DE102021116237A1

DE102021116237A1 - Verfahren zur herstellung eines elektronischen bauelements und elektronisches bauelement

Info

Publication number: DE102021116237A1
Application number: DE102021116237.8A
Authority: DE
Inventors: Johann Ramchen; Joerg Erich Sorg; Klaus Müller; Jan Marfeld; Steffen Strauss; Johann Walter
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2021-06-23
Filing date: 2021-06-23
Publication date: 2022-12-29
Also published as: WO2022268555A2; CN117678059A; WO2022268555A3; DE112022001238A5

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements mit den folgenden Schritten angegeben:
- Bereitstellen eines Trägers (1) mit einer Montagefläche (2), auf der ein elektronischer Halbleiterchip (3) angeordnet ist,
- Bereitstellen eines Verbindungselements (7) mit einer ersten Hauptfläche (8),
- Aufbringen einer ersten rahmenförmigen Metallisierung (6) auf oder über den Träger (1) und Aufbringen eines ersten rahmenförmigen Lotreservoirs (10) über der ersten Hauptfläche (8) des Verbindungselements (7) oder Aufbringen der ersten rahmenförmigen Metallisierung (6) über der ersten Hauptfläche (8) des Verbindungselements (7) und Aufbringen des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs (10) über oder auf den Träger (1), wobei eine Breite (B_L) des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs (10) kleiner ist als eine Breite (B_M) der ersten rahmenförmigen Metallisierung (6),und
- Verflüssigen des Lots des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs (10), so dass sich eine erste rahmenförmige Lotschicht (16) ausbildet, die den Träger (1) und das Verbindungselement (7) stoffschlüssig miteinander verbindet.
Außerdem wird ein elektronisches Bauelement angegeben.

Description

Es werden ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements und ein elektronisches Bauelement angegeben.
Es soll ein elektronisches Bauelement mit einem elektronischen Halbleiterchip angegeben werden, das insbesondere möglichst dicht ausgebildet ist. Außerdem soll ein einfaches Verfahren zur Herstellung eines möglichst dichten elektronischen Bauelements angegeben werden.
Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren mit den Schritten des Patentanspruchs 1 und durch ein elektronisches Bauelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 16 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Verfahrens und des elektronischen Bauelements sind jeweils in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein Träger mit einer Montagefläche bereitgestellt, auf der ein elektronischer Halbleiterchip angeordnet ist. Beispielsweise ist die Montagefläche mittig auf dem Träger angeordnet und wird von einem Randbereich umlaufen. Der elektronische Halbleiterchip ist insbesondere auf der Montagefläche befestigt, beispielsweise durch Löten oder Kleben.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird ein Verbindungselement mit einer ersten Hauptfläche bereitgestellt. Beispielsweise ist das Verbindungselement rahmenförmig ausgebildet. Beispielsweise weist das Verbindungselement die gleiche oder eine ähnliche Geometrie auf wie der Randbereich des Trägers. Das Verbindungselement umfasst beispielsweise eine Keramik, wie Al₂O₃ oder AlN. Weiterhin ist es auch möglich, dass das Verbindungselement aus einer Keramik, wie Al₂O₃ oder AlN, besteht.
Besonders bevorzugt sind die vorliegend als rahmenförmig beschriebenen Elemente vollständig zusammenhängend ausgebildet. Mit anderen Worten weisen die als rahmenförmig beschriebenen Elemente bevorzugt keine Lücken auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird eine erste rahmenförmige Metallisierung auf oder über den Träger aufgebracht und ein erstes rahmenförmiges Lotreservoir auf oder über der ersten Hauptfläche des Verbindungselements aufgebracht. Insbesondere wird die erste rahmenförmige Metallisierung auf oder über den Randbereich des Trägers aufgebracht. Beispielsweise bedeckt die erste rahmenförmige Metallisierung den Randbereich des Trägers vollständig. Bevorzugt umläuft die erste rahmenförmige Metallisierung bei dieser Ausführungsform die Montagefläche vollständig. Weiterhin ist es auch möglich, dass die erste rahmenförmige Metallisierung auf oder über die erste Hauptfläche des Verbindungselements und das erste rahmenförmige Lotreservoirs auf oder über den Träger aufgebracht werden. Bei beiden Ausführungsformen ist eine Breite des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs kleiner als eine Breite der ersten rahmenförmigen Metallisierung.
Mit dem Begriff „über oder auf“ soll insbesondere darauf hingewiesen werden, dass die beiden so zu einander in Bezug gesetzten Elemente nicht notwendigerweise in direktem physikalischen Kontakt miteinander stehen müssen. Vielmehr können weitere Elemente dazwischen angeordnet sein. Insbesondere ist hieraus auch nicht abzuleiten, dass Elemente, die vorliegend „aufeinander“ aufgebracht oder angeordnet sind, in direktem Kontakt miteinander stehen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird das erste rahmenförmige Lotreservoir auf der ersten rahmenförmigen Metallisierung angeordnet. Besonders bevorzugt ist das erste rahmenförmige Lotreservoir in Draufsicht vollständig auf der ersten rahmenförmigen Metallisierung angeordnet. Besonders bevorzugt stehen das erste rahmenförmige Lotreservoir und die erste rahmenförmige Metallisierung hierbei in direktem Kontakt miteinander.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird das Lot des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs verflüssigt, so dass sich eine erste rahmenförmige Lotschicht ausbildet, die den Träger und das Verbindungselement mechanisch miteinander verbindet. Insbesondere ist die Verbindung zwischen dem Träger und dem Verbindungselement mechanisch stabil. Insbesondere erstarrt das Lot nach dem Verflüssigen, so dass sich die feste rahmenförmige Lotschicht ausbildet. Insbesondere bildet die erste rahmenförmige Lotschicht eine stoffschlüssige Verbindung aus.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren die folgenden Schritte:

- Bereitstellen eines Trägers mit einer Montagefläche, auf der ein elektronischer Halbleiterchip angeordnet ist,
- Bereitstellen eines Verbindungselements mit einer ersten Hauptfläche,
- Aufbringen einer ersten rahmenförmigen Metallisierung auf oder über den Träger und Aufbringen eines ersten rahmenförmigen Lotreservoirs auf oder über der ersten Hauptfläche des Verbindungselements oder Aufbringen der ersten rahmenförmigen Metallisierung auf oder über der ersten Hauptfläche des Verbindungselements und Aufbringen des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs auf oder über den Träger, wobei eine Breite des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs kleiner ist als eine Breite der ersten rahmenförmigen Metallisierung, und
- Verflüssigen des Lots des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs, so dass sich eine erste rahmenförmige Lotschicht ausbildet, die den Träger und das Verbindungselement mechanisch miteinander verbindet.

Bevorzugt werden die Schritte in der oben genannten Abfolge durchgeführt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird das erste rahmenförmige Lotreservoir auf einer weiteren rahmenförmigen Metallisierung angeordnet, die eine Breite aufweist, die größer ist als die Breite des ersten rahmenförmige Lotreservoirs. Mit anderen Worten ist das erste rahmenförmige Lotreservoir zwischen der ersten rahmenförmigen Metallisierung und der weiteren rahmenförmigen Metallisierung angeordnet.
Die erste Metallisierung und die weitere Metallisierung weisen hierbei bevorzugt jeweils eine Breite auf, die größer ist als die Breite des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs. So bildet sich eine Stufe zwischen dem ersten rahmenförmigen Lotreservoir und der jeweils angrenzenden rahmenförmigen Metallisierung aus. Beim Verflüssigen des Lots verteilt sich das Lot auf die Bereiche der Metallisierung zur Ausbildung der ersten rahmenförmigen Lotschicht. Da eine Fläche des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs in Draufsicht auf die erste rahmenförmige Lotschicht kleiner ist als eine Fläche der ersten rahmenförmigen Lotschicht, weist die erste rahmenförmige Lotschicht in den Randbereichen keine Kontaminationen auf, die an der Oberfläche des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs häufig durch Oxidation entstehen. So ist die erste rahmenförmige Lotschicht besonders stabil.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens sind eine Seitenfläche der ersten rahmenförmigen Metallisierung und/oder eine Seitenfläche der weiteren rahmenförmigen Metallisierung benetzbar für das Lot des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens bedeckt das Lot des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs die Seitenfläche der ersten rahmenförmigen Metallisierung und/oder die Seitenfläche der weiteren rahmenförmigen Metallisierung beim Verflüssigen, so dass sich eine Saumnaht aus dem Lot an der Seitenfläche ausbildet. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn die Seitenfläche benetzbar für das Lot des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs ist. Insbesondere bildet sich die Saumnaht aus dem Lot beim Verfestigen aus. Besonders bevorzugt ist die Saumnaht vollständig umlaufend um die Seitenfläche der ersten rahmenförmigen Metallisierung und/oder der weiteren rahmenförmigen Metallisierung angeordnet. Die Saumnaht trägt mit Vorteil zur mechanischen Stabilisierung der Verbindung zwischen dem Träger und dem Verbindungselement bei.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird das erste rahmenförmige Lotreservoir auf einer weiteren rahmenförmigen Metallisierung angeordnet, die benetzbar für das Lot des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs ist. Hierbei weist die erste rahmenförmige Metallisierung insbesondere eine Breite auf, die größer ist als eine Breite der weiteren rahmenförmigen Metallisierung und es bildet sich beim Verflüssigen eine Saumnaht aus, die eine Hauptfläche der ersten rahmenförmigen Metallisierung und eine Seitenfläche der weiteren rahmenförmigen Metallisierung bedeckt. Besonders bevorzugt ist die erste rahmenförmige Metallisierung bei dieser Ausführungsform deutlich dünner ausgebildet als die weitere rahmenförmige Metallisierung. Insbesondere ist die erste rahmenförmige Metallisierung hierbei so dünn ausgebildet, dass ihre Seitenfläche nicht von dem Lot benetzt wird. Die Saumnaht bildet sich bei dieser Ausführungsform in den Bereichen einer Hauptfläche der ersten rahmenförmigen Metallisierung aus, die nicht von der weiteren Metallisierung überdeckt sind, und an den Seitenflächen der weiteren Metallisierung. Insbesondere weist eine Außenfläche der Saumnaht die Form eines Meniskus auf.
Schließlich ist es auch möglich, dass das erste rahmenförmige Lotreservoir auf einer weiteren rahmenförmigen Metallisierung angeordnet wird, deren Breite größer ist als die Breite der ersten rahmenförmigen Metallisierung. Hierbei bildet sich beim Verflüssigen eine Saumnaht aus, die eine Hauptfläche der weiteren rahmenförmigen Metallisierung und eine Seitenfläche der ersten Metallisierung bedeckt. Besonders bevorzugt ist die weitere rahmenförmige Metallisierung bei dieser Ausführungsform deutlich dünner ausgebildet als die erste rahmenförmige Metallisierung. Insbesondere ist die weitere rahmenförmige Metallisierung hierbei so dünn ausgebildet, dass ihre Seitenfläche nicht von dem Lot benetzt wird. Die Saumnaht bildet sich bei dieser Ausführungsform in den Bereichen einer Hauptfläche der weiteren rahmenförmigen Metallisierung aus, die nicht von der ersten Metallisierung überdeckt sind, und an den Seitenflächen der ersten Metallisierung. Insbesondere weist eine Außenfläche der Saumnaht die Form eines Meniskus auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird auf der ersten rahmenförmigen Metallisierung ein weiteres rahmenförmiges Lotreservoir aufgebracht, das eine Breite aufweist, die kleiner ist als die Breite der ersten rahmenförmigen Metallisierung. Das erste rahmenförmige Lotreservoir und das weitere rahmenförmige Lotreservoir werden beim Anordnen des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs auf der ersten rahmenförmigen Metallisierung insbesondere in direktem Kontakt miteinander gebracht. Beim Verflüssigen des Lots des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs wird nun auch ein Lot des weiteren rahmenförmigen Lotreservoirs verflüssigt, so dass die erste rahmenförmige Lotschicht Lot des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs und Lot des weiteren rahmenförmigen Lotreservoirs umfasst. Bildet sich eine Saumnaht an den Seitenflächen der Metallisierungen aus, so umfasst diese neben Lot des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs auch Lot des weiteren rahmenförmigen Lotreservoirs. Insbesondere ist in diesem Fall auch die Seitenfläche der ersten Metallisierung benetzbar für das Lot des weiteren Lotreservoirs.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird eine zweite rahmenförmige Metallisierung auf eine zweite Hauptfläche des Verbindungselements aufgebracht, die der ersten Hauptfläche gegenüberliegt. Weiterhin wird ein zweites rahmenförmiges Lotreservoir auf oder über einem Deckelement aufgebracht. Weiterhin ist es auch möglich, dass die zweite rahmenförmige Metallisierung auf das Deckelement aufgebracht wird und das zweite rahmenförmige Lotreservoir auf oder über der zweiten Hauptfläche des Verbindungselements.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird das zweite rahmenförmige Lotreservoir auf der zweiten rahmenförmige Metallisierung angeordnet, bevorzugt in direktem Kontakt. Besonders bevorzugt ist das zweite rahmenförmige Lotreservoir in Draufsicht auf die zweite rahmenförmige Metallisierung vollständig auf der zweiten rahmenförmigen Metallisierung angeordnet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird das Lot des zweiten rahmenförmigen Lotreservoirs verflüssigt, so dass sich eine zweite rahmenförmige Lotschicht ausbildet, die das Verbindungselement und das Deckelement mechanisch stabil miteinander verbindet.
Hierbei ist es auch möglich, dass auf der zweiten rahmenförmigen Metallisierung ein weiteres rahmenförmiges Lotreservoir angeordnet ist, dessen Breite kleiner ist als die Breite der zweiten rahmenförmigen Metallisierung.
Besonders bevorzugt sind das Deckelement und der Träger Teil einer Kavität, in der der elektronische Halbleiterchip angeordnet ist. Seitenwände der Kavität sind beispielsweise durch die Metallisierungen und die Lotschichten sowie das Verbindungselement gebildet. Eine Bodenfläche der Kavität umfasst beispielsweise die Montagefläche des Trägers. Besonders bevorzugt ist die Kavität hermetisch abgeschlossen gegenüber einem Außenbereich. Insbesondere können gasförmige und/oder flüssige Schadstoffe aus dem Außenbereich nicht oder nur zu einem vernachlässigbaren Teil in die Kavität eindringen.
Weiterhin ist es auch möglich, dass das Deckelement direkt auf das Verbindungselement aufgebracht ist und beispielsweise einstückig mit dem Verbindungselement ausgebildet ist. Auch in diesem Fall ist bevorzugt eine Kavität ausgebildet, die bevorzugt möglichst dicht gegenüber dem Außenraum abgeschlossen ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist die erste Metallisierung und/oder die zweite Metallisierung und/oder die weitere Metallisierung Kupfer auf oder besteht aus Kupfer.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens findet das Verflüssigen des Lots des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs und des Lots des zweiten rahmenförmigen Lotreservoirs gleichzeitig statt. Beispielsweise weisen das Lot des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs und das Lot des zweiten rahmenförmigen Lotreservoirs das gleiche Lot auf oder bestehen aus dem gleichen Lot. Wird ein weiteres Lotreservoir eingesetzt, so kann auch das Lot des weiteren Lotreservoirs gleichzeitig mit dem Lot des ersten Lotreservoirs und dem Lot des zweiten Lotreservoirs verflüssigt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Verflüssigen des Lots durch Druck. Insbesondere tritt hierbei Lot an der Seitenfläche der ersten rahmenförmigen Metallisierung und/oder an der Seitenfläche der zweiten Metallisierung und/oder an der Seitenfläche der weiteren rahmenförmigen Metallisierung aus und benetzt die Seitenfläche der ersten rahmenförmigen Metallisierung und/oder die Seitenfläche der zweiten Metallisierung und/oder die Seitenfläche der weiteren rahmenförmigen Metallisierung. Durch das Herausdrücken und Benetzen können sich mit Vorteil Saumnähte aus dem Lot an der Seitenfläche der jeweiligen Metallisierung ausbilden, die zusätzlich zur hermetischen Verkapselung der Kavität beitragen und das elektronische Bauelement weiterhin mechanisch stabilisieren.
Beispielsweise sind das erste Lotreservoir und/oder das zweite Lotreservoir und/oder das weitere Lotreservoir als eine Schicht mit einer vergleichsweise homogenen Dicke ausgebildet. Beispielsweise weist das erste Lotreservoir und/oder das weitere Lotreservoir und/oder das zweite Lotreservoir eine Dicke zwischen einschließlich 4 Mikrometer und einschließlich 8 Mikrometer auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist das erste Lotreservoir und/oder das weitere Lotreservoir und/oder das zweite Lotreservoir eine Breite von mindestens 200 Mikrometer auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist das erste Lotreservoir und/oder das weitere Lotreservoir und/oder das zweite Lotreservoir AuSn mit einer Zusammensetzung zwischen einschließlich 70:30 und einschließlich 80:20 auf. Mit anderen Worten weist das erste Lotreservoir und/oder das weitere Lotreservoir und/oder das zweite Lotreservoir eine Legierung aus Gold und Zinn auf, wobei Gold einen Gewichtsanteil zwischen einschließlich 70 % und 80 % und Zinn einen Gewichtsanteil zwischen einschließlich 20 % und 30 % aufweist.
Das erste Lotreservoir und/oder das weitere Lotreservoir und/oder das zweiten Lotreservoir können beispielsweise durch eines der folgenden Verfahren aufgebracht werden: galvanische Abscheidung, Verdampfen, PVD (kurz für englisch: „physical vapour deposition“), Sputtern.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird zwischen der ersten rahmenförmigen Metallisierung und dem ersten rahmenförmigen Lotreservoir eine Lotbarriereschicht angeordnet. Auch zwischen der weiteren rahmenförmigen Metallisierung und dem ersten rahmenförmigen Lotreservoir und/oder zwischen der zweiten rahmenförmigen Metallisierung und dem zweiten rahmenförmigen Lotreservoir und/oder zwischen der ersten rahmenförmigen Metallisierung und dem weiteren Lotreservoir kann eine Lotbarriereschicht angeordnet werden. Die Lotbarriereschicht ist insbesondere dazu vorgesehen und eingerichtet, ein Eindringen des Lots in die Metallisierung, insbesondere beim Verflüssigen, zumindest zu verringern. Bevorzugt steht die Lotbarriereschicht hierbei mit der Metallisierung in direktem Kontakt.
Beispielsweise kann die Lotbarriereschicht Gold aufweisen oder aus Gold gebildet sein. Beispielsweise weist die Lotbarriereschicht, die Gold aufweist oder aus Gold gebildet ist, eine Dicke von höchstens 300 Nanometer, bevorzugt von höchstens 200 Nanometer und besonders bevorzugt von höchstens 100 Nanometer auf. Weiterhin kann die Lotbarriereschicht auch Nickel oder Platin aufweisen oder aus Nickel oder Platin bestehen. Außerdem ist es möglich, dass verschiedene Lotbarriereschichten eingesetzt werden. Beispielsweise können eine dünne Goldschicht, eine Nickelschicht und eine Platinschicht als Lotbarriereschichten in dem elektronischen Bauelement eingesetzt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird auf eine Oberfläche des ersten Lotreservoirs und/oder auf eine Oberfläche des weiteren Lotreservoirs und/oder auf eine Oberfläche des zweiten Lotreservoirs eine Antioxidationsschicht angeordnet, bevorzugt in direktem Kontakt. Beispielsweise weist die Antioxidationsschicht Gold auf oder ist aus Gold gebildet. Eine Dicke der Antioxidationsschicht, insbesondere falls diese aus Gold gebildet ist, liegt beispielsweise zwischen einschließlich 0,05 Mikrometer und einschließlich 0,2 Mikrometer. Die Antioxidationsschicht ist insbesondere dazu vorgesehen und eingerichtet, eine Oxidation des darunterliegenden Lots zumindest zu verringern.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens sind die erste rahmenförmige Lotschicht und/oder die zweite rahmenförmige Lotschicht in Randbereichen frei von Kontaminationen. Kontaminationen können sich innerhalb der Lotschichten insbesondere aufgrund von Oxidationseffekten und Kontaminationen an der Oberfläche des Lotreservoirs vor der Verbindung mit der Metallisierung ausbilden. Da vorliegend das Lotreservoir zurückgesetzt ist gegenüber der Metallisierung und das Lot durch das Aufpressen bei dem Verbinden verflüssigt wird, so dass es seitlich herausgedrückt wird, bilden sich in den Randbereichen der Lotschichten Bereiche aus, die frei sind von Kontaminationen oder nur eine vernachlässigbare Menge an Kontaminationen aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das Verfahren unter einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre durchgeführt. Bevorzugt wird das Bilden der festen Lotschichten unter einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre durchgeführt.
Bei dem vorliegenden Verfahren wird ein Fügeelement erzeugt, das zwei Elemente, beispielsweise den Träger und das Verbindungselement oder das Verbindungselement und das Deckelement, miteinander stoffschlüssig und mechanisch stabil miteinander verbindet. Das Fügeelement wird aus mindestens einem rahmenförmigen Lotreservoir und mindestens einer rahmenförmigen Metallisierung erzeugt, die an einander gegenüberliegenden Flächen der zu verbindenden Elemente angeordnet sind. Dieses rahmenförmige Lotreservoir ist als erstes rahmenförmiges Lotreservoir oder zweites rahmenförmiges Lotreservoir bezeichnet, während die rahmenförmige Metallisierung als erste rahmenförmige Metallisierung oder zweite rahmenförmige Metallisierung bezeichnet ist. Unter dem ersten/zweiten Lotreservoir kann eine weitere Metallisierung angeordnet sein, die vorliegend als solche bezeichnet ist. Die weitere Metallisierung stellt unter anderem eine weitere Seitenfläche zur Verfügung, an der sich eine Saumnaht ausbilden kann. Schließlich kann auf der ersten/zweiten rahmenförmigen Metallisierung ein weiteres rahmenförmiges Lotreservoir vorhanden sein, das nicht zwingend notwendig ist.
Das vorliegend beschriebene Verfahren beruht insbesondere auf der Idee, dass das Lotreservoir gegenüber der Metallisierung zurückgezogen ist. So kann eine besonders stabile Verbindung erzeugt werden, da insbesondere Rückstände an der Oberfläche des Lotreservoirs nicht oder nur geringfügig beim Verflüssigen in einen Randbereich vordringen. Dies erhöht die Stabilität der Verbindung. Vorliegend ist die Erzeugung von zwei Verbindungen über jeweils eine Metallisierung und ein Lotreservoir in einem elektronischen Bauelement explizit beschrieben. Es versteht sich, dass auch mehrere Lotreservoire und Metallisierungen zur Erzeugung mehrerer Lotschichten in dem elektronischen Bauelement eingesetzt werden können. Weiterhin können sämtliche Merkmale und Ausführungsformen, die Zusammenhang mit einer Metallisierung oder einem Lotreservoir beschrieben sind, auch bei allen anderen Metallisierungen oder Lotreservoiren ausgebildet sein.
Das Verfahren ist dazu vorgesehen und eingerichtet, ein elektronisches Bauelement zu erzeugen. Sämtliche Merkmale und Ausführungsformen, die vorliegend im Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben sind, können auch bei dem elektronischen Bauelement ausgebildet sein und umgekehrt.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das elektronische Bauelement einen Träger, auf dem ein elektronischer Halbleiterchip und eine erste rahmenförmige Metallisierung angeordnet sind. Die erste rahmenförmige Metallisierung umläuft den elektronischen Halbleiterchip, besonders bevorzugt vollständig.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das elektronische Bauelement ein Verbindungselement mit einer ersten Hauptfläche.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des elektronischen Bauelements verbindet eine erste rahmenförmige Lotschicht die erste rahmenförmige Metallisierung und das Verbindungselement mechanisch miteinander.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die erste rahmenförmige Lotschicht eine Saumnaht an einer Seitenfläche der ersten rahmenförmigen Metallisierung auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das elektronische Bauelement einen Träger, auf dem ein elektronischer Halbleiterchip und eine erste rahmenförmige Metallisierung angeordnet sind, wobei die erste rahmenförmige Metallisierung den elektronischen Halbleiterchip umläuft. Außerdem umfasst das elektronische Bauelement ein Verbindungselement mit einer ersten Hauptfläche, wobei eine erste rahmenförmige Lotschicht die erste rahmenförmige Metallisierung und das Verbindungselement mechanisch miteinander verbindet, und die erste rahmenförmige Lotschicht eine Saumnaht an einer Seitenfläche der ersten rahmenförmigen Metallisierung aufweist.
Der Träger, das Deckelement, das Verbindungselement, die Metallisierungen und/oder die Lotschichten formen insbesondere ein Gehäuse für den elektronischen Halbleiterchip. Bevorzugt ist das Gehäuse aus anorganischen Materialien gebildet. So können volatile organische Stoffe in der Kavität verringert werden.
Insbesondere ist es mit dem vorliegend beschriebenen Verfahren mit Vorteil möglich, eine sehr dichte Verkapselung des elektronischen Halbleiterchips bereitzustellen. Bevorzugt zeigt die Verkapselung unter einem Helium-Leakagetest einen Wert von höchstens 1*10^-9 mbar*l/s.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das elektronische Bauelement ein Deckelement, auf dem eine zweite rahmenförmige Metallisierung angeordnet ist, und eine zweite feste Lotschicht, die das Verbindungselement mechanisch mit dem Deckelement verbindet, wobei die zweite feste Lotschicht eine Saumnaht an einer Seitenfläche der zweiten rahmenförmigen Metallisierung aufweist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des elektronischen Bauelements ist der elektronische Halbleiterchip ein Leuchtdiodenchip, ein Laserdiodenchip oder ein Sensor. Das elektronische Bauelement kann auch eine Vielzahl gleicher oder verschiedener elektronischer Halbleiterchips aufweisen, beispielsweise Leuchtdiodenchips und/oder Laserdiodenchips und/oder Sensoren.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Verfahrens und des elektronischen Bauelements ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Die 1 bis 5 zeigen schematische Schnittdarstellungen jeweils eines Stadiums eines Verfahrens zur Herstellung eines elektronischen Bauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel.
6 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines elektronischen Bauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Die 7 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Stadiums eines Verfahrens zur Herstellung eines elektronischen Bauelements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Die 8 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Stadiums eines Verfahrens zur Herstellung eines elektronischen Bauelements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Die 9 und 10 zeigen schematische Schnittdarstellungen jeweils eines Stadiums eines Verfahrens zur Herstellung eines elektronischen Bauelements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
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, insbesondere Schichtdicken, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
Bei dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 5 wird zunächst ein Träger 1 mit einer Montagefläche 2 bereitgestellt, auf der ein elektronischer Halbleiterchip 3 befestigt ist (1). Beispielsweise handelt es sich bei dem elektronischen Halbleiterchip 3 um einen optoelektronischen Halbleiterchip, wie einen Leuchtdiodenchip oder einen Laserdiodenchip. Weiterhin kann es sich bei dem elektronischen Halbleiterchip 3 um einen Sensor handeln. Weiterhin weist der Träger 1 rückseitige elektrische Anschlussstellen 4 auf, über die das elektronische Bauelement elektrisch kontaktiert werden kann.
Umlaufend um die Montagefläche 2 des Trägers 1 ist ein Randbereich 5 angeordnet. Auf dem Randbereich 5 ist eine erste rahmenförmige Metallisierung 6 aufgebracht, die den elektronischen Halbleiterchip 3 auf der Montagefläche 2 vollständig umläuft. Insbesondere weist die erste rahmenförmige Metallisierung 6 auf dem Träger 1 keine Durchbrüche und eine gleichbleibende Breite B_M auf.
In einem weiteren Schritt, der schematisch in 2 dargestellt ist, wird ein Verbindungselement 7 bereitgestellt. Das Verbindungselement 7 weist beispielsweise eine Keramik, wie Al₂O₃ oder AlN, auf. Auf einer ersten Hauptfläche 8 des Verbindungselements 7 ist in direktem Kontakt eine weitere rahmenförmige Metallisierung 9 angeordnet. Auf der weiteren rahmenförmigen Metallisierung 9 befindet sich ein erstes rahmenförmiges Lotreservoir 10, dessen Breite B_L kleiner ist als die Breite B_M der ersten rahmenförmigen Metallisierung 6. Mit anderen Worten ist eine Seitenfläche des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs 10 gegenüber einer Seitenfläche 11 der ersten rahmenförmigen Metallisierung 6 zurückversetzt angeordnet.
Vorliegend weisen die erste rahmenförmige Metallisierung 6 und die weitere rahmenförmige Metallisierung 9 die gleiche Breite B_M auf. Mit anderen Worten sind die erste rahmenförmige Metallisierung 6 und die weitere rahmenförmige Metallisierung 9 breiter ausgebildet als das erste rahmenförmige Lotreservoir 10. Das erste rahmenförmige Lotreservoir 10 ist mittig in Bezug auf die erste rahmenförmige Metallisierung 6 und die weitere rahmenförmige Metallisierung 9 angeordnet.
Auf einer zweiten Hauptfläche 12 des Verbindungselements 7, die der ersten Hauptfläche 8 gegenüberliegt, ist ein zweites rahmenförmiges Lotreservoir 13 aufgebracht. Zwischen der zweiten Hauptfläche 12 des Verbindungselements 7 und dem zweiten rahmenförmigen Lotreservoir 13 befindet sich eine weitere rahmenförmige Metallisierung 9, deren Breite B_M größer ist als eine Breite B_L des zweiten rahmenförmigen Lotreservoirs 13.
Weiterhin wird ein Deckelement 14 bereitgestellt, auf dem eine zweite rahmenförmige Metallisierung 15 angeordnet ist. Eine Breite B_M der zweiten rahmenförmigen Metallisierung 15 ist hierbei größer als eine Breite B_L des zweiten rahmenförmigen Lotreservoirs 13. Das Deckelement 14 ist beispielsweise durchlässig für elektromagnetische Strahlung. Beispielsweise weist das Deckelement 14 Glas auf oder ist aus Glas gebildet. Weiterhin ist es auch möglich, dass das Deckelement 14 eine Keramik, wie Al₂O₃ oder AlN, aufweist oder aus einer Keramik besteht.
Nun wird das erste rahmenförmige Lotreservoir 10 auf der ersten Hauptfläche 8 des Verbindungselements 7 mit der ersten rahmenförmigen Metallisierung 6 auf dem Träger 1 in direkten Kontakt gebracht. Auch die zweite rahmenförmige Metallisierung 15 wird mit dem zweiten rahmenförmigen Lotreservoir 13 in direkten Kontakt gebracht (3). Dann werden ein Lot des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs 10 und das Lot des zweiten rahmenförmigen Lotreservoirs 13 durch einen Druck P verflüssigt, so dass sich aus dem Lot des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs 10 eine erste feste Lotschicht 16 zwischen der ersten rahmenförmigen Metallisierung 6 und der weiteren rahmenförmigen Metallisierung 9 auf der ersten Hauptfläche 8 des Verbindungselements 7 und eine zweite feste Lotschicht 17 zwischen der weiteren rahmenförmigen Metallisierung 15 auf der zweiten Hauptfläche 12 des Verbindungselements 7 und der zweiten rahmenförmigen Metallisierung 15 auf dem Deckelement 14 ausbilden.
4 und 5 zeigen schematisch den Ausschnitt zwischen zwei rahmenförmigen Metallisierungen 6, 9, 15 und einem rahmenförmigen Lotreservoir 10, 13, das zwischen den beiden rahmenförmigen Metallisierungen 6, 9, 15 angeordnet ist. Die folgenden Erläuterungen gelten unabhängig davon, ob eine erste feste Lotschicht 16 zwischen dem Verbindungselement 7 und dem Träger 1 oder eine zweite feste Lotschicht 17 zwischen dem Verbindungselement 7 und dem Träger 1 erzeugt werden. Daher ist im Folgenden auf eine entsprechende Kennzeichnung des rahmenförmigen Lotreservoirs 10, 13 und der dem rahmenförmigen Lotreservoir 10, 13 gegenüberliegenden rahmenförmigen Metallisierung 6, 15 verzichtet.
Wie 4 zeigt, können an einer Oberfläche des rahmenförmigen Lotreservoirs 10, 13 Kontaminationen 18 vorhanden sein, die beispielsweise durch Oxidation und/oder Ablagerungen entstehen. Wird nun das rahmenförmige Lotreservoir 10, 13 zur Verbindung auf die rahmenförmige Metallisierung 6, 15 aufgebracht und aufgeschmolzen, etwa durch Druck, so fließt ein Lot des rahmenförmigen Lotreservoirs 10, 13 beim Verflüssigen seitlich in Randbereiche der rahmenförmigen Metallisierungen 6, 15, die vor der Verflüssigung frei sind von dem rahmenförmigen Lotreservoir 10, 13. So werden die Kontaminationen 18 im Inneren der sich bildenden festen rahmenförmigen Lotschichten 16, 17 eingeschlossen, während Randbereiche der festen rahmenförmigen Lotschichten 16, 17 frei bleiben von Kontaminationen 18 (5). So kann eine besonders stabile Fügeverbindung über die festen rahmenförmigen Lotschichten 16, 17 erzeugt werden.
Das elektronische Bauelement gemäß dem Ausführungsbeispiel der 6 ist mit dem Verfahren, wie es bereits anhand der 1 bis 5 beschrieben wurde, erzeugt.
Das elektronische Bauelement gemäß dem Ausführungsbeispiel der 6 weist einen elektronischen Halbleiterchip 3 auf, der in einer Kavität 19 angeordnet ist. Der elektronische Halbleiterchip 3 ist auf einer Montagefläche 2 eines Trägers 1 angeordnet. Weiterhin umfasst das elektronische Bauelement Seitenflächen, die vorliegend durch ein Verbindungselement 7, durch rahmenförmige Metallisierungen 6, 9, 15 und durch rahmenförmige Lotschichten 16, 17 gebildet ist.
Insbesondere umfasst das elektronische Bauelement eine erste rahmenförmige Metallisierung 6, die auf dem Träger 1 angeordnet ist und eine zweite rahmenförmige Metallisierung 15, die auf dem Deckelement 7 angeordnet ist. Auf einer ersten Hauptfläche 8 des Verbindungselements 7 und auf einer zweiten Hauptfläche 12 des Verbindungselements 7 ist jeweils eine weitere rahmenförmige Metallisierung 9 angeordnet. Zwischen der ersten rahmenförmigen Metallisierung 6 und der weiteren rahmenförmigen Metallisierung 9 auf der ersten Hauptfläche 8 des Verbindungselements 7 ist eine erste rahmenförmige Lotschicht 16 angeordnet, die das Verbindungselement 7 und den Träger 1 stoffschlüssig und mechanisch stabil miteinander verbindet. Auch zwischen der zweiten rahmenförmigen Metallisierung 15 und der weiteren rahmenförmigen Metallisierung 9 auf der zweiten Hauptfläche 12 des Verbindungselements 7 ist eine zweite rahmenförmige Lotschicht 17 angeordnet, die das Verbindungselement 7 und das Deckelement 14 stoffschlüssig und mechanisch stabil miteinander verbindet.
7 zeigt einen Ausschnitt zwischen einem Träger und einem Verbindungselement bei einem Verfahren gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Ganz ähnlich kann ein entsprechender Ausschnitt zwischen dem Verbindungselement und einem Deckelement ausgebildet sein.
Bei dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der 7 ist im Unterschied zu dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 ein weiteres rahmenförmiges Lotreservoir 24 auf der ersten rahmenförmigen Metallisierung 6 angeordnet. Auch eine Breite des weiteren rahmenförmigen Lotreservoirs 24 ist kleiner als eine Breite B_M der ersten rahmenförmigen Metallisierung 6.
Die rahmenförmigen Lotreservoire 10, 24 bedecken hierbei Seitenflächen 11 der rahmenförmigen Metallisierung 6, 9 nicht.
Auf jeder rahmenförmigen Metallisierung 6, 9 sind eine Nickelschicht 20 und eine Goldschicht 21 als Lotbarriereschichten 22 angeordnet. Die Nickelschicht 20 und die Goldschicht 21 bedecken hierbei Seitenflächen 11 der rahmenförmigen Metallisierung 6, 9 vollständig. Insbesondere ist die Goldschicht 21 von außen frei zugänglich. So sind die Seitenflächen 11 der rahmenförmigen Metallisierung 6, 9 benetzbar für Lot der rahmenförmigen Lotreservoire 10, 24 ausgebildet.
Zwischen der Goldschicht 21 und dem rahmenförmigen Lotreservoir 10, 24 ist eine Platinschicht 23 angeordnet, die ebenfalls als Lotbarriereschicht 22 ausgebildet ist. Die Platinschicht 23 bedeckt hierbei die Seitenflächen 11 der rahmenförmigen Metallisierung 6, 9 nicht, weist aber die gleiche Breite B_L auf wie das rahmenförmige Lotreservoir 10, 24. Weiterhin ist auf dem rahmenförmigen Lotreservoir 10, 24 eine Antioxidationsschicht 25 angeordnet, die das rahmenförmige Lotreservoir 10, 24 vollständig überdeckt. Die Antioxidationsschicht 25 ist vorliegend aus Gold gebildet.
Die beiden rahmenförmigen Lotreservoire 10, 24 werden aufeinander gebracht und durch Druck verflüssigt, so dass eine mechanisch stabile erste rahmenförmige Lotschicht 16 entsteht (nicht dargestellt).
8 zeigt ausschnittsweise die Verbindung eines Verbindungselements 7 mit einem Träger 1 oder eines Verbindungselements 7 mit einem Deckelement. Entsprechend wurde auf eine entsprechende Kennzeichnung der rahmenförmigen Metallisierungen 6, 9, 15 und des rahmenförmigen Lotreservoirs 10, 13 verzichtet. Eine solche Verbindung kann auch zwischen dem Verbindungselement 7 und dem Deckelement 14 erzeugt werden.
Bei dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der 8 sind die Seitenflächen 11 der rahmenförmigen Metallisierungen 6, 9, 15 benetzbar für das Lot des rahmenförmigen Lotreservoirs 10, 13 ausgebildet. Beim Aufeinanderdrücken und Verflüssigen des rahmenförmigen Lotreservoirs 10, 13 tritt Lot an den Seitenflächen 11 der rahmenförmigen Metallisierungen 6, 9, 15 aus, benetzt die Seitenflächen 11 der rahmenförmigen Metallisierungen 6, 9, 15 und bildet eine feste rahmenförmige Lotschicht 16, 17 mit umlaufenden Saumnähten 26 aus.
Bei dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der 9 und 10 wird eine erste rahmenförmige Metallisierung 6 auf einem Träger 1 aufgebracht und eine weitere rahmenförmige Metallisierung 9 auf einer ersten Hauptfläche 8 eines Verbindungselements 7. Eine Breite B_M der ersten rahmenförmigen Metallisierung 6 ist hierbei größer als eine Breite B_M der weiteren rahmenförmigen Metallisierung 9. Gleichzeitig ist die erste rahmenförmige Metallisierung 6 dünner ausgebildet als die weitere rahmenförmige Metallisierung 9. Auf der weiteren rahmenförmigen Metallisierung 9 ist ein erstes rahmenförmiges Lotreservoir 10 ausgebildet (9).
In einem nächsten Schritt wird das erste rahmenförmige Lotreservoir 10 verflüssigt, so dass das Lot seitlich an den Seitenflächen 11 der weiteren rahmenförmigen Metallisierung 9 austritt und sowohl die Seitenflächen 11 der weiteren rahmenförmigen Metallisierung 9 als auch eine Hauptfläche der ersten rahmenförmigen Metallisierung 6 benetzt.
Nach dem Erstarren des Lots des ersten Lotreservoirs 10 bildet sich eine erste feste rahmenförmige Lotschicht 16 aus, die den Träger 1 und das Verbindungselement 7 miteinander stoffschlüssig und mechanisch stabil verbindet. An den Seitenflächen 11 der weiteren Metallisierung 9 ist eine Saumnaht 26 ausgebildet, deren Außenfläche die Form eines Meniskus hat.
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 diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Bezugszeichenliste

1: Träger
2: Montagefläche
3: elektronischer Halbleiterchip
4: elektrische Anschlussstelle
5: Randbereich
6: erste rahmenförmige Metallisierung
7: Verbindungselement
8: erste Hauptfläche des Verbindungselements
9: weitere rahmenförmige Metallisierung
10: erstes rahmenförmiges Lotreservoir
11: Seitenfläche
12: zweite Hauptfläche des Verbindungselements
13: zweites rahmenförmiges Lotreservoir
14: Deckelement
15: zweite rahmenförmige Metallisierung
16: erste feste Lotschicht
17: zweite feste Lotschicht
18: Kontaminationen
19: Kavität
20: Nickelschicht
21: Goldschicht
22: Lotbarriereschicht
23: Platinschicht
24: weiteres rahmenförmiges Lotreservoirs
25: Antioxidationsschicht
26: Saumnähte
BM1: Breite der ersten Metallisierung
BM2: Breite der weiteren Metallisierung
BL: Breite des Lotreservoirs
P: Druck

Claims

Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements mit den folgenden Schritten: - Bereitstellen eines Trägers (1) mit einer Montagefläche (2), auf der ein elektronischer Halbleiterchip (3) angeordnet ist, - Bereitstellen eines Verbindungselements (7) mit einer ersten Hauptfläche (8), - Aufbringen einer ersten rahmenförmigen Metallisierung (6) auf oder über den Träger (1) und Aufbringen eines ersten rahmenförmigen Lotreservoirs (10) über der ersten Hauptfläche (8) des Verbindungselements (7) oder Aufbringen der ersten rahmenförmigen Metallisierung (6) über der ersten Hauptfläche (8) des Verbindungselements (7) und Aufbringen des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs (10) über oder auf den Träger (1), wobei eine Breite (B_L) des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs (10) kleiner ist als eine Breite (B_M) der ersten rahmenförmigen Metallisierung (6), und - Verflüssigen des Lots des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs (10), so dass sich eine erste rahmenförmige Lotschicht (16) ausbildet, die den Träger (1) und das Verbindungselement (7) mechanisch miteinander verbindet.
Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, bei dem das erste rahmenförmige Lotreservoir (10) auf einer weiteren rahmenförmigen Metallisierung (9) angeordnet wird, die eine Breite (B_M2) aufweist, die größer ist als die Breite (B_L) des ersten rahmenförmige Lotreservoirs (10).
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, bei dem - eine Seitenfläche (11) der ersten rahmenförmigen Metallisierung (6) und/oder eine Seitenfläche (11) der weiteren rahmenförmigen Metallisierung (9) benetzbar für das Lot des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs (10) ist, und - das Lot des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs (10) die Seitenfläche (11) der ersten rahmenförmigen Metallisierung (10) und/oder die Seitenfläche (11) der weiteren rahmenförmigen Metallisierung (9) beim Verflüssigen bedecken, so dass sich eine Saumnaht (26) aus dem Lot an der Seitenfläche (11) ausbildet.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, bei dem - das erste rahmenförmige Lotreservoir (10) auf einer weiteren rahmenförmigen Metallisierung (9) angeordnet wird, die benetzbar für das Lot des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs (10) ist, - die erste rahmenförmige Metallisierung (6) eine Breite (B_M1) aufweist, die größer ist als eine Breite (B_M2) der weiteren rahmenförmigen Metallisierung (9), und - sich beim Verflüssigen eine Saumnaht (26) ausbildet, die eine Hauptfläche der ersten rahmenförmigen Metallisierung (6) und eine Seitenfläche (11) der weiteren Metallisierung (9) bedeckt.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, bei dem - auf der ersten rahmenförmigen Metallisierung (6) ein weiteres rahmenförmiges Lotreservoir (24) aufgebracht wird, das eine Breite (B_L) aufweist, die kleiner ist als die Breite (B_M1) der ersten rahmenförmigen Metallisierung (6), - beim Verflüssigen des Lots des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs (10) auch ein Lot des weiteren rahmenförmigen Lotreservoirs (24) verflüssigt wird, und - die erste rahmenförmige Lotschicht (16) Lot des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs (10) und Lot des weiteren rahmenförmigen Lotreservoirs (24) umfasst.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, bei dem - eine zweite rahmenförmige Metallisierung (15) auf eine zweite Hauptfläche (12) des Verbindungselements (7) aufgebracht wird, die der ersten Hauptfläche (8) gegenüberliegt und ein zweites rahmenförmiges Lotreservoirs (13) über oder auf einem Deckelement (14) aufgebracht wird oder die zweite rahmenförmige Metallisierung (15) auf das Deckelement (14) aufgebracht wird und das zweite rahmenförmige Lotreservoir (24) auf oder über der zweiten Hauptfläche (12) des Verbindungselements (7) aufgebracht wird, und - das Lot des zweiten rahmenförmigen Lotreservoirs (24) verflüssigt wird, so dass sich eine zweite rahmenförmige Lotschicht (17) ausbildet, die das Verbindungselement (7) und das Deckelement (14) mechanisch miteinander verbindet.
Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, bei dem das Verflüssigen des Lots des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs (10) und des Lots des zweiten rahmenförmigen Lotreservoirs (24) gleichzeitig stattfindet.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, bei dem das Verflüssigen des Lots durch Druck (P) erfolgt.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, bei dem das erste rahmenförmige Lotreservoir (10) und/oder das weitere rahmenförmige Lotreservoir (24) und/oder das zweite rahmenförmige Lotreservoir (13) eine Dicke zwischen einschließlich 4 Mikrometer und einschließlich 8 Mikrometer aufweist.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, bei dem das erste rahmenförmige Lotreservoir (10) und/oder das weitere rahmenförmige Lotreservoir (24) und/oder das zweite rahmenförmige Lotreservoir (13) eine Breite von mindesten 200 Mikrometer aufweist.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, bei dem das erste rahmenförmige Lotreservoir (10) und/oder das weitere rahmenförmige Lotreservoir (24) und/oder das zweite rahmenförmige Lotreservoir (13) AuSn mit einer Zusammensetzung zwischen einschließlich 70:30 und einschließlich 80:20 aufweist.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, bei dem das erste rahmenförmige Lotreservoir (10) und/oder das weitere rahmenförmige Lotreservoir (24) und/oder das zweite rahmenförmige Lotreservoir (13) durch eines der folgenden Verfahren aufgebracht wird: galvanische Abscheidung, Verdampfen, PVD, Sputtern.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, bei dem - zwischen der ersten rahmenförmigen Metallisierung (6) und dem ersten rahmenförmigen Lotreservoir (10) eine Lotbarriereschicht (22) angeordnet wird, und/oder - zwischen der weiteren rahmenförmigen Metallisierung (9) und dem ersten rahmenförmigen Lotreservoir (10) eine Lotbarriereschicht (22) angeordnet wird, und/oder - zwischen der ersten rahmenförmigen Metallisierung (6) und dem weiteren rahmenförmigen Lotreservoir (24) eine Lotbarriereschicht (22) angeordnet wird, und/oder - zwischen der zweiten rahmenförmigen Metallisierung (15) und dem zweiten rahmenförmigen Lotreservoir (13) eine Lotbarriereschicht (22) angeordnet wird.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, bei dem auf eine Oberfläche des ersten rahmenförmigen Lotreservoirs (10) und/oder des weiteren rahmenförmigen Lotreservoirs (24) und/oder des zweiten rahmenförmigen Lotreservoirs (13) eine Antioxidationsschicht (25) angeordnet wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die erste rahmenförmige Lotschicht (16) und/oder die zweite rahmenförmige Lotschicht (17) in Randbereichen frei ist von Kontaminationen (18).
Elektronisches Bauelement mit: - einem Träger (1), auf dem ein elektronischer Halbleiterchip (3) und eine erste rahmenförmige Metallisierung (6) angeordnet sind, wobei die erste rahmenförmige Metallisierung (6) den elektronischen Halbleiterchip (3) umläuft, und - einem Verbindungselement (7) mit einer ersten Hauptfläche (8), wobei - eine erste rahmenförmige Lotschicht (16) die erste rahmenförmige Metallisierung (6) und das Verbindungselement (7) mechanisch miteinander verbindet, und - die erste rahmenförmige Lotschicht (16) eine Saumnaht (26) an einer Seitenfläche (11) der ersten rahmenförmigen Metallisierung (6) aufweist.
Elektronisches Bauelement nach dem vorherigen Anspruch, umfassend - ein Deckelement (14), auf dem eine zweite rahmenförmige Metallisierung (15) angeordnet ist, und - eine zweite feste Lotschicht (17), die das Verbindungselement (7) mechanisch mit dem Deckelement (14) verbindet, wobei die zweite feste Lotschicht (17) eine Saumnaht (26) an einer Seitenfläche (11) der zweiten rahmenförmigen Metallisierung (15) aufweist.
Elektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 16 bis 17, bei dem der elektronische Halbleiterchip (3) ein Leuchtdiodenchip, ein Laserdiodenchip oder ein Sensor ist.