DE102022126374A1 - METHOD FOR PRODUCING A COMPONENT AND COMPONENT - Google Patents

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Inventor
Thomas Schwarz
Bernd Barchmann
Sebastian Wittmann
I-Hsin Lin-Lefebvre
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Ams Osram International GmbH
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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 der 1;
  • 3 Querschnitte durch verschiedene Zwischenschritte während eines weiteren Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements;
  • 4 Draufsichten auf die Zwischenschritte der 3;
  • 5 Querschnitte durch verschiedene Zwischenschritte während eines weiteren Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements;
  • 6 Draufsichten auf die Zwischenschritte der 5;
  • 7 Querschnitte durch verschiedene Zwischenschritte während eines weiteren Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements;
  • 8 Draufsichten auf die Zwischenschritte der 7;
  • 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.
The above-described properties, features and advantages of this invention and the manner in which they are achieved will become clearer and more clearly understandable in connection with the following description of the embodiments, which are explained in more detail in connection with the drawings. In each case, in a schematic representation,
  • 1 Cross-sections through various intermediate steps during a process for manufacturing a component;
  • 2 Top views of the intermediate steps of the 1 ;
  • 3 Cross sections through various intermediate steps during a further process for producing a component;
  • 4 Top views of the intermediate steps of the 3 ;
  • 5 Cross sections through various intermediate steps during a further process for producing a component;
  • 6 Top views of the intermediate steps of the 5 ;
  • 7 Cross sections through various intermediate steps during a further process for producing a component;
  • 8th Top views of the intermediate steps of the 7 ;
  • 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.

1 zeigt Querschnitte durch verschiedene Zwischenschritte während eines Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements 100. Dabei wird zunächst (oberster Querschnitt) ein Träger 110 bereitgestellt, der ein elektrisch nicht-leitendes Trägermaterial 111 aufweist. Das Trägermaterial 111 ist also elektrisch isolierend ausgestaltet. Ferner weist der Träger 110 optionale Leitbereiche 112 auf. Die Leitbereiche 112 können beispielsweise als Leiterbahnen ausgestaltet sein. Im nächsten Schritt, dargestellt durch den nächsten Querschnitt, wird eine Haftstoffschicht 120 auf den Träger 110 aufgebracht. Die Haftstoffschicht 120 ist dabei zwischen den Leitbereichen 112 angeordnet, kann aber auch an einer anderen Stelle des Trägers 110 vorgesehen sein. Im nächsten Schritt, dargestellt durch den nächsten Querschnitt, wird ein Halbleiterchip 130 auf die Haftstoffschicht 120 aufgebracht. Der Halbleiterchip 130 weist zwei Kontaktbereiche 131 auf, mit denen der Halbleiterchip 130 elektrisch kontaktiert werden kann. Gegebenenfalls können auch mehr als zwei Kontaktbereiche 131 vorgesehen sein. Die Kontaktbereiche 131 sind dabei den Leitbereichen 112 zugewandt. Der Halbleiterchip 130 überdeckt die Leitbereiche 112 zumindest teilweise. Im nächsten Schritt, dargestellt durch den nächsten Querschnitt, wird eine elektrisch leitfähige Verbindung 150 zwischen den Kontaktbereichen 131 des Halbleiterchips 130 und dem Träger 110 mittels einer Metallbeschichtung 151 hergestellt. Die elektrisch leitfähige Verbindung 150 wird derart hergestellt, dass die elektrisch leitfähige Verbindung 150 zumindest teilweise an den Träger 110 angrenzt, hier durch Angrenzen an die Leitbereiche 112 des Trägers 110. Dadurch, dass der Halbleiterchip 130 die Leitbereiche 112 zumindest teilweise überdeckt, muss die Metallbeschichtung 151 nur einen kleinen Zwischenraum zwischen den Kontaktbereichen 131 und den Leitbereichen 112 ausfüllen. Dadurch ergibt sich schlussendlich ein Bauelement 100 mit einem Träger 110 , einem Halbleiterchip 130 und einer elektrisch leitfähigen Verbindung 150, bei dem eine Haftstoffschicht 120 zwischen dem Träger 110 und dem Halbleiterchip 130 angeordnet ist und die elektrisch leitfähige Verbindung 150 zwischen dem Träger 110 und zumindest einem Kontaktbereich 131 des Halbleiterchips 130 mittels einer Metallbeschichtung 151 hergestellt ist und bei dem die elektrisch leitfähige Verbindung 150 zumindest teilweise an den Träger 110 angrenzt. 1 shows cross sections through various intermediate steps during a method for producing a component 100. First (top cross section) a carrier 110 is provided which has an electrically non-conductive carrier material 111. The carrier material 111 is therefore designed to be electrically insulating. The carrier 110 also has optional conductive regions 112. The conductive regions 112 can be designed as conductor tracks, for example. In the next step, shown by the next cross section, an adhesive layer 120 is applied to the carrier 110. The adhesive layer 120 is arranged between the conductive regions 112, but can also be provided at another location on the carrier 110. In the next step, shown by the next cross section, a semiconductor chip 130 is applied to the adhesive layer 120. The semiconductor chip 130 has two contact regions 131 with which the semiconductor chip 130 can be electrically contacted. If necessary, more than two contact regions 131 can be provided. The contact regions 131 face the conducting regions 112. The semiconductor chip 130 at least partially covers the conducting regions 112. In the next step, shown by the next cross section, an electrically conductive connection 150 is produced between the contact regions 131 of the semiconductor chip 130 and the carrier 110 by means of a metal coating 151. The electrically conductive connection 150 is produced in such a way that the electrically conductive connection 150 at least partially borders the carrier 110, here by bordering the conducting regions 112 of the carrier 110. Because the semiconductor chip 130 at least partially covers the conducting regions 112, the metal coating 151 only has to fill a small gap between the contact regions 131 and the conducting regions 112. This ultimately results in a component 100 with a carrier 110, a semiconductor chip 130 and an electrically conductive connection 150, in which an adhesive layer 120 is arranged between the carrier 110 and the semiconductor chip 130 and the electrically conductive connection 150 between the carrier 110 and at least one contact region 131 of the semiconductor chip 130 is produced by means of a metal coating 151 and in which the electrically conductive connection 150 at least partially adjoins the carrier 110.

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 contact region 131 of the semiconductor chip 130 is connected to the carrier 110 by means of the electrically conductive connection 150. However, it can also be provided that all contact regions 131 of the semiconductor chip 130 are connected to the carrier 110 by means of the electrically conductive connection 150. The semiconductor chip 130 can, for example, comprise an integrated circuit. In this case in particular, more than two contact regions 131 can be provided. Alternatively, the semiconductor chip 130 can also be an optoelectronic semiconductor chip 130. The metal coating 151 can in particular comprise the metals copper, nickel, gold, silver, palladium or tin or consist entirely of one of these metals. The carrier material 111 can in particular comprise a glass, ceramic, metal, a thermoplastic or a thermosetting plastic, as well as a composite material consisting of several of the materials mentioned. The adhesive layer 120 can be applied, for example, in the form of adhesive dots or in the form of adhesive rows.

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 adhesive layer 120 can be based on a polymer, based on a metal paste, comprise a B-stage material or consist of a B-stage material, comprise 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.

2 zeigt die Zwischenschritte der 1 jeweils in einer Draufsicht. Die Haftstoffschicht 120 ist als Haftstoffpunkt 121 ausgeführt. 2 shows the intermediate steps of the 1 each in a top view. The adhesive layer 120 is designed as an adhesive point 121.

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 conductive connection 150 is produced by metallization from an aqueous solution. This represents a simple way of producing the electrically conductive connection 150. In particular, in this embodiment, it is not necessary to produce a sintered connection and/or a soldered connection. The metal coating 151 can be applied directly. This means that the use of silver as a sintered material and/or solder material can be dispensed with. This reduces or completely eliminates silver corrosion or migration of silver atoms.

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.

3 zeigt Querschnitte durch verschiedene Zwischenschritte während eines weiteren Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements 100, wobei das Verfahren analog zum im Zusammenhang mit den 1 und 2 beschriebenen Verfahren ist, sofern im Folgenden keine Unterschiede beschrieben sind. In dieser Ausgestaltung wird nach dem Aufbringen der Haftstoffschicht 120 ein aktivierter Bereich 140 erzeugt, wobei der aktivierte Bereich 140 mittels Laser-Strahlung 141 erzeugt wird. Der aktivierte Bereich 140 wird dabei auf einer Oberfläche 113 des Trägers 110 erzeugt. Der aktivierte Bereich 140 kann beispielsweise eine erhöhte Rauigkeit aufweisen und beispielsweise mindesten 20 Prozent rauer sein als nicht aktivierte Bereiche des Trägers 110. Durch den aktivierten Bereich 140 ist ein Beschichten mit der Metallbeschichtung 151 leichter möglich. Die Laser-Strahlung 141 kann dabei eine Infrarot-Laser-Strahlung sein. Es kann vorgesehen sein, dass ein Laser zur Erzeugung der Laser-Strahlung 141 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. 3 shows cross sections through various intermediate steps during a further method for producing a component 100, wherein the method is analogous to that described in connection with the 1 and 2 described method, unless differences are described below. In this embodiment, after the adhesive layer 120 has been applied, an activated region 140 is created, the activated region 140 being created by means of laser radiation 141. The activated region 140 is created on a surface 113 of the carrier 110. The activated region 140 can, for example, have increased roughness and, for example, be at least 20 percent rougher than non-activated regions of the carrier 110. The activated region 140 makes it easier to coat with the metal coating 151. The laser radiation 141 can be infrared laser radiation. It can be provided that a laser for generating the laser radiation 141 has an output of approximately one watt. The laser can, for example, be operated 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 laser wavelength can be in the range of 1000 to 1100 nanometers and can be, for example, 1064 nanometers.

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 laser radiation 141, another method can also be used to produce the activated region 141. For example, chemical activation is possible. This can be done, for example, by means of a selective application of palladium. Furthermore, it can be provided to produce the activated region 140 both by the laser radiation 141 and by chemical activation. The production of the activated region 140 can be referred to as activating the corresponding surface 113.

In 3 ist gezeigt, dass das Erzeugen des aktivierten Bereichs 140 nach dem Aufbringen der Haftstoffschicht 120 erfolgt. Es ist jedoch ebenfalls denkbar, zunächst den aktivierten Bereich 140 zu erzeugen und erst anschließend die Haftstoffschicht 120 aufzubringen.In 3 It is shown that the activated region 140 is created after the adhesive layer 120 has been applied. However, it is also conceivable to first create the activated region 140 and only then apply the adhesive layer 120.

4 zeigt Draufsichten auf die verschiedenen Verfahrensschritte des im Zusammenhang mit 3 erläuterten Verfahrens. Insbesondere ist dabei sichtbar, dass sich die aktivierten Bereiche 140 zwischen den Leitbereichen 112 und der Haftstoffschicht 120 erstrecken. Die aktivierten Bereiche 140 umschließen ferner die Leitbereiche 112, wobei diese Ausgestaltung optional ist und gegebenenfalls auch nur ein seitlicher Kontakt zwischen den aktivierten Bereichen 140 und den Leitbereichen 112 vorgesehen sein kann. 4 shows top views of the various process steps of the 3 explained method. In particular, it is visible that the activated regions 140 extend between the conductive regions 112 and the adhesive layer 120. The activated regions 140 also enclose the conductive regions 112, whereby this configuration is optional and, if necessary, only a lateral contact between the activated regions 140 and the conductive regions 112 can be provided.

Ferner ist in 4 dargestellt, dass die Haftstoffschicht 120 senkrecht zum Halbleiterchip 130 angeordnet ist und eine Linie bildet. Dadurch kann beispielsweise eine verbesserte elektrische Isolierung erreicht werden, da die Metallbeschichtung 151 gegebenenfalls nur außerhalb der Haftstoffschicht 120 am Träger 110 anhaftet. Die hier in 4 gezeigte Ausgestaltung kann auch in den anderen Ausführungsbeispielen vorgesehen sein. Ferner kann alternativ auch in den 3 und 4 ein Haftstoffpunkt wie im Zusammenhang mit 1 und 2 erläutert vorgesehen werden.Furthermore, 4 shown that the adhesive layer 120 is arranged perpendicular to the semiconductor chip 130 and forms a line. This can, for example, achieve improved electrical insulation, since the metal coating 151 may only adhere to the carrier 110 outside the adhesive layer 120. The 4 The configuration shown can also be provided in the other embodiments. Furthermore, alternatively, in the 3 and 4 an adhesive point as in connection with 1 and 2 explained.

5 zeigt Querschnitte durch verschiedene Zwischenschritte während eines weiteren Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements 100, wobei das Verfahren analog zum im Zusammenhang mit den 3 und 4 beschriebenen Verfahren ist, sofern im Folgenden keine Unterschiede beschrieben sind. Der Träger 110 weist im Gegensatz zum Träger 110 der 3 und 4 keine Leitbereiche 112 auf. Die Leitbereiche 112 werden erst durch das Aufbringen der Metallbeschichtung 151 erzeugt. Dadurch ist das Verfahren sehr flexibel, da die Führung der Leitbereiche 112 durch die Bestrahlung mit der Laser-Strahlung 141 beeinflusst werden kann. Dies ermöglicht eine weitere Vereinfachung des Herstellungsverfahrens. 5 shows cross sections through various intermediate steps during a further method for producing a component 100, wherein the method is analogous to that described in connection with the 3 and 4 described method, unless differences are described below. The carrier 110 has, in contrast to the carrier 110 of the 3 and 4 no guiding areas 112. The guiding areas 112 are only created by applying the metal coating 151. This makes the process very flexible, since the guidance of the guiding areas 112 can be influenced by irradiation with the laser radiation 141. This enables a further simplification of the manufacturing process.

6 zeigt Draufsichten auf die Zwischenschritte des Verfahrens der 5. Hier ist zu sehen, dass die aktivierten Bereiche 140 eine Auskragung 142 aufweisen, so dass die aktivierten Bereiche 140 im Gegensatz zur 4 seitlich über den Halbleiterchip 130 hinausragen. Dies ermöglicht, eine verbesserte elektrisch leitfähige Verbindung 150 bereitzustellen. Solche Auskragungen sind auch im Bereich der Leitbereiche 112 der 3 und 4 möglich. 6 shows top views of the intermediate steps of the process of 5 Here it can be seen that the activated areas 140 have a projection 142, so that the activated areas 140, in contrast to the 4 protrude laterally beyond the semiconductor chip 130. This makes it possible to provide an improved electrically conductive connection 150. Such projections are also in the area of the conductive areas 112 of the 3 and 4 possible.

Neben den in 5 und 6 gezeigten Metallbeschichtungen 151 können auch andere Strukturen oder andere Formen vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Metallbeschichtung derart ausgestaltet sein, dass die Metallbeschichtungen 151 ein Gitternetz auf dem Träger 110 bilden oder dass die Metallbeschichtungen 151 Leiterbahnen auf dem Träger 110 bilden.In addition to the 5 and 6 Other structures or other shapes may also be provided in addition to the metal coatings 151 shown. For example, the metal coating may be designed such that the metal coatings 151 form a grid on the carrier 110 or that the metal coatings 151 form conductor tracks on the carrier 110.

In sämtlichen Ausgestaltungen der 3 bis 6 weist der Halbleiterchip 130 zumindest einen Kontaktbereich 131 auf, der dem Träger 110 zugewandt ist. Insbesondere weist der Halbleiterchip 130 mindestens zwei solche Kontaktbereiche 131 auf. Die Oberfläche 113 des Trägers 110 wird jeweils vor dem Aufbringen des Halbleiterchips 130 aktiviert.In all versions of the 3 to 6 the semiconductor chip 130 has at least one contact region 131 that faces the carrier 110. In particular, the semiconductor chip 130 has at least two such contact regions 131. The surface 113 of the carrier 110 is activated before the semiconductor chip 130 is applied.

In den Ausgestaltungen der 3 bis 6 kann ferner die Laserstrahlung 141 zur Bildung der aktivierten Bereiche 140 an der Form und an der Position der Haftstoffschicht 120 ausgerichtet werden. Dies ermöglicht beispielsweise Positionsfehler der Haftstoffschicht 120 auszugleichen.In the design of the 3 to 6 Furthermore, the laser radiation 141 for forming the activated regions 140 can be aligned with the shape and position of the adhesive layer 120. This makes it possible, for example, to compensate for position errors of the adhesive layer 120.

7 zeigt Querschnitte durch verschiedene Zwischenschritte während eines weiteren Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements 100, wobei das Verfahren analog zum im Zusammenhang mit den 3 und 4 beschriebenen Verfahren ist, sofern im Folgenden keine Unterschiede beschrieben sind. Die Haftstoffschicht 120 wird als flächige Schicht aufgebracht. In diesem Verfahren wird nach dem Aufbringen der Haftstoffschicht 120 zunächst der Halbleiterchip 130 aufgebracht, wobei in diesem Fall die Kontaktbereiche 131 des Halbleiterchips 130 vom Träger 110 abgewandt sind. Ferner wird die Haftstoffschicht 120 teilweise entfernt, so dass die Haftstoffschicht 120 ausschließlich unterhalb des Halbleiterchips 130 angeordnet ist. Ferner wird neben einer Oberfläche 113 des Trägers auch eine Oberfläche 132 des Halbleiterchips 130 aktiviert, so dass der aktivierte Bereich 140 sich vom Träger 110 zum Halbleiterchip 130 erstreckt. Die Herstellung der aktivierten Bereiche 140 kann dabei mit den bereits beschriebenen Methoden erfolgen. Auch hier wird anschließend die elektrisch leitfähige Verbindung 150 in Form einer Metallbeschichtung 151 erzeugt. 7 shows cross sections through various intermediate steps during a further method for producing a component 100, wherein the method is analogous to that described in connection with the 3 and 4 described method, unless differences are described below. The adhesive layer 120 is applied as a flat layer. In this method, after the adhesive layer 120 has been applied, the semiconductor chip 130 is first applied, in this case the contact regions 131 of the semiconductor chip 130 facing away from the carrier 110. Furthermore, the adhesive layer 120 is partially removed so that the adhesive layer 120 is arranged exclusively beneath the semiconductor chip 130. Furthermore, in addition to a surface 113 of the carrier, a surface 132 of the semiconductor chip 130 is also activated so that the activated region 140 extends from the carrier 110 to the semiconductor chip 130. The activated regions 140 can be produced using the methods already described. Here, too, the electrically conductive connection 150 is subsequently produced in the form of a metal coating 151.

8 zeigt Draufsichten auf die Zwischenschritte der 7. Auch hier wird deutlich, dass die aktivierten Bereiche 140 sowohl an der Oberfläche 113 des Trägers 110 als auch an der Oberfläche 132 des Halbleiterchips 130 gebildet werden. Die aktivierten Bereiche 140 weisen keine Auskragung 142 auf, eine solche kann jedoch ebenfalls vorgesehen sein. Im Ausführungsbeispiel der 7 und 8 ist ferner wieder ein Leitbereich 112 am Träger 110 angeordnet. Dieser kann aber analog zu 5 und 6 auch wieder als Metallbeschichtung 151 hergestellt werden. 8th shows top views of the intermediate steps of the 7 Here too, it is clear that the activated regions 140 are formed both on the surface 113 of the carrier 110 and on the surface 132 of the semiconductor chip 130. The activated regions 140 do not have a projection 142, but such a projection can also be provided. In the embodiment of the 7 and 8th Furthermore, a guide area 112 is arranged on the carrier 110. However, this can be analogous to 5 and 6 can also be produced again as metal coating 151.

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 semiconductor chip 130 has been applied, a position of the semiconductor chip 130 is determined and the metal coating 151 is adapted to the position. This can be done in particular by adapting the activated region 140.

9 zeigt Querschnitte durch verschiedene Zwischenschritte während eines weiteren Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements 100, wobei das Verfahren analog zum im Zusammenhang mit den 3 und 4 beschriebenen Verfahren ist, sofern im Folgenden keine Unterschiede beschrieben sind. Der Halbleiterchip 13o weist einen Kontaktbereich 131 auf, der dem Träger 110 zugewandt ist und einen Kontaktbereich 131, der dem Träger 110 abgewandt ist. Aus diesem Grund wird ein aktivierter Bereich 140 analog zu 3 und 4 vor dem Aufbringen des Halbleiterchips 130 erzeugt und ein aktivierter Bereich 140 nach dem Aufbringen des Halbleiterchips 130, wobei sich der letztgenannte aktivierte Bereich wiederum analog zu 7 auf eine Oberfläche 132 des Halbleiterchips 130 erstreckt. Auch hier sind im Zusammenhang mit den vorstehenden Ausführungsbeispielen wieder optionale Gestaltungen möglich, wie beispielsweise Auskragungen 142 oder das Weglassen der Leitbereiche 112 am Träger 110 beziehungsweise das Erzeugen der Leitbereiche 112 während des Aufbringens der Metallbeschichtung 151. 9 shows cross sections through various intermediate steps during a further method for producing a component 100, wherein the method is analogous to that described in connection with the 3 and 4 described method, unless differences are described below. The semiconductor chip 13o has a contact region 131 facing the carrier 110 and a contact region 131 facing away from the carrier 110. For this reason, an activated region 140 is formed analogously to 3 and 4 before the application of the semiconductor chip 130 and an activated region 140 after the application of the semiconductor chip 130, the latter activated region again being analogous to 7 extends to a surface 132 of the semiconductor chip 130. Here too, in connection with the above embodiments, optional designs are possible, such as projections 142 or the omission of the conductive regions 112 on the carrier 110 or the creation of the conductive regions 112 during the application of the metal coating 151.

10 zeigt Draufsichten auf verschiedene Zwischenschritte während eines weiteren Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements 100. Das Bauelement 100 ist dabei zunächst wie im Zusammenhang mit 7 und 8 erläutert hergestellt, wobei die im Folgenden beschriebene Methodik auch auf die anderen Ausgestaltungen des Verfahrens analog angewendet werden kann. Nach dem Herstellen der elektrisch leitfähigen Verbindung 150 zwischen dem Kontaktbereich 131 des Halbleiterchips 130 und dem Träger 110 wird eine elektrische Testspannung an den Halbleiterchip 130 angelegt, beispielsweise über die Metallbeschichtung 151. Für den Fall, dass ein Fehler des Halbleiterchips 130 und/oder der elektrisch leitfähigen Verbindung 150 festgestellt wird, wird die elektrisch leitfähige Verbindung 150 unterbrochen. Dies ist in 10 als Durchtrennung 152 dargestellt. Anschließend wird eine weitere Haftstoffschicht 122 auf dem Träger 110 aufgebracht. Auf die weitere Haftstoffschicht 122 wird ein weiterer Halbleiterchip 133 aufgebracht. Anschließend wird eine weitere elektrisch leitfähige Verbindung 153 zwischen zumindest einem weiteren Kontaktbereich 134 des weiteren Halbleiterchips 133 und dem Träger 110 mittels einer weiteren Metallbeschichtung 154 hergestellt. In 10 erfolgt dies dadurch, dass ein weiterer aktivierter Bereich 143 auf der Oberfläche 113 des Trägers 110 und einer Oberfläche 132 des weiteren Halbleiterchips 133 gebildet wird und anschließend die Metallbeschichtung 151 aufgebracht wird. Der weitere aktivierte Bereich 143 kann dabei mit den bereits beschriebenen Methoden erzeugt werden. Es kann vorgesehen sein, dass die Durchtrennung 152 mittels Laserstrahlung erfolgt. Schlussendlich ist nun ein Bauelement 100 mit einem weiteren Halbleiterchip 133 erzeugt, das gegebenenfalls keine Fehler aufweist. 10 shows plan views of various intermediate steps during a further method for producing a component 100. The component 100 is initially as in connection with 7 and 8th explained, whereby the methodology described below can also be applied analogously to the other embodiments of the method. After the electrically conductive connection 150 has been established between the contact region 131 of the semiconductor chip 130 and the carrier 110, an electrical test voltage is applied to the semiconductor chip 130, for example via the metal coating 151. In the event that a fault in the semiconductor chip 130 and/or the electrically conductive connection 150 is detected, the electrically conductive connection 150 is interrupted. This is in 10 as a cut 152. Then, a further adhesive layer 122 is applied to the carrier 110. A further semiconductor chip 133 is applied to the further adhesive layer 122. Then, a further electrically conductive connection 153 is produced between at least one further contact region 134 of the further semiconductor chip 133 and the carrier 110 by means of a further metal coating 154. In 10 This is done by forming a further activated region 143 on the surface 113 of the carrier 110 and a surface 132 of the further semiconductor chip 133 and then applying the metal coating 151. The further activated region 143 can be produced using the methods already described. It can be provided that the severing 152 takes place using laser radiation. Finally, a component 100 with a further semiconductor chip 133 is produced, which may not have any defects.

11 zeigt Querschnitte durch verschiedene Zwischenschritte während eines weiteren Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements 100, das dem Verfahren der 7 und 8 entspricht, sofern im Folgenden keine Unterschiede beschrieben sind. Der Halbleiterchip 130 ist in diesem Fall ein optoelektronischer Halbleiterchip 130, beispielsweise eine Mini-LED oder eine Mikro-LED. Der optoelektronische Halbleiterchip 130 weist ein Konversionselement 135 auf. Der aktivierte Bereich 140 wird ebenfalls an einer Oberfläche 136 des Konversionselements 135 gebildet. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn der optoelektronische Halbleiterchip 130 Kontaktbereiche 131 aufweist, die vom Träger 110 abgewandt sind und/oder das Konversionselement 135 zwischen dem optoelektronischen Halbleiterchip 130 und dem Träger 110 angeordnet ist. 11 shows cross sections through various intermediate steps during another method for producing a component 100, which corresponds to the method of 7 and 8th unless differences are described below. The semiconductor chip 130 in this case is an optoelectronic semiconductor chip 130, for example a mini-LED or a micro-LED. The optoelectronic semiconductor chip 130 has a conversion element 135. The activated region 140 is also formed on a surface 136 of the conversion element 135. This is particularly useful if the optoelectronic semiconductor chip 130 has contact regions 131 that face away from the carrier 110 and/or the conversion element 135 is arranged between the optoelectronic semiconductor chip 130 and the carrier 110.

In den Ausgestaltungen der 7, 8 und 11 kann ferner die Laserstrahlung 141 zur Bildung der aktivierten Bereiche 140 an einer Position des Halbleiterchips 130 ausgerichtet werden. Dies ermöglicht beispielsweise Positionsfehler des Halbleiterchips 130 auszugleichen.In the design of the 7 , 8th and 11 Furthermore, the laser radiation 141 can be aligned to form the activated regions 140 at a position of the semiconductor chip 130. This makes it possible, for example, to compensate for position errors of the semiconductor chip 130.

12 zeigt eine Seitenansicht eines Bauelements 100, das dem in 11 gezeigten Bauelement 100 entsprechen kann. Die Metallbeschichtung 151 ist ebenfalls seitlich am optoelektronischen Halbleiterchip 130 angeordnet. Dies kann eine verbesserte Kontaktierung ermöglichen. Eine analoge Ausgestaltung kann auch für das Bauelement 100 der 8 vorgesehen werden, wenn das Konversionselement 135 weggelassen wird und allgemein ein Halbleiterchip 130 verwendet wird. 12 shows a side view of a component 100 corresponding to the 11 The metal coating 151 is also arranged laterally on the optoelectronic semiconductor chip 130. This can enable improved contacting. An analogous design can also be used for the component 100 of the 8th be provided if the conversion element 135 is omitted and a semiconductor chip 130 is generally used.

13 zeigt Draufsichten auf verschiedene Zwischenschritte während eines weiteren Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements 100. Das Bauelement 100 ist dabei zunächst wie im Zusammenhang mit 1 bis 4 erläutert hergestellt, kann aber auch mit den im Zusammenhang mit den 5 bis 11 erläuterten Verfahren hergestellt sein. Anschließend an diese bereits beschriebenen Verfahren wird ein Leitbereich 112 des Trägers 110 mit einer Isolationsschicht 123 bedeckt. Beim Herstellen der elektrisch leitfähigen Verbindung 150 wird zusätzlich eine Leitungsbrücke 155 über die Isolationsschicht 123 erzeugt. Dabei wird in 12 optional ein aktivierter Bereich 140 über die Isolationsschicht 123 geführt. Die Isolationsschicht 123 kann dabei eine Haftstoffschicht sein. Dadurch können die zur Herstellung des Bauelements 100 verwendeten Schritte auch zum Herstellen von über Kreuz geführten Leitungen auf dem Träger 110 dienen. 13 shows plan views of various intermediate steps during a further method for producing a component 100. The component 100 is initially as in connection with 1 to 4 explained, but can also be made with the products described in connection with the 5 to 11 Following these previously described processes, a conductive region 112 of the carrier 110 is covered with an insulating layer 123. When producing the electrically conductive connection 150, a conductive bridge 155 is additionally created over the insulating layer 123. In this case, 12 Optionally, an activated region 140 is guided over the insulation layer 123. The insulation layer 123 can be an adhesive layer. As a result, the steps used to produce the component 100 can also be used to produce cross-routed lines on the carrier 110.

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

Claims (20)

Verfahren zum Herstellen eines Bauelements (100), mit den folgenden Schritten: - Bereitstellen eines Trägers (110), wobei der Träger (110) ein elektrisch nicht-leitendes Trägermaterial (111) aufweist; - Aufbringen einer Haftstoffschicht (120) auf den Träger (110); - Aufbringen eines Halbleiterchips (130) auf der Haftstoffschicht (120); - Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung (150) zwischen zumindest einem Kontaktbereich (131) des Halbleiterchips (130) und dem Träger (110) mittels einer Metallbeschichtung (151) derart, dass die elektrisch leitfähige Verbindung (150) zumindest teilweise an den Träger (110) angrenzt.Method for producing a component (100), comprising the following steps: - providing a carrier (110), the carrier (110) having an electrically non-conductive carrier material (111); - applying an adhesive layer (120) to the carrier (110); - applying a semiconductor chip (130) to the adhesive layer (120); - producing an electrically conductive connection (150) between at least one contact region (131) of the semiconductor chip (130) and the carrier (110) by means of a metal coating (151) such that the electrically conductive connection (150) at least partially adjoins the carrier (110). Verfahren nach Anspruch 1, wobei nach dem Aufbringen des Halbleiterchips (130) eine Position des Halbleiterchips (130) ermittelt wird und die Metallbeschichtung (151) an die Position angepasst wird.Procedure according to Claim 1 , wherein after the application of the semiconductor chip (130), a position of the semiconductor chip (130) is determined and the metal coating (151) is adapted to the position. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei vor dem Herstellen der elektrisch leitfähigen Verbindung (151) eine Oberfläche (113) des Trägers (110) und/oder eine Oberfläche (132) des Halbleiterchips (130) aktiviert wird.Procedure according to Claim 1 or 2 , wherein a surface (113) of the carrier (110) and/or a surface (132) of the semiconductor chip (130) is activated before establishing the electrically conductive connection (151). Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Oberfläche (113) des Trägers (110) und/oder die Oberfläche (132) des Halbleiterchips (130) mittels Laser-Strahlung (141), aktiviert wird.Procedure according to Claim 3 , wherein the surface (113) of the carrier (110) and/or the surface (132) of the semiconductor chip (130) is activated by means of laser radiation (141). Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei die Oberfläche (113) des Trägers (110) und/oder die Oberfläche (132) des Halbleiterchips (130) chemisch aktiviert wird.Method according to one of the Claims 3 or 4 , wherein the surface (113) of the carrier (110) and/or the surface (132) of the semiconductor chip (130) is chemically activated. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Oberfläche (113) des Trägers (110) und/oder die Oberfläche (132) des Halbleiterchips (130) mittels Palladium chemisch aktiviert wird.Procedure according to Claim 5 , wherein the surface (113) of the carrier (110) and/or the surface (132) of the semiconductor chip (130) is chemically activated by means of palladium. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei der Halbleiterchip (130) einen Kontaktbereich (131) aufweist, der vom Träger (110) abgewandt ist und wobei die Oberfläche (113) des Trägers (110) und/oder die Oberfläche (132) des Halbleiterchips (130) nach dem Aufbringen des Halbleiterchips (130) aktiviert wird.Method according to one of the Claims 3 until 6 , wherein the semiconductor chip (130) has a contact region (131) which faces away from the carrier (110) and wherein the surface (113) of the carrier (110) and/or the surface (132) of the semiconductor chip (130) is activated after the application of the semiconductor chip (130). Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei der Halbleiterchip (130) einen Kontaktbereich (131) aufweist, der dem Träger (110) zugewandt ist, wobei die Oberfläche (113) des Trägers (110) vor dem Aufbringen des Halbleiterchips (130) aktiviert wird.Method according to one of the Claims 3 until 7 , wherein the semiconductor chip (130) has a contact region (131) facing the carrier (110), wherein the surface (113) of the carrier (110) is activated before the application of the semiconductor chip (130). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Träger (110) elektrisch Leitbereiche (112) aufweist, wobei die elektrisch leitfähige Verbindung (150) zwischen dem Kontaktbereich (131) des Halbleiterchips (130) und dem elektrisch Leitbereich (112) hergestellt wird.Method according to one of the Claims 1 until 8th , wherein the carrier (110) has electrically conductive regions (112), wherein the electrically conductive connection (150) is established between the contact region (131) of the semiconductor chip (130) and the electrically conductive region (112). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Herstellen der elektrisch leitfähigen Verbindung (150) mittels Metallisierung aus einer wässrigen Lösung erfolgt.Method according to one of the Claims 1 until 9 , wherein the electrically conductive connection (150) is produced by means of metallization from an aqueous solution. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Metallisierung in Form einer stromlosen galvanischen Abscheidung ausgeführt ist.Procedure according to Claim 10 , whereby the metallization is carried out in the form of an electroless galvanic deposition. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei eine Leitungsschicht (112) auf dem Träger (110) während eines Aufbringens der Metallbeschichtung (151) hergestellt wird.Method according to one of the Claims 1 until 11 wherein a conductive layer (112) is produced on the carrier (110) during application of the metal coating (151). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die elektrisch leitfähige Verbindung (150) als Metallschicht aufgebracht wird.Method according to one of the Claims 1 until 12 , wherein the electrically conductive connection (150) is applied as a metal layer. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei nach dem Herstellen der elektrisch leitfähigen Verbindung (150) zwischen dem Kontaktbereich (131) des Halbleiterchips (130) und dem Träger (110) eine elektrische Testspannung an den Halbleiterchip (130) angelegt wird und für den Fall, dass ein Fehler des Halbleiterchips (130) und/oder der elektrisch leitfähigen Verbindung (150) festgestellt wird, die elektrisch leitfähige Verbindung (150) unterbrochen wird, eine weitere Haftstoffschicht (122) auf dem Träger (110) aufgebracht wird, ein weiterer Halbleiterchip (133) auf die weitere Haftstoffschicht (122) aufgebracht wird, und eine weitere elektrisch leitfähige Verbindung (153) zwischen zumindest einem weiteren Kontaktbereich (134) des weiteren Halbleiterchips (133) und dem Träger (110) mittels einer weiteren Metallbeschichtung (154) hergestellt wird.Method according to one of the Claims 1 until 13 , wherein after establishing the electrically conductive connection (150) between the contact region (131) of the semiconductor chip (130) and the carrier (110), an electrical test voltage is applied to the semiconductor chip (130) and, in the event that a fault in the semiconductor chip (130) and/or the electrically conductive connection (150) is detected, the electrically conductive connection (150) is interrupted, a further adhesive layer (122) is applied to the carrier (110), a further semiconductor chip (133) is applied to the further adhesive layer (122), and a further electrically conductive connection (153) is established between at least one further contact region (134) of the further semiconductor chip (133) and the carrier (110) by means of a further metal coating (154). Verfahren nach Anspruch 14, wobei die elektrisch leitfähige Verbindung (150) mittels eines Lasers unterbrochen wird.Procedure according to Claim 14 , wherein the electrically conductive connection (150) is interrupted by means of a laser. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der Halbleiterchip (130) ein optoelektronischer Halbleiterchip (130), insbesondere eine Mini-LED oder eine Mikro-LED, ist.Method according to one of the Claims 1 until 15 , wherein the semiconductor chip (130) is an optoelectronic semiconductor chip (130), in particular a mini-LED or a micro-LED. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der optoelektronische Halbleiterchip (130) ein Konversionselement (135) aufweist, wobei vor dem Herstellen der elektrisch leitfähigen Verbindung (150) eine Oberfläche (136) des Konversionselements (135) aktiviert wird.Procedure according to Claim 16 , wherein the optoelectronic semiconductor chip (130) has a conversion element (135), wherein a surface (136) of the conversion element (135) is activated before the electrically conductive connection (150) is established. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei ein Leitbereich (112) des Trägers (110) mit einer Isolationsschicht (123) bedeckt wird und beim Herstellen der elektrisch leitfähigen Verbindung (150) zusätzlich eine Leitungsbrücke (155) über die Isolationsschicht (123) erzeugt wird.Method according to one of the Claims 1 until 17 , wherein a conductive region (112) of the carrier (110) is covered with an insulating layer (123) and, when producing the electrically conductive connection (150), a conductive bridge (155) is additionally produced over the insulating layer (123). Bauelement (100) mit einem Träger (110), einem Halbleiterchip (130) und einer elektrisch leitfähigen Verbindung (150), wobei eine Haftstoffschicht (120) zwischen dem Träger (110) und dem Halbleiterchip (130) angeordnet ist, wobei die elektrisch leitfähige Verbindung (150) zwischen dem Träger (110) und zumindest einem Kontaktbereich (131) des Halbleiterchips (130) hergestellt ist und wobei die elektrisch leitfähige Verbindung (150) eine Metallbeschichtung (151) aufweist, wobei die elektrisch leitfähige Verbindung (150) zumindest teilweise an den Träger (110) angrenzt.Component (100) with a carrier (110), a semiconductor chip (130) and an electrically conductive connection (150), wherein an adhesive layer (120) is arranged between the carrier (110) and the semiconductor chip (130), wherein the electrically conductive connection (150) is produced between the carrier (110) and at least one contact region (131) of the semiconductor chip (130) and wherein the electrically conductive connection (150) has a metal coating (151), wherein the electrically conductive connection (150) at least partially adjoins the carrier (110). Bauelement (100) nach Anspruch 19, wobei der Träger (110) einen ersten Bereich angrenzend an die Metallbeschichtung (151) und einen zweiten Bereich außerhalb der Metallbeschichtung (151) aufweist, und eine Trägeroberfläche (113) des Trägers (110) im ersten Bereich rauer ist als im zweiten Bereich.Component (100) according to Claim 19 , wherein the carrier (110) has a first region adjacent to the metal coating (151) and a second region outside the metal coating (151), and a carrier surface (113) of the carrier (110) is rougher in the first region than in the second region.
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