DE102022126374A1 - METHOD FOR PRODUCING A COMPONENT AND COMPONENT - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Bauelements, bei dem die folgenden Schritte ausgeführt werden. Zunächst wird ein Träger bereitgestellt, wobei der Träger ein elektrisch nicht-leitendes Trägermaterial aufweist. Anschließend wird eine Haftstoffschicht auf den Träger aufgebracht. Dabb wird ein Halbleiterchip auf der Haftstoffschicht aufgebracht. Danach wird eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen zumindest einem Kontaktbereich des Halbleiterchips und dem Träger mittels einer Metallbeschichtung hergestellt derart, dass die elektrisch leitfähige Verbindung zumindest teilweise an den Träger angrenzt.The invention relates to a method for producing a component, in which the following steps are carried out. First, a carrier is provided, wherein the carrier has an electrically non-conductive carrier material. An adhesive layer is then applied to the carrier. A semiconductor chip is then applied to the adhesive layer. An electrically conductive connection is then produced between at least one contact region of the semiconductor chip and the carrier by means of a metal coating such that the electrically conductive connection at least partially adjoins the carrier.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Bauelements sowie ein Bauelement.The present invention relates to a method for producing a component and to a component.
Im Stand der Technik sind Bauelemente bekannt, bei denen ein Halbleiterchip, beispielsweise ein optoelektronischer Halbleiterchip, auf einem Träger angeordnet und mit elektrischen Leitungsbereichen des Trägers leitfähig verbunden wird. Dies kann beispielsweise mittels eines Lots, eines leitfähigen Haftstoffes, eines leitfähigen Klebstoffes, Sinterpasten und anderen leitfähigen Verbindungen geschehen.In the prior art, components are known in which a semiconductor chip, for example an optoelectronic semiconductor chip, is arranged on a carrier and is conductively connected to electrical line areas of the carrier. This can be done, for example, by means of a solder, a conductive adhesive, a conductive glue, sintering pastes and other conductive connections.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen des Bauelements anzugeben, bei dem sowohl eine elektrische Verbindung des Halbleiterchips einfach erzeugt werden kann. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein solches Bauelement bereitzustellen. Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren zum Herstellen eines Bauelements und durch ein Bauelement mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen angegeben.An object of the present invention is to provide an improved method for producing the component, in which an electrical connection of the semiconductor chip can be easily created. A further object of the present invention is to provide such a component. These objects are achieved by a method for producing a component and by a component having the features of the independent claims. Advantageous further developments are specified in the dependent claims.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Bauelements, bei dem die folgenden Schritte ausgeführt werden. Zunächst wird ein Träger bereitgestellt, wobei der Träger ein elektrisch nicht-leitendes Trägermaterial aufweist. Ferner kann der Träger optional Leitbereiche aufweisen, beispielsweise in Form von Metallbeschichtungen. Insbesondere kann der Träger eine Leiterkarte (PCB) sein. Anschließend wird eine Haftstoffschicht auf den Träger aufgebracht. Dann wird ein Halbleiterchip auf der Haftstoffschicht aufgebracht. Danach wird eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen zumindest einem Kontaktbereich des Halbleiterchips und dem Träger mittels einer Metallbeschichtung hergestellt derart, dass die elektrisch leitfähige Verbindung zumindest teilweise an den Träger angrenzt.A first aspect of the invention relates to a method for producing a component, in which the following steps are carried out. First, a carrier is provided, wherein the carrier has an electrically non-conductive carrier material. Furthermore, the carrier can optionally have conductive regions, for example in the form of metal coatings. In particular, the carrier can be a printed circuit board (PCB). Subsequently, an adhesive layer is applied to the carrier. Then a semiconductor chip is applied to the adhesive layer. After that, an electrically conductive connection is produced between at least one contact region of the semiconductor chip and the carrier by means of a metal coating such that the electrically conductive connection at least partially adjoins the carrier.
Die Metallbeschichtung weist also in zumindest einem Bereich einen direkten Kontakt zum Träger auf. Der Träger und die Metallbeschichtung berühren sich also in dem zumindest einen Bereich, ohne dass dazwischen weitere Elemente oder Schichten angeordnet sind. Weist der Träger die optionalen Leitbereiche auf, kann vorgesehen sein, dass mit der Metallbeschichtung eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Leitbereich und dem Kontaktbereich hergestellt wird. Weist der Träger keine Leitbereiche auf, kann vorgesehen sein, dass Leitbereiche des Trägers, die zur weiteren Kontaktierung des Halbleiterchips verwendet werden können, mittels der Metallbeschichtung hergestellt werden. Dieses Verfahren ist einfach durchführbar, so dass ein unaufwändiges Verfahren zum Herstellen eines Bauelements ermöglicht wird.The metal coating therefore has direct contact with the carrier in at least one area. The carrier and the metal coating therefore touch each other in at least one area without any further elements or layers being arranged in between. If the carrier has the optional conductive areas, it can be provided that an electrically conductive connection is made between the conductive area and the contact area using the metal coating. If the carrier does not have any conductive areas, it can be provided that conductive areas of the carrier, which can be used for further contacting of the semiconductor chip, are made using the metal coating. This method is easy to carry out, so that an uncomplicated method for producing a component is made possible.
Der Halbleiterchip kann dabei insbesondere eine integrierte Schaltung beinhalten und in einem Chipgehäuse angeordnet sein. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Halbleiterchip ohne Gehäuse aufgebracht wird. Der Haftstoff kann einen Klebstoff aufweisen beziehungsweise aus einem Klebstoff bestehen. Der Haftstoff kann auf einem Polymer basieren, auf einer Metall-Paste basieren, ein B-stage Material aufweisen oder aus einem B-stage Material bestehen, ein klebriger Thermoplast und/oder ein klebriges Duroplast aufweisen beziehungsweise aus einem klebrigen Thermoplast oder einem klebrigen Duroplast bestehen. Der Haftstoff kann insbesondere elektrisch isolierend ausgestaltet sein.The semiconductor chip can in particular contain an integrated circuit and be arranged in a chip housing. Alternatively, it can be provided that the semiconductor chip is applied without a housing. The adhesive can have an adhesive or consist of an adhesive. The adhesive can be based on a polymer, based on a metal paste, have a B-stage material or consist of a B-stage material, have a sticky thermoplastic and/or a sticky duroplastic or consist of a sticky thermoplastic or a sticky duroplastic. The adhesive can in particular be designed to be electrically insulating.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird nach dem Aufbringen des Halbleiterchips eine Position des Halbleiterchips ermittelt und die Metallbeschichtung an die Position angepasst. Dadurch kann eine Toleranz der Position berücksichtigt werden und eine verbesserte Kontaktierung des Halbleiterchips erreicht werden.In one embodiment of the method, after the semiconductor chip has been applied, a position of the semiconductor chip is determined and the metal coating is adapted to the position. This allows a tolerance of the position to be taken into account and improved contacting of the semiconductor chip to be achieved.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird vor dem Herstellen der elektrisch leitfähigen Verbindung eine Oberfläche des Trägers und/oder eine Oberfläche des Halbleiterchips aktiviert. Dies kann beispielsweise bedeuten, dass die Oberfläche des Trägers und/oder die Oberfläche des Halbleiterchips in aktivierten Bereichen mindestens 20% rauer ist als in Bereichen, die nicht aktiviert wurden. Dadurch kann sich der Vorteil ergeben, dass an den raueren Oberflächen eine statische elektrische Ladung entsteht, die das Aufbringen der Metallbeschichtung einfacher macht.In one embodiment of the method, a surface of the carrier and/or a surface of the semiconductor chip is activated before the electrically conductive connection is made. This can mean, for example, that the surface of the carrier and/or the surface of the semiconductor chip is at least 20% rougher in activated areas than in areas that have not been activated. This can have the advantage that a static electrical charge is created on the rougher surfaces, which makes it easier to apply the metal coating.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Oberfläche des Trägers und/oder des Halbleiterchips mittels Laser-Strahlung aktiviert. Dadurch kann eine einfache Aktivierung erfolgen. Ferner kann, wenn auch die Position des Halbleiterchips bestimmt wurde, durch ein Anpassen eines Auftreffortes der Laser-Strahlung die Form beziehungsweise die Anordnung des aktivierten Bereichs verändert werden und so die Position des Halbleiterchips berücksichtigt werden. Es kann vorgesehen sein, dass ein Laser zur Erzeugung der Laser-Strahlung eine Leistung von ca. einem Watt aufweist. Der Laser kann beispielsweise gepulst mit einer Pulslänge von 10 bis 20, insbesondere 10 bis 15 und beispielsweise mit einer Pulslänge von 12 Pikosekunden betrieben werden. Eine Wellenlänge des Lasers kann im Bereich 1000 bis 1100 Nanometer liegen und beispielsweise 1064 Nanometer betragen. Der Laser kann insbesondere ein Infrarot-Laser sein. Ferner ist ebenfalls möglich, einen Laser mit einer Emissionswellenlänge im sichtbaren Bereich, und dort insbesondere mit blauem oder grünem Licht, oder einen UV-Laser zu verwenden. Mit der im Vergleich zur Infrarotstrahlung höheren Energie kann dabei eine geringere Eindringtiefe beziehungsweise eine höhere Absorption vorteilhaft sein. Mit der Laser-Strahlung kann insbesondere eine Aufrauung der Oberfläche des Trägers und/oder der Oberfläche des Halbleiterchips um mindestens 20% erreicht werden.In one embodiment of the method, the surface of the carrier and/or the semiconductor chip is activated by means of laser radiation. This allows for simple activation. Furthermore, if the position of the semiconductor chip has also been determined, the shape or arrangement of the activated area can be changed by adjusting the point of impact of the laser radiation, thus taking the position of the semiconductor chip into account. It can be provided that a laser for generating the laser radiation has a power of approximately one watt. The laser can be operated, for example, in pulsed mode with a pulse length of 10 to 20, in particular 10 to 15, and for example with a pulse length of 12 picoseconds. A wavelength of the laser can be in the range of 1000 to 1100 nanometers and can be, for example, 1064 nanometers. The laser can in particular be an infrared laser. Laser. It is also possible to use a laser with an emission wavelength in the visible range, and in particular with blue or green light, or a UV laser. With the higher energy compared to infrared radiation, a lower penetration depth or higher absorption can be advantageous. With the laser radiation, in particular, a roughening of the surface of the carrier and/or the surface of the semiconductor chip by at least 20% can be achieved.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Oberfläche des Trägers und/oder die Oberfläche des Halbleiterchips chemisch aktiviert. Die chemische Aktivierung kann beispielsweise durch Aufbringen von Stoffen und/oder Elementen durchgeführt werden, wobei die aufgebrachten Stoffe und/oder Elemente ein verbessertes Aufbringen der Metallbeschichtung zur Folge haben können. Dabei kann es vorgesehen sein, dass sowohl die chemische Aktivierung als auch die bereits beschriebene Aktivierung mittels Laser durchgeführt wird.In one embodiment of the method, the surface of the carrier and/or the surface of the semiconductor chip is chemically activated. The chemical activation can be carried out, for example, by applying substances and/or elements, whereby the applied substances and/or elements can result in an improved application of the metal coating. It can be provided that both the chemical activation and the activation already described are carried out by means of a laser.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Oberfläche des Trägers und/oder die Oberfläche des Halbleiterchips mittels Palladium chemisch aktiviert. Palladium ist ein für eine chemische Aktivierung gut geeignetes Element.In one embodiment of the method, the surface of the carrier and/or the surface of the semiconductor chip is chemically activated using palladium. Palladium is an element that is well suited for chemical activation.
In einer Ausführungsform des Verfahrens weist der Halbleiterchip einen Kontaktbereich auf, der vom Träger abgewandt ist. Die Oberfläche des Trägers und/oder die Oberfläche des Halbleiterchips wird nach dem Aufbringen des Halbleiterchips aktiviert. Dadurch kann eine Kontaktierung des Kontaktbereichs auf einer Oberseite des Halbleiterchips erfolgen. Gegebenenfalls weist der Halbleiterchip zwei Kontaktbereiche auf der Oberseite auf, wobei dann beide Kontaktbereiche mittels des beschriebenen Verfahrens kontaktiert werden können.In one embodiment of the method, the semiconductor chip has a contact region that faces away from the carrier. The surface of the carrier and/or the surface of the semiconductor chip is activated after the semiconductor chip has been applied. This allows the contact region to be contacted on an upper side of the semiconductor chip. If appropriate, the semiconductor chip has two contact regions on the upper side, and both contact regions can then be contacted using the method described.
In einer Ausführungsform des Verfahrens weist der Halbleiterchip einen Kontaktbereich auf, der dem Träger zugewandt ist. Die Oberfläche des Trägers wird vor dem Aufbringen des Halbleiterchips aktiviert. Insbesondere wird also gegebenenfalls nur die Oberfläche des Trägers aktiviert, wobei der Halbleiterchip beispielsweise zwei Kontaktbereiche aufweisen kann, die gegebenenfalls an einer Unterseite des Halbleiterchips angeordnet sind, und die beide mittels des Verfahrens mit dem Träger verbunden werden.In one embodiment of the method, the semiconductor chip has a contact region that faces the carrier. The surface of the carrier is activated before the semiconductor chip is applied. In particular, only the surface of the carrier is activated if necessary, wherein the semiconductor chip can have, for example, two contact regions that are optionally arranged on an underside of the semiconductor chip and that are both connected to the carrier by means of the method.
Es kann vorgesehen sein, dass der Halbleiterchip sowohl einen Kontaktbereich, der dem Träger abgewandt ist, als auch einen Kontaktbereich, der dem Träger zugewandt ist, aufweist. In diesem Fall kann zunächst die Oberfläche des Trägers aktiviert werden, anschließend der Halbleiterchip aufgebracht werden und dann die Oberfläche des Halbleiterchips aktiviert werden, wobei hier gegebenenfalls auch eine zusätzliche Oberfläche des Trägers aktiviert werden kann. Durch das Aufbringen der Metallbeschichtung werden dann beide Kontaktbereiche mit dem Träger verbunden.It can be provided that the semiconductor chip has both a contact area that faces away from the carrier and a contact area that faces the carrier. In this case, the surface of the carrier can be activated first, then the semiconductor chip can be applied and then the surface of the semiconductor chip can be activated, whereby an additional surface of the carrier can also be activated here if necessary. By applying the metal coating, both contact areas are then connected to the carrier.
In einer Ausführungsform des Verfahrens weist der Träger elektrisch Leitbereiche auf. Die elektrisch leitfähige Verbindung wird zwischen dem Kontaktbereich des Halbleiterchips und dem elektrischen Leitbereich hergestellt.In one embodiment of the method, the carrier has electrically conductive regions. The electrically conductive connection is established between the contact region of the semiconductor chip and the electrically conductive region.
In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Herstellen der elektrisch leitfähigen Verbindung mittels Metallisierung aus einer wässrigen Lösung. Metallatome, die später die Metallisierung bilden, sind dazu in einer Lösung gelöst, beispielsweise in Form eines Salzes. Insbesondere wenn die Oberfläche des Trägers beziehungsweise des Halbleiterchips aktiviert wurde, ergibt sich so eine gute Anlagerung der Metallatome, ohne dass beispielsweise von außen eine Spannung angelegt werden müsste.In one embodiment of the method, the electrically conductive connection is produced by metallization from an aqueous solution. Metal atoms, which later form the metallization, are dissolved in a solution, for example in the form of a salt. In particular, if the surface of the carrier or the semiconductor chip has been activated, this results in a good attachment of the metal atoms without, for example, having to apply a voltage from the outside.
In einer Ausführungsform des Verfahrens ist die Metallisierung in Form einer galvanischen Abscheidung ausgeführt. Insbesondere kann die Metallisierung in Form einer stromlosen galvanischen Abscheidung ausgeführt sein. Dadurch kann beispielsweise eine weitere Verbesserung der Abscheidung erreicht werden.In one embodiment of the method, the metallization is carried out in the form of a galvanic deposition. In particular, the metallization can be carried out in the form of an electroless galvanic deposition. This can, for example, achieve a further improvement in the deposition.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine Leitungsschicht auf dem Träger während eines Aufbringens der Metallbeschichtung hergestellt. Dies ermöglicht, den Träger zunächst ohne Leitungsschichten auszugestalten und die Kontaktierung des Halbleiterchips und die Herstellung der Leitungsschichten in einem Arbeitsschritt zu bewerkstelligen.In one embodiment of the method, a conductive layer is produced on the carrier during application of the metal coating. This makes it possible to initially design the carrier without conductive layers and to accomplish the contacting of the semiconductor chip and the production of the conductive layers in one work step.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die elektrisch leitfähige Verbindung als Metallschicht aufgebracht. Die Metallschicht kann dabei insbesondere Kupfer enthalten beziehungsweise vollständig aus Kupfer bestehen. Die Metallschicht kann ferner Nickel, Gold, Palladium, Silber oder Zinn beinhalten oder aus diesen Metallen bestehen.In one embodiment of the method, the electrically conductive connection is applied as a metal layer. The metal layer can in particular contain copper or consist entirely of copper. The metal layer can also contain nickel, gold, palladium, silver or tin or consist of these metals.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird nach dem Herstellen der elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen dem Kontaktbereich des Halbleiterchips und dem Träger eine elektrische Testspannung an den Halbleiterchip angelegt. Für den Fall, dass ein Fehler des Halbleiterchips und/oder der elektrisch leitfähigen Verbindung festgestellt wird, wird die elektrisch leitfähige Verbindung unterbrochen, eine weitere Haftstoffschicht auf dem Träger aufgebracht, ein weiterer Halbleiterchip auf die weitere Haftstoffschicht aufgebracht, und eine weitere elektrisch leitfähige Verbindung zwischen zumindest einem weiteren Kontaktbereich des weiteren Halbleiterchips und dem Träger mittels einer weiteren Metallbeschichtung hergestellt. So können fehlerhafte Halbleiterchips ersetzt werden.In one embodiment of the method, after the electrically conductive connection between the contact region of the semiconductor chip and the carrier has been established, an electrical test voltage is applied to the semiconductor chip. In the event that a defect in the semiconductor chip and/or the electrically conductive connection is detected, the electrically conductive connection is interrupted, a further adhesive layer is applied to the carrier, a further semiconductor chip is placed on the Another adhesive layer is applied and another electrically conductive connection is made between at least one other contact area of the other semiconductor chip and the carrier by means of another metal coating. In this way, defective semiconductor chips can be replaced.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die elektrisch leitfähige Verbindung mittels eines Lasers unterbrochen. Dies ermöglicht eine einfache Umsetzung des Verfahrens.In one embodiment of the method, the electrically conductive connection is interrupted by means of a laser. This enables the method to be implemented easily.
In einer Ausführungsform des Verfahrens ist der Halbleiterchip ein optoelektronischer Halbleiterchip, insbesondere eine Mini-LED oder eine Mikro-LED. Das Bauelement kann dann als optoelektronisches Bauelement bezeichnet werden. Der optoelektronische Halbleiterchip kann ebenfalls in einem Gehäuse angeordnet sein oder ohne Gehäuse aufgebracht werden.In one embodiment of the method, the semiconductor chip is an optoelectronic semiconductor chip, in particular a mini-LED or a micro-LED. The component can then be referred to as an optoelectronic component. The optoelectronic semiconductor chip can also be arranged in a housing or applied without a housing.
In einer Ausführungsform des Verfahrens weist der optoelektronische Halbleiterchip, also gegebenenfalls die Mini-LED oder die Mikro-LED, ein Konversionselement auf. Vor dem Herstellen der elektrisch leitfähigen Verbindung wird eine Oberfläche des Konversionselements aktiviert. Diese Aktivierung kann, wie weiter oben bereits für den Träger beziehungsweise den Halbleiterchip beschrieben, ausgestaltet sein und dieselben Methoden verwenden.In one embodiment of the method, the optoelectronic semiconductor chip, i.e. possibly the mini-LED or the micro-LED, has a conversion element. Before the electrically conductive connection is established, a surface of the conversion element is activated. This activation can be designed as described above for the carrier or the semiconductor chip and can use the same methods.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein Leitbereich des Trägers mit einer Isolationsschicht bedeckt. Beim Herstellen der elektrisch leitfähigen Verbindung wird zusätzlich eine Leitungsbrücke über die Isolationsschicht erzeugt. Gegebenenfalls kann auch hier die Isolationsschicht mit den weiter oben bereits beschriebenen Methoden aktiviert werden.In one embodiment of the method, a conductive area of the carrier is covered with an insulating layer. When the electrically conductive connection is made, a conductive bridge is also created over the insulating layer. If necessary, the insulating layer can also be activated here using the methods described above.
Nach einem zweiten Aspekt umfasst die Erfindung ein Bauelement mit einem Träger, einem Halbleiterchip und einer elektrisch leitfähigen Verbindung. Eine Haftstoffschicht ist zwischen dem Träger und dem Halbleiterchip angeordnet. Die elektrisch leitfähige Verbindung ist zwischen dem Träger und zumindest einem Kontaktbereich des Halbleiterchips hergestellt. Die elektrisch leitfähige Verbindung weist eine Metallbeschichtung auf und grenzt zumindest teilweise an den Träger an.According to a second aspect, the invention comprises a component with a carrier, a semiconductor chip and an electrically conductive connection. An adhesive layer is arranged between the carrier and the semiconductor chip. The electrically conductive connection is established between the carrier and at least one contact region of the semiconductor chip. The electrically conductive connection has a metal coating and is at least partially adjacent to the carrier.
Der Halbleiterchip kann dabei insbesondere eine integrierte Schaltung beinhalten und in einem Chipgehäuse angeordnet sein. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Halbleiterchip ohne Gehäuse ausgestaltet ist. Der Halbleiterchip kann ferner ein optoelektronischer Halbleiterchip, insbesondere eine Mini-LED oder eine Mikro-LED, sein. Das Bauelement kann dann als optoelektronisches Bauelement bezeichnet werden. Der optoelektronische Halbleiterchip kann ebenfalls in einem Gehäuse angeordnet sein oder ohne Gehäuse ausgestaltet sein.The semiconductor chip can in particular contain an integrated circuit and be arranged in a chip housing. Alternatively, it can be provided that the semiconductor chip is designed without a housing. The semiconductor chip can also be an optoelectronic semiconductor chip, in particular a mini-LED or a micro-LED. The component can then be referred to as an optoelectronic component. The optoelectronic semiconductor chip can also be arranged in a housing or be designed without a housing.
In einer Ausführungsform des Bauelements weist der Träger einen ersten Bereich angrenzend an die Metallbeschichtung und einen zweiten Bereich außerhalb der Metallbeschichtung auf. Eine Trägeroberfläche des Trägers ist im ersten Bereich rauer als im zweiten Bereich. Die raue Trägeroberfläche kann dabei insbesondere mittels der weiter oben beschriebenen Aktivierungen erzeugt worden sein. Eine Rauigkeit kann beispielsweise um mindestens 20 Prozent erhöht sein.In one embodiment of the component, the carrier has a first region adjacent to the metal coating and a second region outside the metal coating. A carrier surface of the carrier is rougher in the first region than in the second region. The rough carrier surface can be produced in particular by means of the activations described above. A roughness can be increased by at least 20 percent, for example.
In einer Ausführungsform des Bauelements ist zwischen dem Halbleiterchip und dem Träger kein Leitbereich angeordnet.In one embodiment of the component, no conductive region is arranged between the semiconductor chip and the carrier.
In einer Ausführungsform des Bauelements ist die Trägeroberfläche unter dem Halbleiterchip wenigstens teilweise rauer als in Bereichen, die nicht vom Halbleiterchip bedeckt sind.In one embodiment of the device, the carrier surface under the semiconductor chip is at least partially rougher than in areas that are not covered by the semiconductor chip.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen in jeweils schematisierter Darstellung
-
1 Querschnitte durch verschiedene Zwischenschritte während eines Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements; -
2 Draufsichten auf die Zwischenschritte der1 ; -
3 Querschnitte durch verschiedene Zwischenschritte während eines weiteren Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements; -
4 Draufsichten auf die Zwischenschritte der3 ; -
5 Querschnitte durch verschiedene Zwischenschritte während eines weiteren Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements; -
6 Draufsichten auf die Zwischenschritte der5 ; -
7 Querschnitte durch verschiedene Zwischenschritte während eines weiteren Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements; -
8 Draufsichten auf die Zwischenschritte der7 ; -
9 Querschnitte durch verschiedene Zwischenschritte während eines weiteren Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements; -
10 Draufsichten auf verschiedene Zwischenschritte während eines weiteren Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements; -
11 Querschnitte durch verschiedene Zwischenschritte während eines weiteren Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements; -
12 eine Seitenansicht eines Bauelements; und -
13 Draufsichten auf verschiedene Zwischenschritte während eines weiteren Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements.
-
1 Cross-sections through various intermediate steps during a process for manufacturing a component; -
2 Top views of the intermediate steps of the1 ; -
3 Cross sections through various intermediate steps during a further process for producing a component; -
4 Top views of the intermediate steps of the3 ; -
5 Cross sections through various intermediate steps during a further process for producing a component; -
6 Top views of the intermediate steps of the5 ; -
7 Cross sections through various intermediate steps during a further process for producing a component; -
8th Top views of the intermediate steps of the7 ; -
9 Cross sections through various intermediate steps during a further process for producing a component; -
10 Top views of various intermediate steps during a further process for producing a component; -
11 Cross sections through various intermediate steps during a further process for producing a component; -
12 a side view of a component; and -
13 Top views of various intermediate steps during a further process for manufacturing a component.
Es kann vorgesehen sein, dass nur ein Kontaktbereich 131 des Halbleiterchips 130 mittels der elektrisch leitfähigen Verbindung 150 mit dem Träger 110 verbunden wird. Gegebenenfalls kann jedoch auch vorgesehen sein, dass alle Kontaktbereiche 131 des Halbleiterchips 130 mittels der elektrisch leitfähigen Verbindung 150 mit dem Träger 110 verbunden werden. Der Halbleiterchip 130 kann dabei beispielsweise eine integrierte Schaltung umfassen. Insbesondere in diesem Fall können mehr als zwei Kontaktbereiche 131 vorgesehen sein. Alternativ kann der Halbleiterchip 130 auch ein optoelektronischer Halbleiterchip 130 sein. Die Metallbeschichtung 151 kann insbesondere die Metalle Kupfer, Nickel, Gold, Silber, Palladium oder Zinn aufweisen oder vollständig aus jeweils einem dieser Metalle bestehen. Das Trägermaterial 111 kann insbesondere ein Glas, Keramik, Metall einen thermoplastischen Kunststoff oder einen duroplastischen Kunststoff umfassen, sowie ein Verbundmaterial bestehend aus mehreren der genannten Materialien. Die Haftstoffschicht 120 kann beispielsweise in Form von Haftstoffpunkten oder in Form von Haftstoffreihen aufgebracht sein.It can be provided that only one
Der Haftstoff der Haftstoffschicht 120 kann auf einem Polymer basieren, auf einer Metall-Paste basieren, ein B-stage Material aufweisen oder aus einem B-stage Material bestehen, ein klebriger Thermoplast und/oder ein klebriges Duroplast aufweisen beziehungsweise aus einem klebrigen Thermoplast oder einem klebrigen Duroplast bestehen. Der Haftstoff kann insbesondere elektrisch isolierend ausgestaltet sein.The adhesive of the
In einem Ausführungsbeispiel erfolgt das Herstellen der elektrisch leitfähigen Verbindung 150 mittels Metallisierung aus einer wässrigen Lösung. Dies stellt einen einfachen Weg dar, die elektrisch leitfähige Verbindung 150 herzustellen. Insbesondere ist in diesem Ausführungsbeispiel auch nicht notwendig, eine Sinterverbindung und/oder eine Lötverbindung herzustellen. Die Metallbeschichtung 151 kann direkt aufgebracht werden. Dadurch kann insbesondere die Verwendung von Silber als Sintermaterial und/oder Lotmaterial verzichtet werden. Dadurch ist eine Silberkorrosion oder ein Wandern von Silberatomen vermindert oder komplett ausgeschlossen.In one embodiment, the electrically
In einem Ausführungsbeispiel ist die Metallisierung in Form einer galvanischen Abscheidung ausgeführt. Insbesondere kann die Metallisierung in Form einer stromlosen galvanischen Abscheidung ausgeführt sein. Dies ermöglicht ebenfalls ein einfaches Herstellungsverfahren.In one embodiment, the metallization is carried out in the form of a galvanic deposition. In particular, the metallization can be The coating can be carried out using electroless galvanic deposition. This also enables a simple manufacturing process.
Anstelle der Laser-Strahlung 141 kann auch eine andere Methode verwendet werden, um den aktivierten Bereich 141 zu erzeugen. Beispielsweise ist eine chemische Aktivierung möglich. Diese kann beispielsweise mittels eines selektiven Aufbringens von Palladium erfolgen. Ferner kann vorgesehen sein, den aktivierten Bereich 140 sowohl durch die Laser-Strahlung 141 als auch durch die chemische Aktivierung herzustellen. Das Herstellen des aktivierten Bereichs 140 kann als aktivieren der entsprechenden Oberfläche 113 bezeichnet werden.Instead of the
In
Ferner ist in
Neben den in
In sämtlichen Ausgestaltungen der
In den Ausgestaltungen der
In einem Ausführungsbeispiel wird nach dem Aufbringen des Halbleiterchips 130 eine Position des Halbleiterchips 130 ermittelt und die Metallbeschichtung 151 an die Position angepasst. Dies kann insbesondere durch Anpassen des aktivierten Bereichs 140 erfolgen.In one embodiment, after the
In den Ausgestaltungen der
Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Vielmehr können andere Variationen vom Fachmann aus den beschriebenen Ausführungsbeispielen abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.The invention has been illustrated and described in more detail using the preferred embodiments. However, the invention is not limited to the disclosed examples. Rather, other variations can be derived by the person skilled in the art from the described embodiments without departing from the scope of the invention.
BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE SYMBOLS
- 100100
- BauelementComponent
- 110110
- Trägercarrier
- 111111
- TrägermaterialCarrier material
- 112112
- LeitbereichControl area
- 113113
- Oberflächesurface
- 120120
- HaftstoffschichtAdhesive layer
- 121121
- HaftstoffpunktAdhesive point
- 122122
- weitere Haftstoffschichtadditional adhesive layer
- 123123
- IsolationsschichtInsulation layer
- 130130
- HalbleiterchipSemiconductor chip
- 131131
- KontaktbereichContact area
- 132132
- Oberflächesurface
- 133133
- weiterer Halbleiterchipanother semiconductor chip
- 134134
- weiterer Kontaktbereichfurther contact area
- 135135
- KonversionselementConversion element
- 136136
- Oberflächesurface
- 140140
- aktivierter Bereichactivated area
- 141141
- Laser-StrahlungLaser radiation
- 142142
- AuskragungOverhang
- 143143
- weiterer aktivierter Bereichadditional activated area
- 150150
- elektrisch leitfähige Verbindungelectrically conductive connection
- 151151
- MetallbeschichtungMetal coating
- 152152
- DurchtrennungSevering
- 153153
- weitere elektrisch leitfähige Verbindungfurther electrically conductive connection
- 154154
- weitere Metallbeschichtungfurther metal coating
- 155155
- LeitungsbrückeCable bridge
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6501663B1 (en) | 2000-02-28 | 2002-12-31 | Hewlett Packard Company | Three-dimensional interconnect system |
DE102004044179A1 (en) | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Method for mounting semiconductor chips |
DE102008045338A1 (en) | 2007-09-14 | 2009-04-02 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor device |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102356216B1 (en) * | 2017-05-30 | 2022-01-28 | 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 | Light emitting device package and light unit |
KR20220076158A (en) * | 2020-11-30 | 2022-06-08 | 삼성전자주식회사 | Display module and manufacturing method as the same |
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-
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-
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6501663B1 (en) | 2000-02-28 | 2002-12-31 | Hewlett Packard Company | Three-dimensional interconnect system |
DE102004044179A1 (en) | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Method for mounting semiconductor chips |
DE102008045338A1 (en) | 2007-09-14 | 2009-04-02 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024079183A1 (en) | 2022-10-11 | 2024-04-18 | Ams-Osram Inernational Gmbh | Method for producing a component, and component |
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