DE102019118174B3 - Verarbeitung von einem oder mehreren trägerkörpern und elektronischen komponenten durch mehrfache ausrichtung - Google Patents

Verarbeitung von einem oder mehreren trägerkörpern und elektronischen komponenten durch mehrfache ausrichtung Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Montieren von elektronischen Komponenten (100) auf einem oder mehreren Trägerkörpern (102), wobei das Verfahren das Bereitstellen eines Stützkörpers (104) mit mindestens einer ersten Ausrichtungsmarkierung (106), das Montieren des einen oder der mehreren Trägerkörper (102), die jeweils mindestens eine zweite Ausrichtungsmarkierung (108) aufweisen, aufweist, auf dem Stützkörper (104) durch Ausrichten zwischen der mindestens einen ersten Ausrichtungsmarkierung (106) und der mindestens einen zweiten Ausrichtungsmarkierung (108), und danach Montieren der Mehrzahl von elektronischen Komponenten (100) auf einem jeweiligen des einen oder der mehreren Trägerkörper (102) durch Ausrichten unter Verwendung der mindestens einen zweiten Ausrichtungsmarkierung (108).

Description

  • Hintergrund
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Montieren von elektronischen Komponenten auf einem oder mehreren Trägerkörpern und auf ein Halbzeugprodukt.
  • Ein Package kann eine elektronische Komponente, wie zum Beispiel einen Halbleiterchip, auf einem Träger, wie zum Beispiel einem Leadframe, enthalten. Packages können als verkapselte elektronische Komponente ausgeführt werden, die auf einem Träger montiert ist, wobei sich die elektrischen Verbindungen aus der Verkapselung heraus erstrecken und mit einer elektronischen Peripherie gekoppelt sind.
  • US 2006/0283011 A1 offenbart ein Verfahren zum Montieren elektronischer Komponenten auf einem oder mehreren Trägerkörpern, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen eines Stützkörpers mit mindestens einer ersten Ausrichtungsmarkierung; Montieren des einen oder der mehreren Trägerkörper, die jeweils mindestens eine zweite Ausrichtungsmarkierung aufweisen, auf dem Stützkörper; und danach Montieren der mehreren elektronischen Komponenten auf einem jeweiligen des einen oder der mehreren Trägerkörper durch Ausrichten unter Verwendung der mindestens einen zweiten Ausrichtungsmarkierung. Es werden mehrere Ausrichtverfahren zwischen dem Stützkörper, den Trägerkörpern und den elektronischen Komponenten durchgeführt.
  • DE 10 2009 059 236 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements, bei dem eine Vielzahl von Modulen vorgesehen ist. Jedes der Module umfasst einen Träger und mindestens einen auf dem Träger angebrachten Halbleiterchip. US 2014/0242734 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements, wobei das Verfahren ein Montieren eines ersten Halbleiterchips und eines zweiten Halbleiterchips auf einem Die-Pad eines Leadframes und ein Inspizieren einer Montageposition von mindestens einem von dem ersten Halbleiterchip und dem zweiten Halbleiterchip aufweist, wobei der Leadframe eine erste Markierung aufweist, die an dem Die-Pad ausgebildet ist, um einen ersten Montagebereich für den ersten Halbleiterchip anzuzeigen, und eine zweite Markierung, die an dem Die-Pad ausgebildet ist, um einen zweiten Montagebereich für den zweiten Halbleiterchip anzuzeigen, wobei sich die erste Markierung von der zweiten Markierung unterscheidet.
  • Kurzfassung
  • Es kann die Notwendigkeit bestehen, elektronische Komponenten bei der Herstellung eines Packages genau zu montieren.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform wird ein Verfahren zum Montieren von elektronischen Komponenten auf einem oder mehreren Trägerkörpern vorgesehen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Bereitstellen eines Stützkörpers mit mindestens einer ersten Ausrichtungsmarkierung, Montieren des einen oder der mehreren Trägerkörper, die jeweils mindestens eine zweite Ausrichtungsmarkierung aufweisen, auf dem Stützkörper durch Ausrichten zwischen der mindestens einen ersten Ausrichtungsmarkierung und der mindestens einen zweiten Ausrichtungsmarkierung, und Montieren der mehreren elektronischen Komponenten auf einem jeweiligen des einen oder der mehreren Trägerkörper durch Ausrichten unter Verwendung der mindestens einen zweiten Ausrichtungsmarkierung.
  • Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform wird ein Verfahren zum Montieren von elektronischen Komponenten auf Leadframe-Trägerkörper bereitgestellt, wobei das Verfahren ein Bereitstellen eines Stützkörpers, ein Montieren der Mehrzahl von Trägerkörpern auf dem Stützkörper und ein Montieren jeder der Mehrzahl von elektronischen Komponenten auf einem jeweiligen der Trägerkörper aufweist, wobei das Montieren die Durchführung mehrerer Ausrichtungsprozeduren zwischen Stützkörper, Trägerkörpern und elektronischen Komponenten aufweist.
  • Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform wird ein Halbzeugprodukt bereitgestellt, das einen Stützkörper mit mindestens einer ersten Ausrichtungsmarkierung, einen oder mehrere auf dem Stützkörper montierte Trägerkörper mit jeweils mindestens einer zweiten Ausrichtungsmarkierung, wobei eine Korrelation zwischen mindestens einer der ersten Ausrichtungsmarkierung und der mindestens einen zweiten Ausrichtungsmarkierung die Ausrichtung zwischen dem Stützkörper und dem einen oder den mehreren Trägerkörpern ermöglicht, und eine Mehrzahl von elektronischen Komponenten aufweist, die jeweils mindestens eine dritte Ausrichtungsmarkierung aufweisen und jeweils auf einem jeweiligen des einen oder der mehreren Trägerkörper montiert sind, wobei eine Korrelation zwischen der mindestens einen zweiten Ausrichtungsmarkierung und den dritten Ausrichtungsmarkierungen ein Ausrichten zwischen dem einen oder den mehreren Trägerkörpern und den elektronischen Komponenten ermöglicht.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann eine Herstellungsarchitektur für eine Batchfertigung von Mehrfach-Packages auf Panel-Ebene vorgesehen werden. Nach einem solchen Herstellungsverfahren können ein oder vorzugsweise mehrere Trägerkörper (zum Beispiel Leadframe-Körper) auf einen (insbesondere temporären) Stützkörper montiert werden. Die Ausrichtung zwischen dem einen oder den mehreren Trägerkörpern einerseits und dem Stützkörper (der vor Abschluss der Herstellung der Packages entfernt werden kann) kann durch die Erkennung und den Vergleich von Ausrichtungsmarkierungen, die sowohl auf dem Stützkörper als auch auf dem Trägerkörper ausgebildet sind, erfolgen. Zusätzlich können die auf dem einen oder den mehreren Trägerkörpern zu montierenden elektronischen Komponenten in Bezug auf den zugeordneten Trägerkörper unter Verwendung der Ausrichtungsmarkierung(en) des Trägerkörpers, die zur Ausrichtung des Trägerkörpers in Bezug auf den Stützkörper bereits verwendet wurde(n), ausgerichtet werden. Durch das Ausrichten der elektronischen Komponenten in Bezug auf den zugeordneten Trägerkörper unter Verwendung der Ausrichtungsmarkierung(en) des Trägerkörpers (und nicht des Stützkörpers) wird die Montagetoleranz der elektronischen Komponenten nur durch die Toleranz der Ausrichtungsmarkierung(en) des Trägerkörpers und nicht zusätzlich durch die Toleranz der Ausrichtungsmarkierung(en) des Stützkörpers begrenzt. Das beschriebene mehrstufige Ausrichtungsverfahren gewährleistet daher eine hohe Positionsgenauigkeit und damit eine hohe Zuverlässigkeit der komplett gefertigten Packages.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist es möglich, die Positioniergenauigkeit für die Platzierung elektronischer Komponenten (insbesondere Halbleiterchips) durch Überlagerung mehrerer (insbesondere globaler) Ausrichtungsprozeduren zu erhöhen. Dies kann ein aufwandsarmes Panel-Level-Packaging für (insbesondere leadframe-basierte) Packages ermöglichen.
  • Beschreibung weiterer beispielhafter Ausführungsformen
  • Im Folgenden werden weitere beispielhafte Ausführungsformen der Verfahren und des Halbzeugprodukts erläutert.
  • Der Begriff „elektronische Komponente“ kann im Rahmen der vorliegenden Anmeldung insbesondere einen Halbleiterchip (insbesondere einen Leistungshalbleiterchip), eine aktive elektronische Komponente (zum Beispiel einen Transistor), ein passive elektronische Komponente (zum Beispiel eine Kapazität oder eine Induktivität oder einen ohmschen Widerstand), einen Sensor (zum Beispiel ein Mikrofon, einen Lichtsensor oder einen Gassensor), einen Aktor (zum Beispiel einen Lautsprecher) und ein mikroelektromechanisches System (MEMS) aufweisen. Insbesondere kann die elektronische Komponente ein Halbleiterchip sein, der in einem Oberflächenabschnitt mindestens ein integriertes Schaltungselement (wie eine Diode oder einen Transistor) aufweist. Die elektronische Komponente kann ein nackter Chip sein oder bereits gepackt oder eingekapselt sein.
  • Im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmeldung kann der Begriff „Trägerkörper“ insbesondere einen physischen Körper bezeichnen, der insbesondere ein elektrisch leitendes Material aufweist oder aus diesem besteht und der für das Montieren von elektronischen Komponenten darauf konfiguriert ist. Ein solcher Trägerkörper kann zum Beispiel eine Vorform aus mehreren einzelnen Trägern sein, wobei jeder Träger so konfiguriert ist, dass er einen oder mehrere elektronische Chips eines entsprechenden Packages tragen kann. Ein Trägerkörper kann zum Beispiel ein Leadframe sein, der eine Anordnung von (insbesondere integral verbundenen) mehreren Leadframe-Einheiten aufweisen kann, von denen jede zum Tragen und elektrischen Verbinden einer jeweiligen elektronischen Komponente (wie zum Beispiel eines Halbleiterchips) eines zugeordneten Leadframe-Packages konfiguriert ist. Ein Trägerkörper kann am Ende des Herstellungsprozesses der Packages, d.h. nach dem Montieren und elektrischen Verbindung der elektronischen Komponenten auf dem einen oder den mehreren Trägerkörpern (und gegebenenfalls nach zumindest teilweiser Verkapselung zumindest eines Teils der elektronischen Komponenten und des einen oder der mehreren Trägerkörper) in einzelne Träger (zum Beispiel einzelne Leadframe-Einheiten) getrennt werden.
  • Im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmeldung kann der Begriff „Stützkörper“ insbesondere einen physischen Körper bezeichnen, der als vorübergehende Stütze (zum Beispiel Stützplatte) zum Tragen eines oder vorzugsweise mehrerer Trägerkörper während eines Teils eines Prozesses zur Herstellung von Packages dient. Der Stützkörper kann von dem einen oder den mehreren Trägerkörpern mit montierten elektronischen Komponenten (optional eingekapselt) vor oder nach der Trennung oder Vereinzelung in separate Packages entfernt werden.
  • Im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmeldung kann der Begriff „Ausrichtungsmarkierung“ insbesondere jedes erkennbare (insbesondere optisch oder optional erkennbare) Merkmal an einem oder eines jeweiligen Körpers (insbesondere eines Stützkörpers, eines Trägerkörpers, einer elektronischen Komponente, eines Zwischenträgerkörpers und/oder eines Verbindungskörpers) bezeichnen, das in der Lage ist, Ausrichtungsinformationen über den zugeordneten Körper, insbesondere in Bezug auf einen anderen Körper, zu liefern. So kann eine Ausrichtungsmarkierung als Positions- und/oder Ausrichtungsreferenz des zugeordneten Körpers erkannt werden, die eine relative Positionierung oder Ausrichtung des Körpers in Bezug auf einen anderen Körper ermöglicht. Eine solche Ausrichtungsmarkierung kann beispielsweise ein spezielles Merkmal sein, das speziell zum Zweck der Ausrichtung auf und/oder in dem zugewiesenen Körper gebildet wird. Es ist jedoch alternativ möglich, dass ein intrinsisches Strukturmerkmal des Körpers als Ausrichtungsmarkierung erkannt wird, beispielsweise eine Kante einer elektronischen Komponente oder eines Trägerkörpers. Während die Erkennung eines physikalischen Merkmals des Körpers selbst einfach sein kann, kann die individuelle, spezifische und dedizierte Bildung einer Ausrichtungsmarkierung bevorzugt werden, da sie eine höhere Genauigkeit beinhaltet.
  • Im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmeldung kann der Begriff „Halbzeugprodukt“ insbesondere eine Struktur bezeichnen, die mindestens einen Stützkörper, mindestens einen Trägerkörper und elektronische Komponenten aufweist, die eine Vorform aus mehreren, noch nicht komplett gefertigten und daher noch nicht getrennten Packages bilden.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die Nummerierung der Ausrichtungsmarkierungen (d.h. erste Ausrichtungsmarkierung(n), zweite Ausrichtungsmarkierung(n), dritte Ausrichtungsmarkierung(n), vierte Ausrichtungsmarkierung(n), fünfte Ausrichtungsmarkierung(n) usw.) in der vorliegenden Anmeldung nur der Klarheit halber vorgenommen wurde. Die Verwendung einer größeren Zahl zur Kennzeichnung einer entsprechenden Ausrichtungsmarkierung (zum Beispiel fünfte Ausrichtungsmarkierung) bedeutet jedoch nicht unbedingt, dass alle Ausrichtungsmarkierungen mit einer kleineren Zahl (zum Beispiel erste bis vierte Ausrichtungsmarkierung) zwingend vorhanden sein müssen. Die Nummerierung der Ausrichtungsmarkierungen dient also nur der klaren Unterscheidung zwischen diesen Markierungen.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ein Versehen jeder der Mehrzahl von elektronischen Komponenten mit mindestens einer dritten Ausrichtungsmarkierung, wobei das Montieren der Mehrzahl von elektronischen Komponenten auf jeweils einem der einen oder der mehreren Trägerkörper ein Ausrichten zwischen der mindestens einen zweiten Ausrichtungsmarkierung und den dritten Ausrichtungsmarkierungen beinhaltet. Vorteilhafterweise können auch die elektronischen Komponenten mit mindestens einer entsprechenden Ausrichtungsmarkierung versehen werden. Ferner kann die Ausrichtung zwischen der jeweiligen elektronischen Komponente und dem zugeordneten Trägerkörper dann vorteilhaft durch Berücksichtigung einer Beziehung zwischen der einen oder den mehreren Ausrichtungsmarkierungen des Trägerkörpers und der einen oder den mehreren Ausrichtungsmarkierungen der zugeordneten elektronischen Komponente erfolgen. Durch diese Maßnahme kann eine hohe Genauigkeit bei dem Montieren der elektronischen Komponente(n) auf dem zugeordneten Trägerkörper erreicht werden.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren eine Durchführung der Ausrichtung zwischen der mindestens einen zweiten Ausrichtungsmarkierung und den dritten Ausrichtungsmarkierungen ohne Berücksichtigung der mindestens einen ersten Ausrichtungsmarkierung. Durch die Vernachlässigung der einen oder der mehreren Ausrichtungsmarkierungen des Stützkörpers zur Ausrichtung der elektronischen Komponenten relativ zu den Trägerkörpern kann verhindert werden, dass die Toleranzen der Ausrichtung in Bezug auf Stützkörper und Trägerkörper und in Bezug auf Trägerkörper und elektronische Komponente(n) summiert werden. Im Gegensatz dazu kann durch die Ausrichtung der elektronischen Komponente(n) in Bezug auf den Trägerkörper unter Berücksichtigung der Ausrichtungsmarkierung(en) des Trägerkörpers und optional der Ausrichtungsmarkierung(en) der elektronischen Komponente(n) verhindert werden, dass sich die Toleranzen der verschiedenen Ausrichtungsprozeduren summieren und die Gesamtgenauigkeit der Komponentenpositionierung reduzieren.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren eine Erfassung der mindestens einen ersten Ausrichtungsmarkierung vor dem Montieren des einen oder der mehrerer Trägerkörper auf dem Stützkörper. Eine solche Erfassung kann zum Beispiel eine optische Erkennung sein. Zu diesem Zweck kann eine Kamera ein Bild des Stützkörpers aufnehmen, um die eine oder die mehreren ersten Ausrichtungsmarkierungen zu identifizieren.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren eine Erfassung der mindestens einen zweiten Ausrichtungsmarkierung vor dem Montieren des einen oder der mehreren Trägerkörper auf dem Stützkörper. Auch die eine oder die mehreren zweiten Ausrichtungsmarkierung(en) des einen oder der mehreren Trägerkörper können zum Beispiel optisch oder optional von der gleichen Kamera erfasst werden, die auch die erste(n) Ausrichtungsmarkierung(en) erfasst. Alternativ kann eine separate Kamera zur Erkennung der zweiten Ausrichtungsmarkierung(en) verwendet werden.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren eine Durchführung der Ausrichtung zwischen der mindestens einen ersten Ausrichtungsmarkierung und der mindestens einen zweiten Ausrichtungsmarkierung als globale Ausrichtung. Entsprechend kann das Verfahren eine Durchführung der Ausrichtung zwischen der mindestens einen zweiten Ausrichtungsmarkierung und den dritten Ausrichtungsmarkierungen als weitere globale Ausrichtung aufweisen. Daher können zwei globale Ausrichtungsverfahren vorteilhaft kombiniert werden, um eine hohe Genauigkeit der Komponentenbaugruppe auf dem jeweiligen Trägerkörper zu erreichen.
  • Vorzugsweise kann ein weiteres globales Ausrichtungsverfahren hinzugefügt werden, das die Beziehung zwischen der mindestens einen zweiten Ausrichtungsmarkierung eines Trägerkörpers und den dritten Ausrichtungsmarkierungen der elektronischen Komponenten betrifft, um die Positionsgenauigkeit weiter zu erhöhen.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ein Montieren eines oder mehrerer Verbindungskörper, die jeweils mindestens eine vierte Ausrichtungsmarkierung aufweisen, auf dem einen oder den mehreren Trägerkörpern zur elektrischen Verbindung der elektronischen Komponenten mit einem jeweiligen Trägerkörper. In einem Szenario, in dem die elektronischen Komponenten Leistungshalbleiterchips mit vertikalem Stromfluss sind, kann es beispielsweise vorzuziehen sein, die oberen Hauptflächen der montierten elektronischen Komponenten mit den oberen Hauptflächen des Trägerkörpers, auf dem die elektronischen Komponenten montiert sind, elektrisch zu verbinden. In einer Ausführungsform kann dies durch ein Ausbilden von Drahtbonds oder Drahtbändern, d.h. individuell für jede elektronische Komponente, erreicht werden. Zur weiteren Verbesserung des Durchsatzes und zur weiteren Förderung der Batchherstellungsarchitektur kann es jedoch auch möglich sein, einen gemeinsamen Verbindungskörper mit den elektronischen Komponenten und einem zugeordneten Trägerkörper als Ganzes zu verbinden. Ein solcher Verbindungskörper kann aus mehreren Verbindungselementen bestehen, die jeweils so konfiguriert sind, dass sie eine obere Hauptfläche einer jeweiligen elektronischen Komponente mit einer oberen Hauptfläche des zugeordneten Trägerkörpers elektrisch verbinden. Um ein solches Batch-Verfahren der elektrischen Kopplung der elektronischen Komponenten mit dem zugeordneten Trägerkörper nicht nur effizient, sondern auch genau durchzuführen, ist es möglich, eine oder mehrere weitere Ausrichtungsmarkierungen am Verbindungskörper anzubringen. Die Ausrichtung zwischen Verbindungskörper und zugeordnetem Trägerkörper kann dann durch eine gegenseitige Ausrichtung zwischen Trägerkörper und Verbindungskörper unter Berücksichtigung einer Korrelation zwischen den beiden zugeordneten Ausrichtungsmarkierungen erfolgen.
  • In einer Ausführungsform ist jeder der Verbindungskörper ein Clip-Rahmen. Wenn der Verbindungskörper ein Clip-Rahmen ist, kann an jedem Trägerkörper eine integrale Struktur angebracht werden, die mindestens einen Clip pro elektronische Komponente vorsieht. Die Clips eines Clip-Rahmens können miteinander verbunden werden, wenn der Clip-Rahmen mit dem zugeordneten Trägerkörper verbunden wird. Ein solcher Clip kann ein gekrümmter, elektrisch leitender Körper sein, der eine elektrische Verbindung mit einer hohen Verbindungsfläche zwischen einer oberen Hauptfläche einer jeweiligen elektronischen Komponente und einer oberen Hauptfläche des jeweiligen Trägerkörpers herstellt. Bei der Vereinzelung der erhaltenen Struktur zu einzelnen Packages kann auch der Verbindungskörper zum Beispiel in einzelne Clips getrennt werden. Optional kann über dem Verbindungskörper mindestens eine weitere elektronische Komponente montiert werden.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ein Montieren des einen oder der mehreren Verbindungskörper auf dem einen oder den mehreren Trägerkörpern durch Ausrichten zwischen der mindestens einen zweiten Ausrichtungsmarkierung und der mindestens einen vierten Ausrichtungsmarkierung. Dadurch kann eine hohe Positionsgenauigkeit zwischen Verbindungskörper und zugeordnetem Trägerkörper und damit zwischen einem jeweiligen Verbindungselement des Verbindungskörpers und einer zugeordneten elektronischen Komponente auf dem entsprechenden Trägerkörper erreicht werden.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ein Verkapseln zumindest eines Teils der elektronischen Komponenten und zumindest eines Teils des einen oder der mehrerer Trägerkörper mit einem Verkapselungsmittel. Die Verkapselung umfasst beispielsweise eine Formmasse oder besteht aus einer solchen. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmeldung kann der Begriff „Verkapselung“ insbesondere ein im Wesentlichen elektrisch isolierendes und vorzugsweise wärmeleitendes Material bezeichnen, das eine elektronische Komponente und gegebenenfalls einen Teil eines Trägers oder Trägerkörpers umgibt (zum Beispiel hermetisch umgibt), um mechanischen Schutz, elektrische Isolierung und gegebenenfalls einen Beitrag zur Wärmeabfuhr während des Betriebs zu gewährleisten. Ein solches Verkapselungsmaterial kann zum Beispiel eine Formverbindung sein. Beim Verkapseln durch Gießen kann zum Beispiel das Spritzgießen oder das Spritzpressen durchgeführt werden. Das Verkapselungsmaterial kann daher aus einer Formmasse, insbesondere einer Kunststoffformmasse, bestehen. Ein entsprechend gekapselter Körper (insbesondere elektronische Komponente mit Träger oder Trägerkörper) kann beispielsweise dadurch bereitgestellt werden, dass der Körper oder die Körper zwischen einem oberen und einem unteren Formwerkzeug gelegt werden und darin flüssiges oder körniges Formmaterial eingespritzt wird. Nach dem Erstarren des Formmaterials ist die Bildung des Vergussmaterials abgeschlossen. Falls gewünscht, kann die Form mit Partikeln gefüllt werden, die ihre Eigenschaften, zum Beispiel die Wärmeableitung, verbessern. Es können auch andere Verkapselungsmaterialien verwendet werden.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ein Montieren der Mehrzahl elektronischer Komponenten auf einem Zwischenträgerkörper mit mindestens einer fünften Ausrichtungsmarkierung durch Ausrichten unter Berücksichtigung der Montagepositionen und -orientierungen des mindestens einen Trägerkörpers und danach ein Transferieren der elektronischen Komponenten von dem Zwischenträgerkörper auf den einen oder die mehreren Trägerkörper durch Ausrichten unter Verwendung der mindestens einen fünften Ausrichtungsmarkierung. So kann es möglich sein, die einzelnen elektronischen Komponenten zum Beispiel von einem geschnittenen (gewürfelten) oder gesägten Wafer zu entnehmen und auf vorbestimmte Positionen eines Zwischenträgerkörpers zu setzen. Die Position, an der die einzelnen elektronischen Komponenten während dieses Vorgangs platziert werden, kann unter Berücksichtigung des Ergebnisses der Ausrichtung zwischen dem Stützkörper und dem einen oder mehreren Trägerkörpern definiert werden. Wenn zum Beispiel Trägerkörper mit einer gewissen räumlichen Ungenauigkeit auf dem Stützkörper angeordnet sind, kann diese räumliche Ungenauigkeit auf der Grundlage identifizierter Ausrichtungsmarkierungen von Stützkörper und/oder Trägerkörpern erkannt oder bestimmt werden. Dies kann wiederum die Bestimmung der Positionen ermöglichen, an denen die elektronischen Komponenten auf dem Zwischenträgerkörper montiert werden sollen, um sicherzustellen, dass nach dem Verbinden des Zwischenträgerkörpers mit den daran befestigten elektronischen Komponenten mit den Trägerkörpern auf dem Stützkörper die elektronischen Komponenten an der richtigen Position angeordnet werden, so dass sie ordnungsgemäß mit dem jeweiligen Trägerkörper verbunden werden können. Um eine korrekte Ausrichtung zu gewährleisten, kann auch der Zwischenträgerkörper mit einer oder mehreren entsprechenden Ausrichtungsmarkierungen versehen werden. Somit können die elektronischen Chips auch in Bezug auf den zugeordneten Trägerkörper ausgerichtet werden.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ein Aufnehmen der Mehrzahl elektronischer Komponenten aus einem geschnittenen (gewürfelten) Wafer und ein Transferieren der aufgenommenen elektronischen Komponenten (insbesondere gleichzeitig) an den Zwischenträgerkörper. Auf dem scheibenförmigen Wafer können die elektronischen Komponenten in einem kreisförmigen Muster angeordnet werden. Das Transferieren der einzelnen elektronischen Komponenten vom Wafer zu dem Zwischenträgerkörper kann eine Neuordnung der elektronischen Komponenten beinhalten, zum Beispiel von dem kreisförmigen Muster auf dem Wafer in ein oder mehrere rechteckige Muster auf dem einen oder den mehreren Trägerkörpern.
  • Das Verfahren weist ein Trennen des einen oder der mehreren Trägerkörper und der elektronischen Komponenten in separate Packages auf, die jeweils einen Teil des einen oder der mehreren Trägerkörper und mindestens eine der elektronischen Komponenten aufweisen. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmeldung kann der Begriff „Package“ insbesondere eine elektronische Vorrichtung bezeichnen, die ein oder mehrere elektronische Komponenten aufweist, die auf einem Träger (d.h. einem Abschnitt eines früheren Trägerkörpers) montiert und wahlweise unter Verwendung eines Verkapselungsmittels verpackt sind. Ferner können optional ein oder mehrere elektrisch leitende Kontaktelemente oder Verbindungsstrukturen (wie Bonddrähte oder Clips) in einem Package implementiert werden, beispielsweise zur elektrischen Kopplung der elektronischen Komponente mit dem Träger. Die Trennung kann beispielsweise durch mechanisches Schneiden, Laserschneiden und/oder chemisches oder Plasmaätzen erfolgen. Nach dem Trennen oder Vereinzeln kann eine Mehrzahl von Packages erhalten werden, die jeweils mindestens einen Teil eines entsprechenden Trägerkörpers und mindestens eine elektronische Komponente, die auf diesem Abschnitt des Trägerkörpers montiert ist, aufweisen. Wahlweise kann jedes Package auch einen Teil eines Verkapselungsmittels aufweisen, das die elektronischen Komponenten und zumindest einen Teil der Trägerkörper verkapselt. Ferner kann jedes der Packages optional einen Abschnitt des oben beschriebenen Verbindungskörpers aufweisen, beispielsweise ein Verbindungselement wie einen Clip. Im Gegensatz dazu kann der Stützkörper ein temporärer Stützkörper sein, der vor der Vereinzelung aus den Trägerkörpern entfernt werden kann. Alternativ kann auch ein Teil des Stützkörpers Teil des komplett gefertigten Packages sein.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren die Bildung zumindest eines Teils der Ausrichtungsmarkierungen durch mindestens eines aus der Gruppe bestehend aus Ätzen, Drucken, Lasernuten, Bohren, Fräsen und Stanzen. Es sind jedoch auch alle anderen Verfahren zur Ausbildung der Ausrichtungsmarkierungen möglich.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ein Montieren der elektronischen Komponenten auf die Trägerstrukturen durch mindestens eines aus der Gruppe bestehend aus Löten, Sintern, Schweißen und Kleben. So kann die elektronische Komponente auf ihrem Montagebereich durch mindestens eine Struktur aus der Gruppe bestehend aus einer Lötstruktur, einer Sinterstruktur oder einer Schweißstruktur montiert werden. Auch eine Klebemontage der elektronischen Komponente auf dem Montagebereich ist möglich.
  • In einer Ausführungsform umfasst jeder des einen oder der mehreren Trägerkörper mindestens einen Leadframe. Insbesondere kann jeder Trägerkörper in einzelne leadframe-artige Träger getrennt werden, so dass jeder der Träger ein Die-Pad und eine Mehrzahl von Leitungen aufweist. Mit anderen Worten: Das Strukturierungs- oder Bemusterungsverfahren kann so durchgeführt werden, dass für jedes spätere Package separate Leadframe-Abschnitte definiert werden. In solchen Ausführungsformen kann eine entsprechende elektronische Komponente auf dem Die-Pad montiert werden. Die Anschlüsse können sich nach außen erstrecken und sich vom Die-Pad entfernen, so dass sie nach dem Verkapseln als Anschlüsse für die elektrische Kontaktierung der verkapselten elektronischen Komponente dienen. Eine elektrische Kopplung zwischen einer elektronischen Komponente und den Anschlüssen kann durch eine Verbindungsstruktur wie einen Clip oder einen Bonddraht erreicht werden, der eine Hauptoberfläche der elektronischen Komponente mit einer Kontaktfläche eines entsprechenden Anschlusses elektrisch überbrücken und dadurch koppeln kann.
  • Ein Leadframe kann also aus einer Reihe von Pads bestehen, zum Beispiel einem Die-Pad und zusätzlich aus einem oder mehreren Bondpads. Ein Leadframe kann eine plattenförmige Metallstruktur sein, die so strukturiert werden kann, dass sie ein oder mehrere Die-Pads oder Montageabschnitte zum Montieren eines oder mehrerer elektronischer Komponenten des Packages und eines oder mehrerer Leitungsabschnitte für eine elektrische Verbindung des Packages mit einer elektronischen Umgebung bildet, wenn die elektronische(n) Komponente(n) auf dem Leadframe montiert ist/sind. Bei einer Ausführungsform kann der Leadframe eine Metallplatte (insbesondere aus Kupfer) sein, die zum Beispiel durch Ätzen oder Laserbearbeitung strukturiert werden kann. Die Ausbildung des Komponententrägers als Leadframe ist eine kostengünstige und mechanisch wie elektrisch vorteilhafte Konfiguration, bei der eine niederohmige Verbindung der mindestens einen elektronischen Komponente mit einer robusten Tragfähigkeit des Leadframes kombiniert werden kann. Darüber hinaus kann ein Leadframe zur Wärmeleitfähigkeit des Packages beitragen und die während des Betriebs der elektronischen Komponente(n) erzeugte Wärme aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit des metallischen (insbesondere kupferhaltigen) Materials des Leadframes abführen. Ein Leadframe kann zum Beispiel aus Aluminium und/oder Kupfer bestehen.
  • Es können jedoch viele verschiedene Trägerkörper und Träger mit unterschiedlichen Ausführungsformen verwendet werden, und der beschriebene Leadframe ist nur ein Beispiel.
  • In einer Ausführungsform weist jeder der einen oder der mehreren Trägerkörper eine Mehrzahl von Vertiefungen auf, insbesondere gestanzte oder geätzte Vertiefungen, die jeweils zur Aufnahme einer der elektronischen Komponenten konfiguriert sind. Durch Ätz- oder Prägevertiefungen kann die korrekte Positionierung der elektronischen Komponenten auf einem jeweiligen Trägerkörper weiter vereinfacht werden.
  • Mindestens einer aus der Gruppe, die aus dem Stützkörper und dem einen oder den mehreren Trägerkörpern besteht, weist mindestens zwei verschiedene Sätze von Ausrichtungsmarkierungen auf, wobei die verschiedenen Sätze durch unterschiedliche Eigenschaften unterscheidbar sind. Insbesondere können die verschiedenen Sätze einen ersten Satz mit größerer räumlicher Ausdehnung als einen zweiten Satz aufweisen, wobei der erste Satz zur groben Ausrichtung und der zweite Satz zur genauen Ausrichtung dienen.
  • Diese unterschiedlichen Eigenschaften können beispielsweise unterschiedliche Formen und/oder Abmessungen der verschiedenen Ausrichtungsmarkierungen sein. Durch das Bereitstellen verschiedener Sätze von Ausrichtungsmarkierungen auf einem jeweiligen Körper können auf dieser Grundlage verschiedene Ausrichtungsstufen vorteilhaft durchgeführt werden. Dadurch wird die Genauigkeit weiter verbessert. In einer solchen Ausführungsform kann eine grobe Ausrichtung unter Verwendung von Ausrichtungsmarkierungen aus einem ersten Satz vorteilhaft mit einer Feinabstimmung der Ausrichtung unter Berücksichtigung des zweiten Satzes von Ausrichtungsmarkierungen kombiniert werden. Die Genauigkeit der Positionsbestimmung der elektronischen Komponenten in Bezug auf den zugeordneten Trägerkörper kann so weiter verbessert werden.
  • In einer Ausführungsform umfasst zumindest ein Teil der Ausrichtungsmarkierungen ein oder mehrere runde Merkmale oder er besteht daraus. Es hat sich herausgestellt, dass runde Ausrichtungsmarkierungen robuster gegen Artefakte während eines Herstellungsprozesses sein können.
  • In einer Ausführungsform umfasst mindestens ein Teil der Ausrichtungsmarkierungen mindestens eines aus der folgenden Gruppen: eine Ausrichtungsmarkierung, die koplanar mit einer umgebenden Oberfläche ist, eine Ausrichtungsmarkierung, die in Bezug auf eine umgebende Oberfläche erhöht ist, eine Ausrichtungsmarkierung, die in Bezug auf eine umgebende Oberfläche abgesenkt ist, und eine Ausrichtungsmarkierung, die sich als Durchgangsloch durch eine umgebende Oberfläche erstreckt. Da alle genannten Alternativen mit einer optischen Erfassung der Ausrichtungsmarkierungen kompatibel sind, besteht ein hohes Maß an Freiheit bei der Gestaltung und Ausbildung der Ausrichtungsmarkierungen während des Herstellungsprozesses.
  • In einer Ausführungsform sind die mindestens eine erste Ausrichtungsmarkierung und die mindestens eine zweite Ausrichtungsmarkierung durch unterschiedliche Eigenschaften unterscheidbar. Diese unterschiedlichen Eigenschaften können beispielsweise unterschiedliche Formen und/oder Abmessungen sein. So kann zum Beispiel die mindestens eine erste Ausrichtungsmarkierung eine größere räumliche Ausdehnung haben als die mindestens eine zweite Ausrichtungsmarkierung. Beispielsweise können erste Ausrichtungsmarkierungen mit einer größeren räumlichen Ausdehnung von einer Kamera, die ein Bild eines größeren Bereichs eines Halbzeugprodukts aufnimmt, richtig erkannt werden. Im Gegensatz dazu können zweite Ausrichtungsmarkierungen mit einer kleineren räumlichen Ausdehnung für eine genauere Ausrichtung erkannt werden, indem beispielsweise nur ein Bild eines Teils eines Halbzeugprodukts erfasst wird.
  • In einer Ausführungsform kann der Stützkörper eine Stützplatte sein. Eine solche Trägerplatte kann zum Beispiel aus Glas, Kunststoff, Keramik oder einem ausreichend dicken Metall bestehen, um den oder die Trägerkörper während des Montierens der elektronischen Komponenten und optional während des Verkapselns ordnungsgemäß zu stützen. Nach Erfüllung dieser Stützfunktion (zum Beispiel nach Abschluss der Verkapselung) kann die temporäre Stützplatte wieder aus der Struktur entfernt werden, da die Struktur auch ohne temporäre Stützplatte durch den Abschluss der Verkapselung ausreichend robust geworden ist. Die temporäre Stützplatte kann dann wiederverwendet oder für einen weiteren Herstellungsprozess recycelt oder entsorgt werden.
  • In einer Ausführungsform können die zusammengebauten elektronischen Komponenten mit einem zugeordneten Trägerkörper durch Clips, Bonddrähte und/oder Bondbänder elektrisch verbunden werden. Ein Clip kann ein dreidimensional gebogenes plattenförmiges Verbindungselement sein, das zwei ebene Abschnitte aufweist, die mit einer oberen Hauptfläche der jeweiligen elektronischen Komponente und einer oberen Hauptfläche des Trägerkörpers zu verbinden sind, wobei die beiden genannten ebenen Abschnitte durch einen schrägen oder vertikalen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sein können. Als Alternative zu einem solchen Clip kann ein Drahtbond oder ein Bandbond verwendet werden, der ein flexibler, elektrisch leitender draht- oder bandförmiger Körper ist, dessen einer Endabschnitt mit der oberen Hauptfläche der jeweiligen elektronischen Komponente verbunden ist und dessen gegenüberliegender anderer Endabschnitt elektrisch mit dem Trägerkörper verbunden ist.
  • In einer Ausführungsform erfährt die mindestens eine elektronische Komponente während des Betriebs einen vertikalen Stromfluss. Die Package-Architektur nach beispielhaften Ausführungsformen ist besonders geeignet für Hochleistungsanwendungen, bei denen ein vertikaler Stromfluß gewünscht wird, d.h. ein Stromfluß in einer Richtung senkrecht zu den beiden gegenüberliegenden Hauptflächen der elektronischen Komponente, von denen eine für das Montieren der elektronischen Komponente auf dem Trägerkörper und die andere für die Verbindung der elektronischen Komponente mit dem Clip, dem Bonddraht oder dem Bondband verwendet wird.
  • In einer Ausführungsform umfasst die mindestens eine elektronische Komponente mindestens eines aus der Gruppe, die aus einer Steuerschaltung, einer Treiberschaltung und einer Leistungshalbleiterschaltung besteht. Alle diese Schaltungen können in einem Halbleiterchip oder separat in verschiedenen Chips integriert sein. Eine entsprechende Leistungshalbleiteranwendung kann beispielsweise durch den/die Chip(s) realisiert werden, wobei integrierte Schaltungselemente eines solchen Leistungshalbleiterchips mindestens einen Transistor (insbesondere einen MOSFET, Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor), mindestens eine Diode usw. aufweisen können. Insbesondere können Schaltungen, die eine Halbbrückenfunktion, eine Vollbrückenfunktion usw. erfüllen, hergestellt werden.
  • Als Substrat oder Wafer für die Halbleiterchips kann ein Halbleitersubstrat, d.h. ein Siliziumsubstrat, verwendet werden. Alternativ kann ein Siliziumoxid oder ein anderes Isolatorsubstrat verwendet werden. Es ist auch möglich, ein Germanium-Substrat oder ein III-V-Halbleitermaterial zu realisieren. Beispielhafte Ausführungsformen können zum Beispiel in GaN- oder SiC-Technologie realisiert werden.
  • Die oben genannten und andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in denen gleichartige Teile oder Elemente mit gleichartigen Bezugszeichen bezeichnet sind.
  • Figurenliste
  • Die beigefügten Zeichnungen, die zum weiteren Verständnis beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung dienen und einen Teil der Beschreibung bilden, veranschaulichen beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung.
  • In den Zeichnungen:
    • 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Verfahrens zum Montieren von elektronischen Komponenten auf einen oder mehreren Trägerkörpern nach einer beispielhaften Ausführungsform.
    • 2 zeigt ein Blockschaltbild eines Verfahrens zum Montieren von elektronischen Komponenten auf Trägerkörper nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform.
    • 3 zeigt eine Querschnittsansicht eines Halbzeugprodukts nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform.
    • Die 4 und 5 zeigen Strukturen, die bei der Durchführung eines Verfahrens zum Montieren von elektronischen Komponenten auf Trägerkörpern nach einer beispielhaften Ausführungsform erhalten wurden.
    • Die 6 bis 13 zeigen Strukturen, die bei der Durchführung eines Verfahrens zum Montieren von elektronischen Komponenten auf einem oder mehreren Trägerkörpern nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform erhalten wurden.
    • 14 zeigt eine Querschnittsansicht eines Halbzeugprodukts nach einer beispielhaften Ausführungsform.
    • 15 zeigt eine Querschnittsansicht eines Stützkörpers mit verschiedenen Sätzen von Ausrichtungsmarkierungen entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform.
  • Detaillierte Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen
  • Die Darstellung in der Zeichnung ist schematisch und nicht maßstabsgetreu.
  • Bevor die beispielhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben werden, werden einige allgemeine Überlegungen zusammengefasst, auf deren Grundlage beispielhafte Ausführungsformen entwickelt worden sind.
  • Ein Package auf Panel-Ebene kann aufgrund der großen Panelgröße in Kombination mit der parallelen Verarbeitung mit geringem Packageaufwand möglich sein. Bei Leadframe-Packages ist die Dicke des Leadframe-Trägerkörpers in vielen Fällen recht hoch. Daher sind halbgeätzte Leadframes möglicherweise nicht die bevorzugte Wahl, aber gestanzte Leadframes können als Trägerkörper für elektronische Komponenten wie zum Beispiel Halbleiterchips erwünscht sein. Solche gestanzten Leadframes als Trägerkörper können kleiner als die Panelgröße sein. Daher kann es wünschenswert sein, mehrere Leadframe-Trägerkörper auf einen Stützkörper (oder Träger in Panelgröße) zu platzieren. Um später elektronische Komponenten (insbesondere ein Die) auf den Leadframe-Trägerkörpern platzieren zu können, könnte ein geeignetes Ausrichtungsverfahren sowohl für den Stützkörper auf Panel-Ebene als auch für den Leadframe-Trägerkörper vorteilhaft sein, wie sie durch beispielhafte Ausführungsformen bereitgestellt wird.
  • Konventionell werden leadframe-basierte Package in der Regel nicht auf Panel-Ebene gepackt, wobei die Panelgröße größer als die Standard-Leadframe-Größe ist (insbesondere maximal 100 mm x 300 mm). Konventionelle Panel-Level-Package-Technologien verwenden in der Regel keine Leadframes als Packageträger, sondern sind ausgefeilte fortgeschrittene Packages wie zum Beispiel Fan-out-Packages.
  • Bei gegossenen Packages mit Leadframe-Trägerkörpern wurde die Verarbeitung auf Panel-Ebene angesichts der üblicherweise eingeschränkten Größe der Leadframes als problematisch angesehen. Beim Stanzen kann die maximal verfügbare Leadframe-Größe 150 mm x 600 mm betragen, was bereits eine außergewöhnliche Dimension darstellt. Bei geätzten Leadframes kann die Größe größer sein, aber die Leadframe-Dicke kann aufgrund des Ätzprozesses eingeschränkt sein.
  • Eine beispielhafte Ausführungsform bietet ein Verfahren, bei dem (insbesondere gestanzte) leadframe-artige Trägerkörper mit geringem Herstellungsaufwand geformt werden können, die mit einem gemeinsamen Stützkörper zu einem großen Panelformat kombiniert werden und ein paralleles Herstellungsverfahren mit höherem Kostenvorteil und geringem Aufwand im Hinblick auf die parallele Verarbeitung beinhalten. Insbesondere beispielhafte Ausführungsformen bieten eine sehr vorteilhafte Ausrichtungsstrategie für eine solche Herstellungsarchitektur auf Panel-Ebene.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform wird ein Ausrichtungsverfahren für Packages (insbesondere auf Leadframe-Basis) im Panel-Format bereitgestellt, vorzugsweise unter Verwendung mehrerer Trägerkörper, die gestanzte oder geätzte Leadframes sein können. Gestanzte Leadframes können mit geringem technischen Aufwand in hohen Stückzahlen bereitgestellt werden und können dickes Metall ermöglichen.
  • In einer Ausführungsform können mehrere Trägerkörper (zum Beispiel integrale Leadframe-Strukturen) durch einen Pick-and-Place-Prozess auf einen Stützkörper gesetzt werden. Der eine oder vorzugsweise mehrere (insbesondere leadframe-artige) Trägerkörper können mit Ausrichtungsmarkierungen versehen werden, ebenso wie der vorzugsweise plattenförmige Stützkörper. Mehrere Ausrichtungsmarkierungen sind auf dem Stützkörper möglich, an verschiedenen Positionen und von gleicher, ähnlicher oder unterschiedlicher Form. Das Ausrichtsystem eines entsprechenden Pick-and-Place-Werkzeugs kann die Ausrichtungsmarkierung(en) vor dem Aufsetzen der Trägerkörper auf den Stützkörper erkennen. Außerdem können der eine oder die mehreren Trägerkörper Ausrichtungsmarkierungen haben. Vor dem Platzieren kann das Pick-and-Place-Gerät diese Ausrichtungsmarkierungen ebenfalls erkennen und dann den jeweiligen Trägerkörper entsprechend der Ausrichtung der beiden oben beschriebenen Ausrichtungsmarkierungen auf dem Stützkörper platzieren. Dies kann ggf. für alle Trägerkörper, die auf den Stützkörper gesetzt werden sollen, wiederholt werden.
  • In einem nachfolgenden Verfahren kann die Platzierung von elektronischen Komponenten (wie zum Beispiel Dies) durchgeführt werden. Zum Beispiel kann ein Verbindungsmaterial wie Lot, Klebstoff, Flussmittel, Sinterpaste oder ähnliches aufgetragen werden, um die elektronischen Komponenten auf dem oder den Trägerkörpern zu verbinden. Nun kann das Pick-and-Place-System auf den jeweiligen Trägerkörper und auf die elektronischen Komponenten ausgerichtet werden, um die elektronischen Komponenten auf dem Trägerkörper zu befestigen (insbesondere um einen Die auf dem Leadframe zu befestigen). Es kann vorteilhaft sein, die Ausrichtung auf den Trägerkörper für die Platzierung der elektronischen Komponenten vorzunehmen und nicht auf den Stützkörper auf Panel-Ebene, um die Toleranzen gering zu halten. Der Pick-and-Place-Prozess kann beispielsweise eine Platzierungsgenauigkeit von zum Beispiel ±25 µm haben, um eine hohe Geschwindigkeit zu erreichen. Wenn beide Platzierungen (d.h. von Trägerkörper wie Leadframe und von elektronischen Komponenten wie ein Die) nur mit der Ausrichtung auf dem Stützkörper durchgeführt werden, können sich die Toleranzen addieren, was zu einer Platzierungstoleranz von zum Beispiel ±50 µm führt. Dies kann oberhalb einer Spezifikationsgrenze für leadframe-basierte Packages von zum Beispiel ±25 µm liegen, wenn strenge Designregeln und Folgeprozesse vorliegen. Die Ausrichtung auf den Trägerkörper für die Komponentenbefestigung kann bevorzugt werden, um eine genaue Platzierung der elektronischen Komponenten zu erreichen, aber da die Positionierung des Trägerkörpers auf dem Stützkörper auch eine Toleranz bietet, können zwei verschiedene Ausrichtungssysteme für panelbasierte (insbesondere Leadframe-) Packages verwendet werden. Es ist vorteilhaft, dass sich die Ausrichtungstoleranzen für ein genaues Packaging angesichts der beschriebenen Ausrichtungsarchitektur nicht addieren, daher kann eine Überlagerung mehrerer globaler Ausrichtungssysteme sehr bevorzugt werden.
  • 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Verfahrens zum Montieren von elektronischen Komponenten 100 auf einem oder mehreren Trägerkörpern 102 entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform. Hinsichtlich der erwähnten Bezugszeichen wird auf 3 verwiesen.
  • Wie durch einen Block 200 veranschaulicht, besteht das Verfahren darin, einen Stützkörper 104 mit mindestens einer ersten Ausrichtungsmarkierung 106 zu versehen.
  • Unter Bezugnahme auf einen nachfolgenden Block 210 kann das Verfahren ferner das Montieren des einen oder mehrerer Trägerkörper 102, die jeweils mindestens eine zweite Ausrichtungsmarkierung 108 aufweisen, auf dem Stützkörper 104 durch Ausrichten zwischen der mindestens einen ersten Ausrichtungsmarkierung 106 und der mindestens einen zweiten Ausrichtungsmarkierung 108 aufweisen.
  • Wie durch den nachfolgenden Block 220 angezeigt wird, umfasst das Verfahren ferner das Montieren der Mehrzahl elektronischer Komponenten 100 auf einem entsprechenden des einen oder der mehreren Trägerkörper 102 durch Ausrichten unter Verwendung der mindestens einen zweiten Ausrichtungsmarkierung 108.
  • 2 zeigt ein Blockdiagramm eines Verfahrens zum Montieren von elektronischen Komponenten 100 auf Leadframe-Trägerkörper 102 entsprechend einer anderen beispielhaften Ausführungsform. Bezüglich der erwähnten Bezugszeichen wird nochmals auf 3 verwiesen.
  • Wie durch einen Block 230 dargestellt, umfasst das Verfahren das Bereitstellen eines Stützkörpers 104.
  • Ein nachfolgender Block 240 zeigt, dass das Verfahren ferner das Montieren der Trägerkörper 102 auf dem Stützkörper 104 aufweist.
  • Ein nachfolgender Block 250 zeigt, dass das Verfahren zusätzlich das Montieren jedes der elektronischen Komponenten 100 auf jeweils einen der Trägerkörper 102 aufweist.
  • Wie durch Block 260 veranschaulicht, umfasst das Montieren eine Durchführung mehrerer Ausrichtungsverfahren zwischen dem Stützkörper 104, den Trägerkörpern 102 und den elektronischen Komponenten 100.
  • 3 zeigt eine Querschnittsansicht eines Halbzeugprodukts 130 nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform.
  • Das Halbzeugprodukt 130 besteht aus einem Stützkörper 104 mit den ersten Ausrichtungsmarkierungen 106. Weiterhin ist auf dem Stützkörper 104 ein Trägerkörper 102 montiert. Der Trägerkörper 102 hat eine Mehrzahl von zweiten Ausrichtungsmarkierungen 108. Eine Korrelation zwischen den ersten Ausrichtungsmarkierungen 106 und den zweiten Ausrichtungsmarkierungen 108 ermöglicht die Ausrichtung zwischen dem Stützkörper 104 und dem Trägerkörper 102.
  • Darüber hinaus hat das Halbzeugprodukt 130 eine Mehrzahl von elektronischen Komponenten 100, die jeweils eine dritte Ausrichtungsmarkierung 110 aufweisen und jeweils auf dem Trägerkörper 102 montiert sind. Eine Korrelation zwischen den zweiten Ausrichtungsmarkierungen 108 und den dritten Ausrichtungsmarkierungen 110 kann die Ausrichtung zwischen dem Trägerkörper 102 und den elektronischen Komponenten 100 ermöglichen.
  • 4 und 5 zeigen Strukturen, die bei der Durchführung eines Verfahrens zum Montieren von elektronischen Komponenten 100 auf Trägerkörper 102 entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform erhalten werden. Die beiden Verfahren, die gemäß 4 und 5 dargestellt sind, zeigen ein Verfahren zur Ausrichtung nach einer beispielhaften Ausführungsform.
  • Unter Bezugnahme auf 4 wird ein Stützkörper 104 mit ersten Ausrichtungsmarkierungen 106 versehen. Darüber hinaus wird eine Mehrzahl von Trägerkörpern 102, die jeweils mit zweiten Ausrichtungsmarkierungen 108 versehen sind, durch globale Ausrichtung zwischen den ersten Ausrichtungsmarkierungen 106 und den zweiten Ausrichtungsmarkierungen 108 an dem Stützkörper 104 montiert. Die ersten Ausrichtungsmarkierungen 106 werden vor dem Montieren der Trägerkörper 102 auf dem Stützkörper 104 optisch erfasst. Darüber hinaus werden die zweiten Ausrichtungsmarkierungen 108 vor dem Montieren der Trägerkörper 102 auf dem Stützkörper 104 optisch erfasst. Die Ausrichtungsmarkierungen 106, 108 können beispielsweise durch Ätzen, Drucken, Lasernuten, Bohren, Fräsen und/oder Stanzen gebildet werden.
  • In einer ersten Ausrichtungsprozedur gemäß 4 wird eine erste globale Ausrichtung zwischen den Leadframe-artigen Trägerkörpern 102 und dem Stützkörper 104 durchgeführt. Das schematisch dargestellte Vision-System erkennt die Ausrichtungsmarkierungen 106 des Stützkörpers 104. Ein Pick-and-Place-Gerät kann dann die als Leadframes ausgebildeten Trägerkörper 102 entsprechend auf zugeordnete Oberflächenbereiche des plattenförmigen Stützkörpers 104 legen.
  • 4 zeigt auch Komponenten einer Vorrichtung zur Durchführung des Pick-and-Place-Verfahrens zur Herstellung von Packages auf der Grundlage des in 5 gezeigten Halbzeugprodukts 130. Wie gezeigt, besteht die Vorrichtung aus einer optischen Detektionseinheit 190 als Bildverarbeitungssystem, wie zum Beispiel einer Kamera (zum Beispiel einer CMOS-Kamera oder einer CCD-Kamera). Die optische Erfassungseinheit 190 kann ein Bild der gesamten Oberfläche oder eines Teils der Oberfläche der in 4 (und 5) dargestellten Struktur erfassen. Die erhaltenen Bilddaten können dann an eine Bilderkennungseinheit 192 weitergeleitet werden. Die Bilderkennungseinheit 192 kann so konfiguriert sein, dass sie die verschiedenen Ausrichtungsmarkierungen 106, 108 usw. identifiziert, zum Beispiel durch die Ausführungsform eines Bilderkennungsalgorithmus. Die identifizierten Positionen der Ausrichtungsmarkierungen 106, 108 und optional eine Zuordnung einer jeweils erkannten Ausrichtungsmarkierung 106, 108 entweder zum Stützkörper 104 oder zu einem jeweiligen Trägerkörper 102 können dann von einer Steuereinheit 194 zur Steuerung des auf der Grundlage der genannten Ausrichteergebnisse und damit hochpräzise durchzuführenden Pick-and-Place-Verfahrens verwendet werden.
  • 4 zeigt das Beispiel von mehreren relativ kleinen Trägerkörpern 102 (d.h. Leadframes) auf einem größeren plattenförmigen Stützkörper 104. In dem gezeigten Beispiel ist ein einzelner Stützkörper 104 mit vier Trägerkörpern 102 ausgestattet. Die Ausrichtung wird für alle Leadframe-Trägerkörper 102 mit zugeordneten Ausrichtungsmarkierungen 108 in Bezug auf die entsprechenden Ausrichtungsmarkierungen 106 des Stützkörpers 104 zur Platzierung durchgeführt.
  • Gemäß 5 ist bei dem Montieren der mehreren elektronischen Komponenten 100 (insbesondere Halbleiterchips) auf jeweils einem der Trägerkörper 102 ein Ausrichten unter Verwendung der zweiten Ausrichtungsmarkierungen 108 (und optional unter Verwendung dritter Ausrichtungsmarkierungen, siehe Bezugszeichen 110 in 3, die auf den elektronischen Komponenten 100 angebracht werden können) erforderlich. Das Montieren der elektronischen Komponenten 100 auf den Trägerkörpern 102 kann zum Beispiel durch Löten, Sintern, Schweißen und/oder Kleben erfolgen.
  • Vorzugsweise kann eine globale Ausrichtung zwischen den Trägerkörpern 102 und den elektronischen Komponenten 100 ohne Berücksichtigung der ersten Ausrichtungsmarkierungen 106 erfolgen, um so eine unerwünschte Addition von Einzeltoleranzen zu vermeiden. Dadurch ist die Genauigkeit dem Pick-and-Place-Verfahren höher.
  • Im zweiten Teilverfahren der Ausrichtung nach 5 werden die elektronischen Komponenten 100 auf die Trägerkörper 102 (insbesondere Leadframes) platziert. Die Ausrichtungsmarkierungen 108 des jeweiligen Trägerkörpers 102 dienen nun als globale Ausrichtungsmarkierungen für die Platzierung der verschiedenen elektronischen Komponenten 100. Das Vision-System des Bestückungsautomaten erkennt die Ausrichtungsmarkierungen 108 der Trägerkörper 102 und platziert die elektronischen Komponenten 100 entsprechend. Die elektronischen Komponenten 108 können auch mit Ausrichtungsmarkierungen versehen werden (nicht in 5 dargestellt, vergleiche dritte Ausrichtungsmarkierungen 110 in 3). Die globale Ausrichtung auf den Trägerkörpern 102 dient zur Positionierung mehrerer elektronischer Komponenten 100.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 5 ist die Platzierung der elektronischen Komponenten 100 auf den kleinen Trägerkörpern 102 (vom Leadframe-Typ in der gezeigten Ausführung) auf dem größeren panel-artigen Stützkörper 104 dargestellt. In dem gezeigten Beispiel sind zwei elektronische Komponenten 100 auf jedem Trägerkörper 102 montiert.
  • Als Ergebnis erhält man ein Halbzeugprodukt 130, wie in 5 dargestellt. Das Halbzeugprodukt 130 besteht aus dem Stützkörper 104 mit den ersten Ausrichtungsmarkierungen 106. Die Trägerkörper 102 werden an den Stützkörper 104 montiert. Jeder der Trägerkörper 102 ist mit den zugeordneten zweiten Ausrichtungsmarkierungen 108 versehen. Eine Korrelation zwischen den ersten Ausrichtungsmarkierungen 106 und den zweiten Ausrichtungsmarkierungen 108 ermöglicht die Ausrichtung zwischen dem Stützkörper 104 und den Trägerkörpern 102. Außerdem ist jedes der mehreren elektronischen Komponenten 100 auf jeweils einem der Trägerkörper 102 montiert. Die zweiten Ausrichtungsmarkierungen 108 ermöglichen die Ausrichtung zwischen den Trägerkörpern 102 und den elektronischen Komponenten 100.
  • Die Ausrichtungsmarkierungen 106, 108 (und optional 110) können runde Merkmale aufweisen, die robuster gegenüber großen Toleranzen und Ungenauigkeiten sind. Die Ausrichtungsmarkierungen 106, 108 (und optional 110) können beispielsweise koplanar mit einer umgebenden Oberfläche sein, können in Bezug auf eine umgebende Oberfläche erhöht sein (wie abgebildet), können in Bezug auf eine umgebende Oberfläche abgesenkt sein und/oder können sich als Durchgangsloch durch eine umgebende Oberfläche erstrecken. So können beispielsweise die erste Ausrichtungsmarkierung 106 und die zweite Ausrichtungsmarkierung 108 optisch unterscheidbar sein, indem sie unterschiedliche Eigenschaften haben, wie zum Beispiel unterschiedliche Formen und/oder unterschiedliche Abmessungen und/oder unterschiedliche Farben. In der gezeigten Ausführungsform haben die ersten Ausrichtungsmarkierungen 106 einen größeren räumlichen Abstand voneinander als die zweiten Ausrichtungsmarkierungen 108.
  • Auf einer oder beiden der Stützplatte 104 und des Trägerkörpers 102 können auch zwei oder mehrere Sätze von Ausrichtungsmarkierungen 106, 108 verwendet werden (nicht dargestellt, vgl. 15). So kann zum Beispiel ein erster großer Satz für eine grobe Ausrichtung verwendet werden, während ein zweiter, kleinerer Satz für eine genaue Ausrichtung verwendet werden kann.
  • Die Ausrichtungsmarkierungen 106, 108 sowohl auf dem Stützkörper 104 als auch auf den Trägerkörpern 102 können geätzt, gedruckt, gelasert, gebohrt, gefräst, gestanzt oder anderweitig geformt werden. Sie können koplanar mit der entsprechenden Oberfläche, erhöht, gesenkt oder sogar mit Löchern versehen sein. Runde Merkmale oder Muster, die aus mehreren runden Merkmalen bestehen, können für geätzte Markierungen bevorzugt werden, da die Mittenerkennung durch die Ätztoleranzen weniger beeinflusst werden kann. Wenn die Erkennung mit einem Mustervergleich erfolgt, können Muster mit großen Flächen und klaren Zeichen bevorzugt werden. Vorzugsweise können sich die ersten Ausrichtungsmarkierungen 106 des Stützkörpers 104 von den zweiten Ausrichtungsmarkierungen 108 der Trägerkörper 102 unterscheiden. Auch die Größe der Ausrichtungsmarkierungen 106, 108 kann unterschiedlich sein. So kann die erste Erfassung auf dem Stützkörper 104 größere Ausrichtungsmarkierungen 106 verwenden, die mit einem Erfassungssystem mit einem größeren Sichtfeld erfasst werden können, während die zweiten Ausrichtungsmarkierungen 108 auf den Trägerkörpern 102, die hauptsächlich die Platzierungsgenauigkeit beeinflussen, kleiner sind und mit einem kleineren Sichtfeld, aber höherer Auflösung sichtbar sind.
  • Obwohl in 4 und 5 nicht dargestellt, kann das Verfahren das Verkapseln der elektronischen Komponenten 100 und eines Teils der Trägerkörper 102 mit einem Vergussmittel, zum Beispiel einer Formmasse, aufweisen. Danach kann das Batchherstellungsverfahren das Trennen der Trägerkörper 102 und der elektronischen Komponenten 100, die durch die genannte Verkapselungsmasse eingekapselt sind, in separate Packages aufweisen, die jeweils einen Teil eines Trägerkörpers 102 und eine der elektronischen Komponenten 100 sowie einen Teil der Verkapselungsmasse (nicht dargestellt) aufweisen.
  • Wiederum unter Bezugnahme auf 4 und 5 kann eine hochgenaue Platzierung der elektronischen Komponenten 100 auf den Trägerkörpern 102 erreicht werden, indem zunächst die Trägerkörper 102 in Bezug auf den Stützkörper 104 und anschließend die elektronischen Komponenten 100 in Bezug auf die Trägerkörper 102 (und nicht in Bezug auf den Stützkörper 104) ausgerichtet werden. Durch diese Maßnahme kann eine unerwünschte Addition von Mehrfachtoleranzen vermieden und somit eine hohe räumliche Genauigkeit erreicht werden.
  • Die 6 bis 13 zeigen Strukturen, die bei der Durchführung eines Verfahrens zum Montieren von elektronischen Komponenten 100 auf den Trägerkörpern 102 nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform erhalten wurden.
  • Unter Bezugnahme auf 6 ist ein plattenförmiger Stützkörper 104 mit ersten Ausrichtungsmarkierungen 106 in gegenüberliegenden Ecken dargestellt.
  • Gemäß 7 werden vier Leadframe-Trägerkörper 102 mit zweiten Ausrichtungsmarkierungen 108 in gegenüberliegenden Ecken auf den Stützkörper 104 gesetzt. Eine Fehlausrichtung der Trägerkörper 102 in Bezug auf die ersten Ausrichtungsmarkierungen 106 des Stützkörpers 104 kann gemessen werden, zum Beispiel optisch anhand der Ausrichtungsmarkierungen 106, 108. Wie in 7 schematisch dargestellt, kann jeder der Leadframe-Trägerkörper 102 aus einer Mehrzahl noch integral verbundener Leadframe-Einheiten 134 bestehen, die jeweils für das Montieren eines oder mehrerer elektronischer Komponenten 100 eines entsprechenden Packages konfiguriert sind. Zum Zeitpunkt der Vereinzelung kann jeder Trägerkörper 102 dann in die einzelnen Leadframe-Einheiten 134 getrennt werden.
  • Unter Bezugnahme auf 8 kann das Transferieren von elektronischen Komponenten 100 (insbesondere elektronischen Chips) von einem Wafer 180 auf einen Zwischenträgerkörper 170 erfolgen. Auf den Zwischenträgerkörper 170 kann eine Schutzfolie 174 aufgebracht werden. Unter Bezugnahme auf 8 sind die elektronischen Komponenten 100 des Wafers 180 auf die Trägerkörper 102 zur Herstellung von Packages zu montieren. Obwohl nicht dargestellt, kann ein Pick-and-Place-Gerät die einzelnen elektronischen Komponenten 100 aus der kreisförmigen Anordnung vom gesägten Wafer 180 aufnehmen und auf eine Hauptfläche eines plattenartigen Zwischenträgerkörpers 170 legen.
  • Unter Bezugnahme auf 9 kann eine Anpassung der Platzierungspositionen der elektronischen Chips 100 unter Verwendung der Daten aus der gemäß 7 durchgeführten Messung vorgenommen werden. Das Verfahren kann darin bestehen, dass die kreisförmig angeordnete Mehrzahl von elektronischen Komponenten 100 vom Wafer 180 aufgenommen und die aufgenommenen elektronischen Komponenten 100 in rechteckigen Mustern auf den Zwischenträgerkörper 170 transferiert werden. Mit anderen Worten können die aufgenommenen elektronischen Komponenten 100 auf dem Zwischenträgerkörper 170 entsprechend der Anordnung der Trägerkörper 102 auf der Stützplatte 104 platziert werden. Die elektronischen Komponenten 100 werden somit auf den Zwischenträgerkörper 170 montiert, wobei dieser mit Ausrichtungsmarkierungen 172 versehen ist. Eine entsprechende Ausrichtung kann die Montagepositionen und -orientierungen der Trägerkörper 102 auf dem Stützkörper 104 berücksichtigen. So ist auch der Zwischenträgerkörper 170 mit optisch erfassbaren Ausrichtungsmarkierungen 172 ausgestattet. Die Platzierung der elektronischen Komponenten 100 auf dem Zwischenträgerkörper 170 kann daher unter Berücksichtigung der Ausrichtungsbeziehung zwischen den (leicht versetzten) Trägerkörpern 102 auf dem Stützkörper 104 gemäß 7 erfolgen. Mit anderen Worten werden die elektronischen Komponenten 100 auf dem Zwischenträgerkörper 170 absichtlich mit derselben vorher festgelegten Fehlausrichtung platziert, nach der die Trägerkörper 102 auf dem Stützkörper 104 angeordnet sind. Dies kann durch einen Vergleich der Ausrichtungsmarkierungen 108 der Trägerkörper 102 mit den Ausrichtungsmarkierungen 106 des Stützkörpers 104 und durch Berücksichtigung der Beziehung zwischen den Ausrichtungsmarkierungen 172 des Zwischenträgerkörpers 170 und den Ausrichtungsmarkierungen 108 der Trägerkörper 102 erreicht werden. Beschreibenderweise werden die elektronischen Komponenten 100 entsprechend der Fehlausrichtung der Trägerkörper 102 auf dem Stützkörper 104 an den Zwischenträgerkörper 170 angebracht. Die Fehlausrichtung der Trägerkörper 102 auf dem Stützkörper 104 wird also bereits durch eine entsprechende Platzierung der elektronischen Komponenten 100 auf dem Zwischenträgerkörper 170 behoben. Dies ermöglicht die Verklebung aller elektronischen Komponenten 100 auf dem Zwischenträgerkörper 170 auf den zugeordneten Positionen der Trägerkörper 102.
  • Gemäß 10 werden die elektronischen Komponenten 100 vom Zwischenträgerkörper 170 auf die Trägerkörper 102 transferiert. Ein entsprechendes Ausrichtungsverfahren kann die Ausrichtungsmarkierungen 172 des Zwischenträgerkörpers 170 verwenden. Beschreibenderweise kann eine Verbindung von Stützkörper 104 und Zwischenträgerkörper 170 unter Verwendung der Ausrichtungsmarkierungen 172 erfolgen.
  • Das letztgenannte Verfahren für die Batchmontage ist in 10 dargestellt. 10 zeigt die Anordnung zwischen dem Zwischenträgerkörper 170 mit den angebrachten elektronischen Komponenten 100 einerseits und den Trägerkörpern 102 auf dem Stützkörper 104 andererseits aus einer schrägen Draufsicht.
  • 11 zeigt eine schräge Unteransicht der Anordnung gemäß 10. 12 zeigt das Ergebnis der Verbindung des Zwischenträgerkörpers 170 (mit montierten elektronischen Komponenten 100) auf dem Stützkörper 104 (mit montierten Trägerkörpern 102). Eine Folie 174 kann vom Zwischenträgerkörper 170 entfernt werden.
  • 13 zeigt schematisch das Ergebnis des Herstellungsverfahrens gemäß 11 und 12, bei dem die elektronischen Komponenten 100 ordnungsgemäß auf den Trägerkörpern 102 montiert sind, die mit einem gewissen Versatz auf dem Stützkörper 104 montiert sind. Das Verhältnis zwischen den elektronischen Komponenten 100 und den Trägerkörpern 102 wird jedoch dank der Ausrichtungsergebnisse der Ausrichtung zwischen dem Stützkörper 104 und den Trägerkörpern 102 einerseits und dem Zwischenträgerkörper 170 und den Trägerkörpern 102 andererseits mit hoher Positionsgenauigkeit erreicht. Auch hier kann durch das beschriebene Verfahren eine hohe Positionsgenauigkeit gewährleistet werden.
  • 14 zeigt eine Querschnittsansicht eines Halbzeugprodukts 130 nach einer beispielhaften Ausführungsform.
  • Das Halbzeugprodukt 130 gemäß 14 kann durch das Montieren von Verbindungskörpern 112, die jeweils eine oder mehrere Ausrichtungsmarkierungen 114 aufweisen, auf jeweils einen der Trägerkörper 102 zur elektrischen Verbindung der elektronischen Komponenten 100 mit einem entsprechenden Trägerkörper 102 erhalten werden. In der gezeigten Ausführungsform ist jeder der Verbindungskörper 112 ein Clip-Rahmen. Genauer gesagt können die Verbindungskörper 112 auf die Trägerkörper 102 durch Ausrichten zwischen den Ausrichtungsmarkierungen 108 der Trägerkörper 102 und den Ausrichtungsmarkierungen 114 der Verbindungskörper 112 montiert werden.
  • Die beschriebene Ausführungsform verwendet also einen weiteren Satz von Ausrichtungsmarkierungen 114. So wird zum Beispiel ein Clip-Rahmen oder ein beliebiger anderer Verbindungskörper 112, der diesen weiteren Satz von Ausrichtungsmarkierungen 114 enthält, nach (zum Beispiel erster) Anbringung der elektronischen Komponenten 100 auf die Leadframe-artigen Trägerkörper 102 gesetzt. Bei den beiden letztgenannten Verfahren kann der Satz von Ausrichtungsmarkierungen 108 auf den Trägerkörpern 102 verwendet werden.
  • Falls gewünscht, kann eine zweite elektronische Komponente (zum Beispiel ein weiterer Halbleiterchip) auf den Clip geklebt werden (und optional mindestens eine weitere Ausrichtungsmarkierung enthalten, nicht abgebildet), wobei die Ausrichtungsmarkierungen 114 auf dem Clip-Rahmen-Verbindungskörper 112 zur Ausrichtung verwendet werden. Beim Drahtbonden können nun die Markierungen auf der letzten elektronischen Komponente (nicht abgebildet) verwendet werden.
  • 14 zeigt eine Ausführungsform, bei der die als Clip-Rahmen konfigurierten Verbindungskörper 112 auf den jeweiligen Trägerkörper 102 montiert wurden, um eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einer oberen Hauptfläche jedes der elektronischen Komponenten 100 und dem zugeordneten Trägerkörper 102 zu erreichen.
  • Nach der Vereinzelung (vorher kann der temporäre Stützkörper 104 entfernt werden) können einzelne Packages 124 erhalten werden. Jedes Package besteht aus einem Abschnitt eines jeweiligen Trägerkörpers 102, einer jeweiligen elektronischen Komponente 100 und einem jeweiligen Clip als separates Stück des Clip-Rahmen-Verbindungskörpers 112.
  • In 14 sind die ersten Ausrichtungsmarkierungen 106 mit einer größeren räumlichen Ausdehnung D1, D2 als die zweiten Ausrichtungsmarkierungen 108 mit einer kleineren räumlichen Ausdehnung d1, d2, d.h. D1 > d1 und/oder D2 > d2, versehen. In diesem Beispiel bezeichnen D1 und d1 den Durchmesser der jeweiligen Ausrichtungsmarkierung 106, 108, während D2 und d2 den maximalen Abstand zwischen der jeweiligen Art von Ausrichtungsmarkierungen 106, 108 bezeichnen. Dies vereinfacht eine korrekte Zuordnung der erkannten Ausrichtungsmarkierungen 106, 108 zum Stützkörper 104 bzw. den Trägerkörpern 102.
  • 15 zeigt eine Querschnittsansicht eines Stützkörpers 104 mit verschiedenen Sätzen 138, 140 von Ausrichtungsmarkierungen 106 entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform.
  • Gemäß 15 besteht der Stützkörper 104 aus zwei verschiedenen Sätzen 138, 140 von Ausrichtungsmarkierungen, wobei die verschiedenen Sätze 138, 140 durch unterschiedliche Eigenschaften unterscheidbar sind. So umfassen die verschiedenen Sätze 138, 140 beispielsweise einen ersten Satz 138 mit einer größeren räumlichen Ausdehnung als ein zweiter Satz 140. Der erste Satz 138 kann zur groben Ausrichtung und der zweite Satz 140 zur genauen Ausrichtung dienen. Genauer gesagt ist der erste Satz 138 mit einer größeren räumlichen Ausdehnung D1, D2 versehen als der zweite Satz 140 mit einer kleineren räumlichen Ausdehnung d1, d2, d.h. D1 > d1 und/oder D2 > d2. In diesem Beispiel bezeichnen D1 und d1 den Durchmesser der jeweiligen Ausrichtungsmarkierung 106, während D2 und d2 den maximalen Abstand zwischen den jeweiligen Ausrichtungsmarkierungen 106 eines jeweiligen Satzes 138, 140 bezeichnen.
  • 15 zeigt also einen Satz 138 von Ausrichtungsmarkierungen 106, die eine große räumliche Dimension und einen großen räumlichen Abstand haben und für eine erste Stufe der Grobausrichtung verwendet werden können. Zu diesem Zweck kann eine Kamera o.ä. mit einem großen Betrachtungswinkel mit mäßiger Genauigkeit ein Bild der gesamten Hauptoberfläche der in 15 gezeigten Struktur aufnehmen. Die Grobausrichtung kann auf der Grundlage dieses Ergebnisses durchgeführt werden. Zur weiteren Erhöhung der Genauigkeit kann dann eine verfeinerte Ausrichtung durch den zweiten Satz 140 der Ausrichtungsmarkierungen 106 durchgeführt werden, die von einer genaueren Kamera, die nur einen kleineren Betrachtungswinkel und damit nur einen Teil der in 15 gezeigten Struktur erfasst, erkannt werden können. Durch die Kombination von Ausrichtungsinformationen aus dem ersten Satz 138 und dem zweiten Satz 140 der Ausrichtungsmarkierungen 106 kann die Präzision der Ausrichtung und damit des Platzierungs- oder Montagevorgangs weiter erhöht werden.
  • Es ist zu beachten, dass der Begriff „umfassend“ andere Elemente oder Merkmale nicht ausschließt und das „ein“ oder „eine“ eine Pluralität nicht ausschließt. Auch Elemente, die in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsformen beschrieben werden, können kombiniert werden. Es ist auch zu beachten, dass Bezugszeichen nicht als Einschränkung des Umfangs der Ansprüche ausgelegt werden dürfen. Darüber hinaus soll der Anwendungsbereich der vorliegenden Anmeldung nicht auf die besonderen Ausführungsformen des in der Beschreibung beschriebenen Verfahrens, der Maschine, der Herstellung, der Stoffzusammensetzung, der Mittel, der Verfahren und der Schritte beschränkt werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    elektronische Komponenten
    102
    Trägerkörper
    104
    Stützkörper
    106
    erste Ausrichtungsmarkierungen auf 104
    108
    zweite Ausrichtungsmarkierungen auf 102
    110
    dritte Ausrichtungsmarkierungen auf 100
    112
    Verbindungskörper
    114
    Ausrichtungsmarkierungen auf 112
    124
    einzelne Packages
    130
    Halbzeugprodukt
    134
    Leadframe-Einheiten
    138, 140
    Sätze von Ausrichtungsmarken von 106
    180
    Wafer
    170
    Zwischenträgerkörper
    172
    Ausrichtungsmarkierungen auf 170
    174
    Schutzfolie auf 170
    D1, D2
    räumliche Ausdehnungen von 106
    d1, d2
    räumliche Ausdehnungen von 108
    190
    optische Erfassungseinheit
    192
    Bilderkennungseinheit für 190
    194
    Steuereinheit
    200-260
    Verfahren zum Montieren

Claims (18)

  1. Verfahren zum Montieren von elektronischen Komponenten (100) auf einem oder mehreren Trägerkörpern (102), wobei das Verfahren aufweist: - Bereitstellen eines Stützkörpers (104) mit mindestens einer ersten Ausrichtungsmarkierung (106); - Montieren des einen oder der mehreren Trägerkörper (102), die jeweils mindestens eine zweite Ausrichtungsmarkierung (108) aufweisen, auf dem Stützkörper (104) durch Ausrichten zwischen der mindestens einen ersten Ausrichtungsmarkierung (106) und der mindestens einen zweiten Ausrichtungsmarkierung (108); - danach Montieren der Mehrzahl von elektronischen Komponenten (100) auf jeweils einem der einen oder mehreren Trägerkörper (102) durch Ausrichten unter Verwendung der mindestens einen zweiten Ausrichtungsmarkierung (108); und - Trennen des einen oder der mehreren Trägerkörper (102) und der darauf montierten elektronischen Komponenten (100) in getrennte Packages (124), die jeweils mindestens einen Teil des einen oder der mehreren Trägerkörper (102) und mindestens eine der elektronischen Komponenten (100) aufweisen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren das Versehen jeder der Mehrzahl von elektronischen Komponenten (100) mit mindestens einer dritten Ausrichtungsmarkierung (110) aufweist, wobei das Montieren der Mehrzahl von elektronischen Komponenten (100) auf einem jeweiligen des einen oder der mehreren Trägerkörper (102) ein Ausrichten zwischen der mindestens einen zweiten Ausrichtungsmarkierung (108) und den dritten Ausrichtungsmarkierungen (110) beinhaltet.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Verfahren das Ausführen der Ausrichtung zwischen der mindestens einen zweiten Ausrichtungsmarkierung (108) und den dritten Ausrichtungsmarkierungen (110) ohne Berücksichtigung der mindestens einen ersten Ausrichtungsmarkierung (106) aufweist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Verfahren das Erfassen der mindestens einen ersten Ausrichtungsmarkierung (106) vor dem Montieren des einen oder der mehreren Trägerkörper (102) auf dem Stützkörper (104) aufweist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Verfahren das Erfassen der mindestens einen zweiten Ausrichtungsmarkierung (108) vor dem Montieren des einen oder der mehreren Trägerkörper (102) auf dem Stützkörper (104) aufweist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Verfahren das Montieren eines oder mehrerer Verbindungskörper (112), die jeweils mindestens eine vierte Ausrichtungsmarkierung (114) aufweisen, auf dem einen oder den mehreren Trägerkörpern (102) zum elektrischen Verbinden der elektronischen Komponenten (100) mit einem jeweiligen Trägerkörper (102) durch einen jeweiligen Verbindungskörper (112) aufweist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der eine oder die mehreren Verbindungskörper (112) ein oder mehrere Clip-Rahmen ist oder sind.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Verfahren ein Montieren des einen oder der mehreren Verbindungskörper (112) auf dem einen oder den mehreren Trägerkörpern (102) durch Ausrichten zwischen der mindestens einen zweiten Ausrichtungsmarkierung (108) und der mindestens einen vierten Ausrichtungsmarkierung (114) aufweist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Verfahren aufweist: - Montieren der Mehrzahl von elektronischen Komponenten (100) auf einem Zwischenträgerkörper (170) mit mindestens einer fünften Ausrichtungsmarkierung (172) durch Ausrichten unter Berücksichtigung der Montageposition und -orientierung des einen oder der mehreren Trägerkörper (102) auf dem Stützkörper (104); und - danach Transferieren der elektronischen Komponenten (100) von dem Zwischenträgerkörper (170) auf den oder die Trägerkörper (102) durch Ausrichten unter Verwendung der mindestens einen fünften Ausrichtungsmarkierung (172).
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Verfahren ein Aufnehmen der Mehrzahl von elektronischen Komponenten (100) von einem geschnittenen Wafer (180) und ein Transferieren der aufgenommenen elektronischen Komponenten (100) zu dem Zwischenträgerkörper (170) aufweist.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Verfahren ein Ausbilden mindestens eines Teils der Ausrichtungsmarkierungen (106, 108, 110, 114, 172) durch mindestens eines aus der Gruppe bestehend aus Ätzen, Drucken, Lasernuten, Bohren, Fräsen und Stanzen aufweist.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Verfahren ein Montieren der elektronischen Komponenten (100) auf einem oder mehreren Trägerkörpern (102) durch mindestens eines aus der Gruppe bestehend aus Löten, Sintern, Schweißen und Kleben aufweist.
  13. Verfahren zum Montieren von elektronischen Komponenten (100) auf Leadframe-Trägerkörper (102), wobei das Verfahren aufweist: - Bereitstellen eines Stützkörpers (104); - Montieren der Mehrzahl von Trägerkörpern (102) auf dem Stützkörper (104); und - Montieren der elektronischen Komponenten (100) auf jeweils einen der Trägerkörper (102); - wobei das Montieren ein Ausführen mehrerer Ausrichtungsprozeduren zwischen dem Stützkörper (104), den Trägerkörpern (102) und den elektronischen Komponenten (100) aufweist; und - Trennen des einen oder der mehreren Trägerkörper (102) und der darauf montierten elektronischen Komponenten (100) in getrennte Packages (124), die jeweils mindestens einen Teil des einen oder der mehreren Trägerkörper (102) und mindestens eine der elektronischen Komponenten (100) aufweisen.
  14. Halbzeugprodukt (130), umfassend: - einen Stützkörper (104) mit mindestens einer ersten Ausrichtungsmarkierung (106); - einen oder mehrere auf dem Stützkörper (104) montierte Trägerkörper (102), die jeweils mindestens eine zweite Ausrichtungsmarkierung (108) aufweisen, wobei eine Korrelation zwischen der mindestens einen ersten Ausrichtungsmarkierung (106) und der mindestens einen zweiten Ausrichtungsmarkierung (108) ein Ausrichten zwischen dem Stützkörper (104) und dem einen oder den mehreren Trägerkörpern (102) ermöglicht; und - eine Mehrzahl von elektronischen Komponenten (100), die jeweils mindestens eine dritte Ausrichtungsmarkierung (110) aufweisen und jeweils auf einem jeweiligen des einen oder der mehreren Trägerkörper (102) montiert sind, wobei eine Korrelation zwischen der mindestens einen zweiten Ausrichtungsmarkierung (108) und den dritten Ausrichtungsmarkierungen (110) ein Ausrichten zwischen dem einen oder den mehreren Trägerkörpern (102) und den elektronischen Komponenten (100) ermöglicht; wobei mindestens einer der Gruppe, die aus dem Stützkörper (104) und dem einen oder den mehreren Trägerkörpern (102) besteht, mindestens zwei verschiedene Sätze (138, 140) von Ausrichtungsmarkierungen (106, 108) aufweist, wobei die verschiedenen Sätze (138, 140) durch unterschiedliche Eigenschaften unterscheidbar sind.
  15. Halbzeugprodukt (130) nach Anspruch 14, wobei jeder des einen oder der mehreren Trägerkörper (102) mindestens einen Leadframe aufweist.
  16. Halbzeugprodukt (130) nach einem der Ansprüche 14 und 15, wobei die verschiedenen Sätze (138, 140) einen ersten Satz (138) aufweisen, der eine größere räumliche Ausdehnung (D1, D2) hat als ein zweiter Satz (140) mit einer kleineren räumlichen Ausdehnung (d1, d2), wobei der erste Satz (138) zur Grobausrichtung und der zweite Satz (140) zur genauen Ausrichtung dienen.
  17. Halbzeugprodukt (130) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei die mindestens eine erste Ausrichtungsmarkierung (106) und die mindestens eine zweite Ausrichtungsmarkierung (108) durch unterschiedliche Eigenschaften unterscheidbar sind.
  18. Halbzeugprodukt (130) nach Anspruch 17, wobei die mindestens eine erste Ausrichtungsmarkierung (106) eine größere räumliche Ausdehnung (D1, D2) hat als die mindestens eine zweite Ausrichtungsmarkierung (108), die eine kleinere räumliche Ausdehnung (d1, d2) hat.
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