schutzdiode 42 gemeinsam von den Verstärkungsstrukturen 2, 2‘ in lateralen Richtungen x, y vollständig rahmenartig umschlossen.
Anhand der schematischen Aufsicht der 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils näher erläutert. Das Ausführungsbeispiel der 2 unterscheidet sich von dem der 1 wie folgt.
Im Gegensatz zu der 1 erstrecken sich die Verstärkungsstrukturen 2, 2‘ des Ausführungsbeispiels der 2 nicht vollständig entlang ihrer jeweiligen Hauptrichtung. Die Länge L, L‘ der Verstärkungsstrukturen 2, 2‘ der 2 beträgt wenigstens 60 % und höchstens 80 % der maximalen Erstreckung 1x, 1y des elektronischen Bauteils 1 entlang der lateralen Richtung x, y, die der Verstärkungsstruktur 2, 2‘ als Hauptrichtung zugewiesen ist.
Ferner ist bei dem Ausführungsbeispiel der 2 zwischen dem Halbleiterchip 10 und der Durchführung 41 beziehungsweise der Schutzdiode 42 ebenfalls eine Verstärkungsstruktur 2, 2‘ angeordnet. Falls die Verstärkungsstrukturen 2, 2‘ mit einem elektrisch leitenden Material, wie beispielsweise einem Metall, gebildet sind, kann die elektrische Verbindung der Durchführung 41 und des elektrischen Halbleiterchips 10 mit einer dielektrischen Brücke über die mittig angeordnete Verstärkungsstruktur 2, 2‘ gewährleistet werden (in den Figuren nicht dargestellt).
Anhand der schematischen Aufsicht der 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils 1 näher erläutert. Das Ausführungsbeispiel der 3 stellt eine Kombination der Ausführungsbeispiele der 1 und 2 dar.
Die Verstärkungsstrukturen 2, 2‘ erstrecken sich entlang ihrer jeweiligen Hauptrichtung vollständig durch das Bauteil 1. Ferner ist zwischen dem Halbleiterchip 10 und der Schutzdiode 42 beziehungsweise der Durchführung 41 eine Verstärkungsstruktur 2, 2‘ angeordnet.
Anhand der schematischen Schnittdarstellungen der 4A, 4B, 4C und 4D sind weitere Ausführungsbeispiele eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils 1 näher erläutert. Der Querschnitt der Schnittdarstellung verläuft jeweils entlang der in der 3 eingezeichneten Querschnittslinie AB.
Die 4A zeigt Verstärkungsstrukturen 2, 2‘, die sich entlang der vertikalen Richtung z vollständig durch das Bauteil 1 erstrecken. Die Verstärkungsstrukturen 2, 2‘ sind an der Deckfläche 1A und an der Bodenfläche 1C des elektronischen Bauteils 1 frei zugänglich. Ferner weisen die Verstärkungsstruktur 2, 2‘ eine gleichmäßige Dicke 2d entlang der vertikalen Richtung z auf.
Die 4B zeigt Verstärkungsstrukturen 2, 2‘, die lediglich an der Bodenfläche 1c des elektronischen Bauteils 1 frei zugänglich sind. An ihrer der Bodenfläche 1c abgewandten Seite sind die Verstärkungsstrukturen 2, 2‘ vollständig von dem Formkörper 3 überdeckt.
Die 4C zeigt Verstärkungsstrukturen 2, 2‘, die jeweils zwei erste Bereiche 21 und einen zweiten Bereich 22 aufweisen. Die ersten Bereiche 21 weisen eine erste Dicke 21d auf und der zweite Bereich 22 weist eine zweite Dicke 22d auf, die größer ist als die erste Dicke 21d. Die ersten Bereiche 21 sind an der Deckfläche 1a beziehungsweise an der Bodenfläche 1c des Bauteils 1 frei zugänglich.
Die 4D zeigt Verstärkungsstrukturen 2, 2‘, die in der vertikalen Richtung z vollständig von dem Formkörper 3 umschlossen sind. An einer solchen Konfiguration ist das verwendete Herstellungsverfahren an dem fertiggestellten Bauteil 1 nachweisbar. So wurden bei dem Herstellungsverfahren zunächst der Halbleiterchip 10 und ein erster Teil 31 des Formkörpers 3 auf einen Träger (in den Figuren nicht dargestellt) aufgebracht. Der Träger war bei dem vorliegend dargestellten Ausführungsbeispiel an der Bodenfläche 1c angebracht. Anschließend wurden die Verstärkungsstrukturen 2, 2‘ auf der dem Träger abgewandten Seite des ersten Teils 31 des Formkörpers 3 aufgebracht. Darauffolgend wurde ein zweiter Teil 32 des Formkörpers 3 auf den ersten Teil 31 und die Verstärkungsstrukturen 2, 2‘ aufgebracht.
Anhand der schematischen Aufsicht der 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils 1 näher erläutert. Das dargestellte elektronische Bauteil 1 weist mehrere Halbleiterchips 10 auf. Zwischen den Halbleiterchips 10 sind Verstärkungsstrukturen 2, 2‘ angebracht, die sich vollständig entlang der zweiten maximalen Erstreckung 1y des Bauteils 1 in der zweiten lateralen Richtung y erstrecken. Weitere Verstärkungsstrukturen 2, 2‘ erstrecken sich nur entlang eines Teils der maximalen Erstreckung 1x, 1y des Bauteils 1 entlang der ersten beziehungsweise zweiten lateralen Richtung x, y.
Anhand der schematischen Aufsicht der 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils 1 sowie ein Verfahrensschritt eines hier beschriebenen Verfahrens näher erläutert.
Der dargestellte Verfahrensschritt zeigt zwei miteinander verbundene elektronische Bauteile 1. Die Konfiguration der Bauteile 1 entspricht der des Ausführungsbeispiels der 2. In einem weiteren Verfahrensschritt können die Bauteile 1 entlang einer Vereinzelungslinie 6 vereinzelt werden. Die Bauteile sind vorliegend symmetrisch zu der Vereinzelungslinie 6 ausgebildet.
Anhand der schematischen Schnittdarstellungen der 7A, 7B, 7C und 7D ist ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Verfahrens zur Bereitstellung von Verstärkungsstrukturen für ein hier beschriebenes elektronisches Bauteil 1 und ein hier beschriebenes Verfahren näher erläutert.
In dem in der 7A dargestellten Verfahrensschritt wird ein Hilfsträger 71 und eine auf dem Hilfsträger 71 ganzflächig aufgebrachte Keimschicht 23 bereitgestellt. Die Keimschicht 23 kann mit einem elektrisch leitenden Material gebildet sein. Bei dem Hilfsträger 71 kann es sich beispielsweise um eine Trägerfolie handeln. Ferner ist auf der Keimschicht 23 eine Maske 72 aufgebracht, die strukturiert ist, sodass die Keimschicht eine dem Hilfsträger 71 abgewandte freiliegende Keimfläche 23a aufweist. Die Strukturierung der Maske 72 kann unter Verwendung eines lithografischen Verfahrens erfolgt sein. Im Bereich der Keimfläche 23a ist die Keimschicht 23 frei zugänglich und insbesondere nicht von der Maske 72 bedeckt.
In dem in der 7B dargestellten Verfahrensschritt wird auf die freiliegende Keimfläche 23a eine Galvanikschicht 24 galvanisch abgeschieden. Aufgrund der Maske 72 erfolgt das Abscheiden anisotrop. Hierdurch weist die Galvanikschicht 24 entlang einer Haupterstreckungsebene des Hilfsträgers 71 eine kleinere Ausdehnung als senkrecht hierzu auf. Mit anderen Worten, die Höhe der Galvanikschicht 24 ist größer als deren Breite.
Anschließend wird die Maske 72 in dem in der 7C dargestellten Verfahrensschritt von der Keimschicht 23 abgelöst. Wie in der 7D dargestellt ist es ferner möglich, dass zuvor von der Maske 72 bedeckte Bereiche der Keimschicht 23 ebenfalls abgelöst werden. Das Ablösen kann beispielsweise mit einem Ätzverfahren erfolgen. Die nicht entfernten Bereiche der Keimschicht 23 können dann gemeinsam mit der Galvanikschicht 24 die Verstärkungsstrukturen 2, 2‘ bilden. In einem weiteren, in den Figuren nicht dargestellten Verfahrensschritt, kann der Hilfsträger 71 abgelöst werden.
Anhand der schematischen Schnittdarstellungen der 8A, 8B, 8C und 8D ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Verfahrens zur Bereitstellung von Verstärkungsstrukturen für ein hier beschriebenes elektronisches Bauteil 1 und ein hier beschriebenes Verfahren näher erläutert.
In dem in der 8A dargestellten Verfahrensschritt wird erneut die auf dem Hilfsträger 71 aufgebrachte Keimschicht 23 zur Verfügung gestellt. Auf die Keimschicht 23 ist die Maske 72 aufgebracht. In dem Verfahrensschritt der 8B werden nicht von der Maske 72 bedeckte Bereiche der Keimschicht 23 von dem Hilfsträger 71 entfernt. Das Entfernen kann mit einem Ätzverfahren erfolgen.
Nach dem Ablösen der Maske 72 liegt die Keimschicht 23 strukturiert vor (siehe 8C). Auf die Keimfläche 23a der Keimschicht 23 wird nun die Galvanikschicht 24 galvanisch abgeschieden (siehe 8D). Das Abscheiden erfolgt isotrop, sodass die Galvanikschicht 24 im Wesentlichen vom Hilfsträger 71 aus betrachtet in allen Richtungen eine gleiche Ausdehnung aufweist. Die Keimschicht 23 und die Galvanikschicht 24 können zusammen die Verstärkungsstrukturen 2, 2‘ bilden. Nach dem galvanischen Abscheiden kann der Hilfsträger 71 entfernt werden.
Anhand der schematischen Schnittdarstellungen der 9A, 9B und 9C ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Verfahrens zur Bereitstellung von Verstärkungsstrukturen für ein hier beschriebenes elektronisches Bauteil 1 und ein hier beschriebenes Verfahren näher erläutert.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird in dem Verfahrensschritt der 9A zunächst die Maske 72 auf den Hilfsträger 71 aufgebracht und anschließend in dem Verfahrensschritt der 9B die Keimschicht 23 aufgebracht. Die Keimschicht 23 bedeckt dann lediglich von der Maske 72 nicht bedeckte Bereiche des Hilfsträgers 71. Anschließend wird die Maske 72 abgelöst (siehe 9C) und es liegt eine strukturierte Keimschicht 23 wie bereits in der 8C dargestellt vor. Das galvanische Abscheiden der Galvanikschicht 24 kann dann wie in der 8D dargestellt erfolgen.
Es ist alternativ möglich, dass die in den 8C und 9C dargestellte strukturierte Keimschicht 23 unter Verwendung eines Druckverfahrens bereits strukturiert auf den Hilfsträger 71 aufgebracht wird. Das galvanische Abscheiden der Galvanikschicht 24 kann dann wie in der 8D dargestellt erfolgen.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder die Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Bezugszeichenliste

1: elektronisches Bauteil
1a: Deckfläche
1c: Bodenfläche
1x: erste maximale Erstreckung
1y: zweite maximale Erstreckung
10: elektronischer Halbleiterchip
2, 2‘: Verstärkungsstrukturen
2d: Dicke der Verstärkungsstrukturen
2: erste Strukturen
2': zweite Strukturen
21: erster Bereich
21d: erste Dicke
22: zweiter Bereich
22d: zweite Dicke
23: Keimschicht
24: Galvanikschicht
L, L‘: Länge der Verstärkungsstrukturen
3: Formkörper
41: Durchführung
42: Schutzdiode
6: Vereinzelungslinie
71: Hilfsträger
72: Maske
AB: Querschnitt
x: erste laterale Richtung
y: zweite laterale Richtung
z: vertikale Richtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009036621 A1 [0001]

Claims

Elektronisches Bauteil (1), das sich entlang einer Haupterstreckungsebene in einer ersten lateralen Richtung (x) und in einer zweiten lateralen Richtung (y) erstreckt, umfassend – zumindest einen elektronischen Halbleiterchip (10), – einen Formkörper (3), der den Halbleiterchip (10) lateral vollständig umschließt, und – eine Vielzahl von mechanischen Verstärkungsstrukturen (2, 2‘), wobei – die Verstärkungsstrukturen (2, 2‘) in den Formkörper (3) eingebettet sind, – jede Verstärkungsstruktur (2, 2‘) länglich ausgebildet ist und jeweils eine Länge (L, L‘) aufweist, die einen Großteil einer maximalen Erstreckung des elektronischen Bauteils (1) in der ersten lateralen Richtung (x) und/oder in der zweiten lateralen Richtung (Y) beträgt und – jede Verstärkungsstruktur (2, 2‘) in der ersten und/oder zweiten lateralen Richtung (x, y) beabstandet zu dem Halbleiterchip (10) angeordnet ist.
Elektronisches Bauteil (1) nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Verstärkungsstrukturen (2, 2‘) elektrisch von dem zumindest einen Halbleiterchip (10) isoliert sind.
Elektronisches Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Verstärkungsstrukturen (2, 2‘) aus einem Material bestehen, das eine höhere Bruchfestigkeit und/oder einen höheren Elastizitätsmodul als das Material des Formkörpers (3) aufweist.
Elektronisches Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei sich jede Verstärkungsstruktur (2, 2‘) hauptsächlich entlang einer Hauptrichtung, bei der es sich um die erste oder um die zweite laterale Richtung (x, y) handelt, erstreckt und wobei die Länge (L, L‘) jeder Verstärkungsstruktur (2, 2‘) wenigstens 60 %, bevorzugt wenigstens 70 %, der maximalen Erstreckung (1x, 1y) des elektronischen Bauteils (1) entlang der Hauptrichtung der jeweiligen Verstärkungsstruktur (2, 2‘) beträgt.
Elektronisches Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Verstärkungsstrukturen (2, 2‘) erste Strukturen (2) und zweite Strukturen (2‘) umfassen, die im Rahmen der Herstellungstoleranzen quer und/oder senkrecht zueinander verlaufen, wobei die ersten Strukturen (2) und die zweiten Strukturen (2‘) den zumindest einen Halbleiterchip (10) rahmenartig umgeben.
Elektronisches Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Verstärkungsstrukturen (2, 2‘) paarweise voneinander beabstandet angeordnet sind.
Elektronisches Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Verstärkungsstrukturen (2, 2‘) miteinander verbunden sind.
Elektronisches Bauteil (1) nach dem vorherigen Anspruch, bei dem die Verstärkungsstrukturen (2, 2‘) die ersten Strukturen (2) und die zweiten Strukturen (2‘) umfassen, wobei die ersten Strukturen (2) und die zweiten Strukturen (2‘) in voneinander verschiedenen vertikalen Ebenen angeordnet sind.
Elektronisches Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Verstärkungsstrukturen (2, 2‘) die ersten Strukturen (2) und die zweiten Strukturen (2‘) umfassen, wobei die ersten Strukturen (2) und die zweiten Strukturen (2‘) in derselben vertikalen Ebene angeordnet sind.
Elektronisches Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Formkörper (3) die Verstärkungsstrukturen (2, 2‘) in der vertikalen Richtung (Z) vollständig umschließt.
Elektronisches Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Verstärkungsstrukturen (2, 2‘) an einer Deckfläche (1a) des Bauteils (1) und/oder an einer der Deckfläche (1a) abgewandten Bodenfläche (1c) des Bauteils (1) frei von dem Formkörper (3) sind.
Elektronisches Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Formkörper (3) die Verstärkungsstrukturen (2, 2‘) in der ersten lateralen Richtung (x) und/oder in der zweiten lateralen Richtung (Y) vollständig umschließt.
Elektronisches Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem eine Dicke (2d, 21d, 22d) jeder Verstärkungsstruktur (2, 2‘) senkrecht zur Länge (L, L‘) wenigstens 8 µm und höchstens 250 µm beträgt.
Elektronisches Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem jede Verstärkungsstruktur (2, 2‘) entlang der vertikalen Richtung (Z) zumindest einen ersten Bereich (21) mit einer ersten Dicke (21d) und zumindest einen zweiten Bereich (22) mit einer zweiten Dicke (22d), die von der ersten Dicke verschieden ist, aufweist.
Elektronisches Bauteil (1) nach dem vorherigen Anspruch, bei dem die erste Dicke (21d) kleiner ist als die zweite Dicke (22d) und der erste Bereich (21) näher an der Deckfläche (1a) und/oder der Bodenfläche (1c) angeordnet ist als der zweite Bereich (22).
Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, aufweisend die folgenden Schritte: – Bereitstellen eines Trägers mit einer Montagefläche, Bereitstellen der Verstärkungsstrukturen (2, 2‘) und Bereitstellen des zumindest einen Halbleiterchips (10), – Aufbringen des zumindest einen Halbleiterchips (10) auf der Montagefläche, – Aufbringen der Verstärkungsstrukturen (2, 2‘) und – Umformen des Halbleiterchips (10) und der Verstärkungsstrukturen (2, 2‘) mit dem Formkörper (3).
Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Verfahren ferner die folgenden Schritte umfasst: – teilweises Umformen des Halbleiterchips (10) mit einem ersten Teil des Formkörpers (3), – Aufbringen der Verstärkungsstrukturen (2, 2‘) auf die der Montagefläche abgewandte Seite des ersten Teils des Formkörpers (3) und – teilweises Umformen des Halbleiterchips (10) und der Verstärkungsstrukturen (2, 2‘) mit einem zweiten Teil des Formkörpers (3), wobei – die Schritte in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zumindest eine der Verstärkungsstrukturen (2, 2‘) durch einen Draht gebildet ist, wobei der Draht vor dem Aufbringen der Verstärkungsstrukturen (2, 2‘) in eine Halterung gespannt wird und die Halterung nach dem Aufbringen der Verstärkungsstrukturen (2, 2‘) entfernt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Bereitstellen der Verstärkungsstrukturen (2, 2‘) die folgenden Schritte umfasst: – Bereitstellen einer auf einen Hilfsträger (71) aufgebrachten Keimschicht (23), – galvanisches Abscheiden einer strukturierten Galvanikschicht (24) auf eine dem Hilfsträger abgewandte Keimfläche (23a) der Keimschicht (23), wobei – die Galvanikschicht (24) einen Teil der Verstärkungsstrukturen (2, 2‘) bildet, und – die geometrische Form der Verstärkungsstrukturen (2, 2‘) zumindest stellenweise mittels einer lithografischen Maske (72) und/oder mittels eines Druckverfahrens definiert wird.