DE19810060B4 - A method of connecting a device to a substrate and an electrical circuit made therewith - Google Patents

A method of connecting a device to a substrate and an electrical circuit made therewith Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Verbindung eines Bauelements (100) mit einem Substrat (102), mit folgenden Schritten:
a) Bereitstellen des Substrats (102), das eine Öffnung (104) aufweist, die sich von einer ersten Hauptoberfläche des Substrats (106) zu einer zweiten Hauptoberfläche des Substrats (108) erstreckt;
b) Vorsehen einer Barriere (136, 136a, 142, 164) zwischen dem Bauele ment (100) und dem Substrat (102) benachbart zu einem Rand (138) der Öffnung (104);
c) Verbinden des Bauelements (100) und des Substrats (102) mittels eines Lotmaterials (110), derart, daß das Bauelement (100) über der Öffnung (104) in dem Substrat (102) angeordnet ist, so daß sich zwischen dem Bauelement (100) und dem Substrat (102) ein Zwischenraum (112) einstellt; und
d) Einbringen eines Unterfüllers (124) in den Zwischenraum (112) zwischen dem Bauelement (100) unddem Substrat (102) von der ersten Hauptoberfläche (106) des Substrats (102) aus,
wobei ein durch die Barriere (136, 136a, 136b, 142, 164) begrenzter...Method for connecting a component (100) to a substrate (102), comprising the following steps:
a) providing the substrate (102) having an opening (104) extending from a first major surface of the substrate (106) to a second major surface of the substrate (108);
b) providing a barrier (136, 136a, 142, 164) between the component (100) and the substrate (102) adjacent to an edge (138) of the opening (104);
c) connecting the device (100) and the substrate (102) by means of a solder material (110), such that the device (100) is arranged above the opening (104) in the substrate (102), so that between the device (100) and the substrate (102) adjusts a gap (112); and
d) introducing an underfiller (124) into the gap (112) between the device (100) and the substrate (102) from the first major surface (106) of the substrate (102),
wherein a barrier bounded by the barrier (136, 136a, 136b, 142, 164) ...

Figure 00000001
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbindung eines Bauelements mit einem Substrat und auf eine elektrische Schaltung, die unter Verwendung dieses Verfahrens erzeugt wurde. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Verbindung eines Bauelements mit einem Substrat in Flip-Chip-Technologie.The The present invention relates to a method of connection a device having a substrate and an electrical circuit, the was generated using this method. In particular, refers The invention relates to a method for connecting a component with a substrate in flip-chip technology.

Bei der bekannten Flip-Chip-Technologie werden die Chips bzw. Bauelemente mit der aktiven Seite nach unten auf einem Substrat angebracht. Zur Erhöhung der Zuverlässigkeit wird ein Unterfüller bzw. Underfiller in den Spalt zwischen dem Bauelement und dem Substrat eingebracht, wobei das hierfür verwendete Epoxid-Harz direkt an dem Rand des Bauelements abgesetzt oder "dispenst" wird, und dasselbe infolge der Kapillarkräfte unter den Spalt fließt, bis dieser komplett gefüllt ist.at The known flip-chip technology, the chips or components with the active side down on a substrate. To increase the reliability becomes a subfiller or Underfiller in the gap between the device and the substrate introduced, with the purpose used epoxy resin deposited directly on the edge of the device or "dispenst," and the same due to capillary forces flowing under the gap, until completely filled is.

Ein Nachteil dieser Technologie besteht darin, daß Gassensoren, Feuchtesensoren und Sensoren, die eine direkte atmosphärische Einwirkung für ihre Funktion benötigen, nicht in Flip-Chip-Technologie unter Verwendung eines Unterfüllers eingesetzt werden können. Diese werden ohne Unterfüller direkt auf das Substrat, z. B. ein Siliziumsubstrat, gesetzt, oder in konventioneller Drahtbondtechnik mit der aktiven Seite nach oben angebracht.One Disadvantage of this technology is that gas sensors, humidity sensors and sensors that have a direct atmospheric impact for their function need, can not be used in flip-chip technology using an underfiller can. These will be without underfillers directly onto the substrate, e.g. As a silicon substrate, set, or in conventional wire bonding technique with the active side up appropriate.

Ein weiterer Nachteil dieser Technologie besteht darin, daß bei der Reinigung des Spalts zwischen dem Bauelement und dem Substrat mittels eines Reinigungsmittels die Reinigung unvollständig ist, da der Spalt zu eng ist, und daher lediglich ein ungenügender Durchfluß von Reinigungsmittel er folgt. Dies gilt ebenso für das Trockenblasen nach der Reinigung.One Another disadvantage of this technology is that in the Cleaning the gap between the device and the substrate by means cleaning is incomplete because the gap is too narrow is, and therefore only an insufficient flow of detergent he follows. This also applies to Dry-blowing after cleaning.

Wiederum ein weiterer Nachteil dieser Technologie besteht darin, daß beim Absetzen oder "Dispensen" des Unterfüllers an den Rand des Bauelements und beim Eindringen des Unterfüllers in den Spalt durch Kapillarkräfte das Fließen des Unterfüllers sehr viel Zeit in Anspruch nimmt, und somit die Prozeßzeit verlängert wird.In turn Another disadvantage of this technology is that when weaning or "Dispensen" of the underfiller the edge of the component and the ingress of the underfiller in the gap by capillary forces the flow of the underfiller takes a lot of time, and thus the process time is extended.

Ein anderer Nachteil der bekannten Flip-Chip-Technologie besteht darin, daß Lufteinschlüsse durch unterschiedlich schnelles Fließen des Unterfüllers oder aufgrund des Absetzens des Unterfüllers an allen Chipkanten, so daß die Luft, die sich unter dem Chip befindet, unter Umständen nicht mehr vollständig entweichen kann, entstehen können.One Another disadvantage of the known flip-chip technology is that that air bubbles through different fast flow of the underfiller or due to settling of the underfill at all chip edges, So that the Air that is under the chip may not work anymore Completely can escape, can arise.

Die US 4 644 445 beschreibt die Befestigung eines Schaltungschips an einem Schaltungssubstrat mit einer Befestigungsstruktur, die Harz verwendet. Der Schaltungschip wird über einem Loch in dem Schaltungssubstrat angeordnet, durch das Epoxid-Harz zur Befestigung des Schaltungschips eingespritzt wird. Schaltungsstrukturen bzw. Leiterbahnen unterhalb des Chips werden dabei für einen verbesserten Fluß des Harzes unter den Chip über das Loch geleitet, und es werden Abstandsstifte zum Einstellen des Abstands zwischen dem Schaltungschip und dem Schaltungssubstrat verwendet, um ebenfalls den Fluß des Harzes zu steuern bzw. die Befestigung des Schaltungschips zu verbessern.The US 4,644,445 describes the attachment of a circuit chip to a circuit substrate having a mounting structure using resin. The circuit chip is placed over a hole in the circuit substrate through which epoxy resin for mounting the circuit chip is injected. Circuit structures underneath the chip are routed below the chip for improved flow of the resin under the chip, and spacer pins are used to adjust the distance between the circuit chip and the circuit substrate to also control the flow of the resin Improve attachment of the circuit chip.

Die US 4 143 456 offenbart ein Verfahren zum Abdichten bzw. Befestigen eines Bauelements, hier eines Bauelements für eine Uhr, an einer Schaltungsplatine, wobei das Bauelement zentriert über einer Öffnung in der Schaltungsplatine angeordnet ist, durch die Epoxid-Harz zur Befestigung bzw. zum Abdichten des Bauelements, das unter anderem auch über Kontakte an der Schaltungsplatine befestigt ist, eingespritzt wird. Das Epoxid-Harz verschließt daher die Öffnung und deckt das gesamte Bauelement ab, wobei eine Voraussetzung dafür ist, daß die Öffnung bezüglich der Schwerkraft über dem Bauelement beim Befestigen des Bauelements mit dem Epoxid-Harz angeordnet ist. Man nennt dieses Verfahren "Face Down Bonding Technique".The US 4 143 456 discloses a method of sealing a device, here a device for a watch, to a circuit board, wherein the device is centered over an opening in the circuit board, through the epoxy resin for attaching or sealing the device Among other things, is attached via contacts on the circuit board, is injected. The epoxy resin therefore seals the opening and covers the entire device, with a condition for the opening to be located in gravity above the device when mounting the device with the epoxy resin. This process is called "Face Down Bonding Technique".

Die WO 93/15521 A1 offenbart ein Verfahren zum Verbinden eines Massekontakts eines Halbleiterbauelements mit einem Massekontakt eines Substrats, wobei das Halbleiterbauelement mit der aktiven Fläche nach unten und dem Massekontakt nach oben über dem Substrat mit Lötperlen und einem Unterfüller, der über ein Loch in dem Substrat eingespritzt wird, befestigt ist. Die Verbindung zwischen dem Massekontakt des Halbleiterbauelements und dem Massekontakt des Substrats wird dabei über ein leitfähiges Material, das die Gesamtanordnung überdeckt und z. B. ein leitfähiges Harz oder eine Metallisierung ist, hergestellt.The WO 93/15521 A1 discloses a method for connecting a ground contact a semiconductor device having a ground contact of a substrate, wherein the semiconductor device with the active surface after down and ground contact up over the substrate with solder bumps and a underfiller, the over a hole is injected in the substrate is attached. The connection between the ground contact of the semiconductor device and the ground contact of the substrate is about a conductive one Material that covers the entire arrangement and z. B. a conductive resin or a metallization is made.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Verbindung eines Bauelements mit einem Substrat und eine elektrische Schaltung, die unter Verwendung dieses Verfahrens erzeugt wird, zu schaffen, wobei die dem Substrat zugewandte Seite des Bauelements dauerhaft zugänglich ist.The The object of the present invention is a method for connecting a device to a substrate and an electrical circuit, which is generated using this method, to create wherein the substrate facing side of the device permanently accessible is.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Verbindung eines Bauelements mit einem Substrat gemäß Anspruch 1 und eine elektrische Schaltung gemäß Anspruch 20 gelöst.These The object is achieved by a method for connecting a component with a substrate according to claim 1 and an electrical circuit according to claim 20 solved.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß durch das Vorsehen einer Barriere an dem Rand einer Öffnung in einem Substrat Bauelemente, wie z. B. Gassensoren, Feuchtesensoren etc., die eine direkte atmosphärische Einwirkung für ihre Funktion benötigen, in Flip-Chip-Technologie aufgebaut werden können.The present invention is the recognition nis basis that by providing a barrier at the edge of an opening in a substrate, components such. As gas sensors, humidity sensors, etc., which require a direct atmospheric impact for their function, can be constructed in flip-chip technology.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß ein Reinigen des Zwischenraums oder Spalts zwischen dem Bauelement und dem Substrat von Flußmittelrückständen und ein Trockenblasen desselben durch Zuführen des Reinigungsmittels bzw. der Luft, z. B. Stickstoff, in die Öffnung von der Rückseite des Substrats erfolgen kann. Dies geschieht in vorteilhafter Weise z. B. durch Einspritzen des Reinigungsmittels von der Unterseite des Substrats und/oder durch Ansaugen desselben von der Oberseite.One Advantage of the present invention is that a cleaning the gap or gap between the device and the substrate of flux residues and a dry-blowing thereof by supplying the cleaning agent or the air, for. As nitrogen, in the opening from the back of the substrate can take place. This is done in an advantageous manner z. B. by injecting the detergent from the bottom of the substrate and / or by sucking it from the top.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß an der Öffnung ein Unterdruck angelegt werden kann, um die Fließgeschwindigkeit des Unterfüllers zu erhöhen, oder darin, daß der Unterfüller durch die Öffnung eingepreßt oder von oben angesaugt werden kann, wodurch Lufteinschlüsse minimiert werden.One Another advantage of the present invention is that at the opening a Vacuum can be applied to the flow rate of the underfillers too increase, or in that the under filler through the opening pressed or can be sucked in from above, which minimizes air pockets become.

Wiederum ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß an allen Kanten des Bauelements Unterfüller abgesetzt werden kann, da die durch den Unterfüller verdrängte Luft über die Öffnung in dem Substrat entweichen kann, womit die Gefahr von Lufteinschlüssen verringert wird.In turn Another advantage of the present invention is that at all Edges of the component underfiller can be discontinued because the displaced by the underfill air escape through the opening in the substrate which reduces the risk of trapped air.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß durch das schnellere Fließen des Unterfüllers, oder dadurch, daß der Unterfüller bedingt durch den Bereich der Öffnung nicht mehr unter den gesamten Chip fließen muß, die Prozeßzeiten mehr als halbiert werden.One Another advantage of the present invention is that by the faster flow of the Under the filler, or in that the Underfiller conditionally through the area of the opening no longer has to flow under the entire chip, the process times more than halved.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht weiterhin darin, daß über der Öffnung in dem Substrat Bauelemente angeordnet werden können, die Luft (Dielektrizitätskonstante 1) als umgebendes Medium, wie z. B. HF-Bauelemente, oder eine direkte atmosphärische Einwirkung für ihre Funktion benötigen.One Advantage of the present invention further consists in that over the opening in the substrate components can be arranged, the air (dielectric constant 1) as a surrounding medium, such. As RF devices, or a direct atmospheric impact for your Need function.

Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert.preferred Further developments are defined in the subclaims.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:preferred embodiments The present invention will be described below with reference to FIG the enclosed drawings closer explained. Show it:

1 ein Substrat und ein Bauelement, die gemäß einem Verfahren aus dem Stand der verbunden wurden; 1 a substrate and a device joined in accordance with a prior art process;

2 die Anordnung von 1 nach dem Schritt des Unterfüllens; 2 the arrangement of 1 after the step of underfilling;

3 ein Ausführungsbeispiel der vorgliegenden Erfindung, einer Anordnung mit einem optisch transparenten Unterfüller mit integrierter Linse; 3 an embodiment of the vorgliegenden invention, an arrangement with an optically transparent Unterfüller with integrated lens;

4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anordnung eines Substrats und eines Bauelements, bei der das Substrat eine Barriere aufweist; 4 a further embodiment of an arrangement of a substrate and a device, wherein the substrate has a barrier;

5 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung eines Substrats und eines Bauelements, bei der das Bauelement eine Barriere aufweist; 5 an embodiment of an arrangement of a substrate and a device, wherein the device has a barrier;

6 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung eines Substrats und eines Bauelements, bei der das Substrat eine eingesteckte Hülse aufweist; 6 an embodiment of an arrangement of a substrate and a component, wherein the substrate has an inserted sleeve;

7 eine optische Anordnung, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde; 7 an optical assembly made in accordance with the present invention;

8 eine optische Anordnung aus einem LED-Bauelement, einem Substrat und einer Linse; 8th an optical arrangement of an LED device, a substrate and a lens;

9 eine optische Anordnung aus einem optischen Bauelement und einem daran angekoppelten Faserstecker; 9 an optical arrangement of an optical component and a fiber connector coupled thereto;

10 eine Anordnung mit einem optischen Bauelement und einer Kugellinse; 10 an arrangement with an optical component and a ball lens;

11 eine Anordnung mit einem Bauelement und einem Schutzgitter; 11 an arrangement with a component and a protective grid;

12 eine Anordnung mit einem Bauelement und einer gasdurchlässigen Membran; 12 an arrangement with a component and a gas-permeable membrane;

13 eine Anordnung mit einem Bauelement und einer biegsamen Membran; 13 an assembly with a component and a flexible membrane;

14 eine Anordnung mit einem Bauelement und einer chemischaktiven Füllung in der Öffnung im Substrat; 14 an arrangement with a device and a chemically active filling in the opening in the substrate;

15 eine weitere Anordnung mit einem Bauelement und einer wärmeleitenden Füllung in der Öffnung im Substrat; 15 a further arrangement with a device and a heat-conductive filling in the opening in the substrate;

16 eine Anordnung, bei der das Bauelement eine Abdeckung aufweist; und 16 an arrangement in which the device has a cover; and

17 eine Anordnung eines Substrats und eines EPROMs. 17 an arrangement of a substrate and an EPROM.

In der nachfolgenden Beschreibung sind gleiche Elemente und Teile in den Zeichnungen mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the following description, the same elements and parts in the drawings provided the same reference numerals.

1 zeigt ein Bauelement 100 und ein Substrat 102, die gemäß einem Verfahren aus dem Stand der Technik verbunden wurden, wobei der Schritt des Unterfüllens noch nicht ausgeführt ist. 1 shows a component 100 and a substrate 102 which have been joined according to a method of the prior art, wherein the step of underfilling is not yet performed.

Bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird zunächst das Substrat 102 bereitgestellt, das eine Öffnung 104 aufweist, die sich von einer ersten Hauptoberfläche 106 des Substrats 102 zu einer zweiten Hauptoberfläche 108 des Substrats 102 erstreckt. Der Durchmesser der Öffnung 104 im Substrat 102 liegt im Bereich von 50 μm bis zu mehreren Millimetern, abhängig von der Größe der nicht mit Lötperlen oder Bumps versehenen Fläche unter dem Bauelement 100 oder dem Chip. Das Bauelement 100 wird mit dem Substrat 102 mittels eines Lotmaterials 110 derart verbunden, daß das Bauelement 100 über der Öffnung 104 in dem Substrat 102 angeordnet ist, so daß sich zwischen dem Bauelement 100 und dem Substrat 102 ein Zwischenraum 112 einstellt. Das Bauelement 100 weist auf einer ersten Hauptoberfläche 116 Anschlußflächen 114 auf. Das Substrat 102 weist auf der ersten Hauptoberfläche 106 um die Öffnung 104 herum Anschlußflächen 118 auf, deren Anordnung der Anordnung der Anschlußflächen 114 auf dem Bauelement 100 entspricht. Beim Verbinden des Bauelements 100 mit dem Substrat 102 wird das Lotmaterial 110 auf die Anschlußflächen 114, 118 des Bauelements 100 und des Substrats 102 aufgebracht, wobei das Bauelement 100 vor dem Verbinden mit dem Substrat 102 ausgerichtet wird. Anschließend wird der Zwischenraum 112 bzw. der Spalt zwischen dem Bauelement 100 und dem Substrat 102 von Flußmittelrückständen durch Zuführen eines Reinigungsmittels über die Öffnung 104, z. B. von der zweiten Hauptoberfläche 108 des Substrats 102 aus, gereinigt, und anschließend wird der Zwischenraum 112 trockengeblasen.In the method of the present invention, first, the substrate 102 provided an opening 104 which extends from a first major surface 106 of the substrate 102 to a second main surface 108 of the substrate 102 extends. The diameter of the opening 104 in the substrate 102 is in the range of 50 microns to several millimeters, depending on the size of not provided with solder bumps or bumps surface under the device 100 or the chip. The component 100 becomes with the substrate 102 by means of a solder material 110 connected such that the device 100 over the opening 104 in the substrate 102 is arranged so that between the component 100 and the substrate 102 a gap 112 established. The component 100 points to a first main surface 116 lands 114 on. The substrate 102 points to the first main surface 106 around the opening 104 around pads 118 on, whose arrangement of the arrangement of the pads 114 on the device 100 equivalent. When connecting the device 100 with the substrate 102 becomes the solder material 110 on the pads 114 . 118 of the component 100 and the substrate 102 applied, the device 100 before bonding to the substrate 102 is aligned. Subsequently, the gap 112 or the gap between the component 100 and the substrate 102 flux residues by supplying a cleaning agent through the opening 104 , z. From the second major surface 108 of the substrate 102 out, cleaned, and then the gap 112 blown dry.

Optional kann die Öffnung 104 eine Metallisierung oder eine Durchkontaktierung 120 einer Innenkante 122 aufweisen, die sich bis auf die zweite Hauptoberfläche 108 des Substrats 102 erstreckt.Optionally, the opening 104 a metallization or a via 120 an inner edge 122 exhibit, extending down to the second main surface 108 of the substrate 102 extends.

Die Öffnung 104 dient zum Reinigen des Zwischenraums 112, um Flußmittelrückstände zu entfernen, zum Trocknen nach dem Reinigen und zum Unterfüllen.The opening 104 serves to clean the gap 112 to remove flux residue, to dry after cleaning and to underfill.

Beim dem Schritt des Reinigens und Trockenblasens wird das Reinigungsmittel in vorteilhafter Weise z. B. durch Einspritzen durch die Öffnung 104 von der zweiten Hauptoberfläche 108 des Substrats 102 und/oder durch Ansaugen von der ersten Hauptoberfläche 106 des Substrats 102 zugeführt, so daß ein besserer Durchfluß des Reinigungsmittels erfolgt.In the step of cleaning and dry blowing, the cleaning agent is advantageously z. B. by injection through the opening 104 from the second main surface 108 of the substrate 102 and / or by suction from the first main surface 106 of the substrate 102 supplied, so that a better flow of the cleaning agent takes place.

2 zeigt die Anordnung aus 1 nach den Schritten des Reinigens und Trocknens des Zwischenraums 112 zwischen dem Bauelement 100 und dem Substrat 102 und nach dem Einbringen eines Unterfüllers 124 in den Zwischenraum 112 und in die Öffnung 104. Die Öffnung 104 im Substrat 102 ist nach dem Unterfüllen geschlossen. 2 shows the arrangement 1 after the steps of cleaning and drying the gap 112 between the component 100 and the substrate 102 and after the insertion of an underfiller 124 in the gap 112 and in the opening 104 , The opening 104 in the substrate 102 is closed after underfilling.

Beim dem Schritt des Unterfüllens wird an die Öffnung 104 ein Unterdruck angelegt, um die Fließgeschwindigkeit des Unterfüllers 124 zu erhöhen. Anstelle des Anlegens eines Unterdrucks an die Öffnung 104 kann der Unterfüller 124 durch die Öffnung 104 eingepreßt werden, oder der Unterfüller 124 kann von der ersten Hauptoberfläche 106 des Substrats 102 aus durch einen Randspalt 126, 128 zwischen einer Kante 130, 132 der Hauptoberfläche 116 des Bauelements 100 und der ersten Hauptoberfläche 106 des Substrats 102 angesaugt werden. Dies minimiert die Bildung von Lufteinschlüssen.At the step of underfilling it gets to the opening 104 a vacuum is applied to the flow rate of the underfiller 124 to increase. Instead of applying a negative pressure to the opening 104 can the underfiller 124 through the opening 104 or the underfiller 124 can from the first main surface 106 of the substrate 102 out through an edge gap 126 . 128 between an edge 130 . 132 the main surface 116 of the component 100 and the first main surface 106 of the substrate 102 be sucked. This minimizes the formation of trapped air.

Nach dem Unterfüllen des Bauelements 104 bildet der Unterfüller 124 in dem Bereich des Randspalts 126 bzw. 128 einen ersten und einen zweiten Randbereich 133a, 133b, die sich von der ersten Hauptoberfläche 106 des Substrats 102 zu der ersten Hauptoberfläche 116 des Bauelements 100 erstrecken, wobei der erste Randbereich 133a einen ersten Winkel mit der ersten Hauptoberfläche 106 des Substrats 102 bildet, und der zweite Randbereich 133b einen zweiten Winkel mit der ersten Hauptoberfläche 106 des Substrats 102 bildet.After underfilling the device 104 forms the underfiller 124 in the area of the marginal gap 126 respectively. 128 a first and a second edge area 133a . 133b extending from the first main surface 106 of the substrate 102 to the first main surface 116 of the component 100 extend, wherein the first edge region 133a a first angle with the first main surface 106 of the substrate 102 forms, and the second edge area 133b a second angle with the first major surface 106 of the substrate 102 forms.

Wird ein optisch transparenter Unterfüller 124 verwendet, kann die Öffnung 104 für die Integration von Linsen 134, wie es in der 3 dargestellt ist, und anderen optisch passiven Bauelementen genutzt, und mit dem Unterfüller 124 verschlossen werden. Die Öffnung 104 kann außerdem unter Verwendung eines optisch transparenten Unterfüllers 124 für das Löschen von EPROMs mittels UV-Licht verwendet werden, um diese neu zu programmieren, wobei dabei die aktive erste Hauptoberfläche 116 des Bauelements 100 bzw. des EPROMs 100 über der Öffnung 104 angeordnet ist. Ist die Innenkante 122 der Öffnung 104 metallisiert oder durchkontaktiert, so kann die Öffnung 104 zusätzlich zur elektrischen Kontaktierung aber auch zur Wärmeleitung dienen.Will be an optically transparent underfiller 124 used, the opening can be 104 for the integration of lenses 134 as it is in the 3 and other optically passive components, and with the underfiller 124 be closed. The opening 104 can also be done using an optically transparent underfill 124 to erase EPROMs using UV light to reprogram them, with the active first main surface 116 of the component 100 or the EPROM 100 over the opening 104 is arranged. Is the inner edge 122 the opening 104 metallized or plated through, so can the opening 104 in addition to the electrical contact but also serve for heat conduction.

Die Randbereiche 133a, 133b des Unterfüllers 124 sind ähnlich zu der 2 ausgebildet.The border areas 133a . 133b of the underfiller 124 are similar to the 2 educated.

In 4 ist ein erfindungsgemäß mit dem Substrat verbundenes Bauelement dargestellt. Zwischen dem Bauelement 100 und dem Substrat 102 ist benachbart zu einem Rand 138 der Öffnung 104 eine Barriere angeordnet, und der Unterfüller 124 wird von der ersten Hauptoberfläche 106 des Substrats 102 durch die Randspalten 126, 128 eingebracht. Die Öffnung 104 im Substrat 102 wird durch den Unterfüller 124 nicht gefüllt.In 4 is shown a device according to the invention connected to the substrate. Between the component 100 and the substrate 102 is adjacent to an edge 138 the opening 104 arranged a barrier, and the underfiller 124 is from the first main surface 106 of the substrate 102 through the margins 126 . 128 brought in. The opening 104 in the substrate 102 is going through the underfiller 124 not filled.

Die Öffnung 104 dient wie oben zum Reinigen und Trockenblasen von Flußmittelrückständen und zum Unterfüllen. Weiterhin dient die Öffnung 104 dazu, daß Bauelemente, wie z. B. Gassensoren, Feuchtesensoren und Sensoren, die eine direkte atmosphärische Einwirkung für ihre Funktion nach der Verbindung mit dem Substrat 102 benötigen, oder Bauelemente 100, für die als umgebendes Medium Luft mit einer Dielektrizitätskonstante von Eins vorteilhaft ist, wie z. B. Bauelemente für HF-Anwendungen, derart aufgebaut werden können, daß deren aktiver Bereich dem Substrat 102 bzw. der Öffnung 104 zugewandt ist. Solche Bauelemente können gemäß der vorliegenden Erfindung in der Flip-Chip-Technologie aufgebracht werden.The opening 104 serves as above for cleaning and dry blowing flux residues and underfilling. Furthermore, the opening serves 104 to the fact that components such. As gas sensors, humidity sensors and sensors, the direct atmospheric impact on their function after connection to the substrate 102 need, or components 100 for which air with a dielectric constant of one is advantageous as the surrounding medium, such as e.g. B. components for RF applications, can be constructed such that their active region of the substrate 102 or the opening 104 is facing. Such devices may be applied according to the present invention in flip-chip technology.

Die Barriere 136 verhindert das Fließen des Unterfüllers 124 in einen Raum 140, der durch die Öffnung 104, durch die Barriere 136, und durch die erste Hauptoberfläche 116 des Bauelements 100 begrenzt wird. Dadurch wird die aktive erste Hauptoberfläche 116 des Bauelements 100 nicht durch den Unterfüller 124 bedeckt, was den Aufbau der oben erwähnten Bauelemente ermöglicht.The barrier 136 prevents the underfiller from flowing 124 in a room 140 passing through the opening 104 through the barrier 136 , and through the first main surface 116 of the component 100 is limited. This becomes the active first major surface 116 of the component 100 not by the underfiller 124 covered, which allows the construction of the above-mentioned components.

Beim Unterfüllen wird der Unterfüller 124 von der ersten Hauptoberfläche 106 des Substrats 102 aus von einer, mehreren oder allen Seiten in die Randspalten 126, 128 zugeführt bzw. in der Nähe derselben abgesetzt oder dispenst. Der Unterfüller 124 fließt dabei in den Zwischenraum 112, und füllt denselben bis zu der Barriere 136, die ein weiteres Fließen des Unterfüllers 124 in den Raum 140 verhindert.Underfilling becomes the underfiller 124 from the first main surface 106 of the substrate 102 from one, several or all sides into the margins 126 . 128 supplied or deposited in the vicinity of the same or dispenst. The underfiller 124 flows into the gap 112 , and fill it up to the barrier 136 that is another flow of the underfiller 124 in the room 140 prevented.

Der Unterfüller 124 kann von allen Seiten in die Randspalten 126, 128 zugeführt werden. Die dabei eingeschnürte Luft kann über die Barriere 136 und damit nach außen über die Öffnung 104 entweichen. Die Gefahr von Lufteinschlüssen wird damit verringert, und die Prozeßzeiten werden mehr als halbiert, da der Unterfüller 124 nicht mehr in den gesamten Zwischenraum 112 bzw. in den durch die Barriere 136 verkleinerten Zwischenraum 112 fließt. Obwohl der Raum 140 nicht gefüllt wird, werden die Vorteile des Unterfüllens dadurch nicht beeinflußt.The underfiller 124 can from all sides into the margins 126 . 128 be supplied. The constricted air can pass through the barrier 136 and thus outward over the opening 104 escape. The risk of trapped air is thus reduced, and the process times are more than halved because of the underfiller 124 no longer in the entire gap 112 or in through the barrier 136 reduced gap 112 flows. Although the room 140 is not filled, the benefits of underfilling are not affected.

Die Barriere 136 kann durch Legen eines Damms um die Öffnung 104 auf dem Substrat 102 oder der Leiterplatte, z. B. durch Dispensen von Epoxid-Harzen, erzeugt werden. Die Barrierenhöhe ist dabei kleiner als die Höhe des Lotmaterials 110 bzw. der Lötperlen.The barrier 136 can by laying a dam around the opening 104 on the substrate 102 or the circuit board, z. B. by dispensing epoxy resins produced. The barrier height is smaller than the height of the solder material 110 or the solder bumps.

Nach dem Unterfüllen des Bauelements 100 bildet der Unterfüller 124 in dem Bereich des Randspalts 126 bzw. 128 einen dritten und einen vierten Randbereich 139a, 139b, die sich von der ersten Hauptoberfläche 106 des Substrats 102 zu der ersten Hauptoberfläche 116 des Bauelements 100 erstrecken, wobei der dritte Randbereich 139a einen dritten Winkel mit der ersten Hauptoberfläche 106 des Substrats 102 bildet, und der vierte Randbereich 139b einen vierten Winkel mit der ersten Hauptoberfläche 106 des Substrats 102 bildet.After underfilling the device 100 forms the underfiller 124 in the area of the marginal gap 126 respectively. 128 a third and a fourth edge area 139a . 139b extending from the first main surface 106 of the substrate 102 to the first main surface 116 of the component 100 extend, wherein the third edge region 139a a third angle with the first major surface 106 of the substrate 102 forms, and the fourth edge area 139b a fourth angle with the first major surface 106 of the substrate 102 forms.

Anstelle der in der 4 dargestellten Anordnung der Barriere 136, kann die Barriere 136 bzw. der Damm auf dem Bau element 100, das ein Sensor, ein Aktor oder ein anderes Bauelement ist, z. B. durch Dispensen von Epoxid-Harzen, benachbart zu dem Rand 138 der Öffnung 104 aufgebracht werden, wie es in 5 dargestellt ist.Instead of in the 4 illustrated arrangement of the barrier 136 , the barrier may be 136 or the dam on the construction element 100 which is a sensor, an actuator or other device, e.g. B. by dispensing epoxy resins, adjacent to the edge 138 the opening 104 be applied as it is in 5 is shown.

Die Randbereiche 139a, 139b des Unterfüllers 124 sind ähnlich zu der 4 ausgebildet.The border areas 139a . 139b of the underfiller 124 are similar to the 4 educated.

Die Barriere 136 kann im Fertigungsprozeß des Substrats 102, z. B. einer Leiterplatte, durch galvanische Abscheidung erzeugt werden.The barrier 136 can in the manufacturing process of the substrate 102 , z. B. a circuit board, are produced by electrodeposition.

Die Barriere 136 kann auch durch eine Oberflächenbeschichtung oder -behandlung des Randbereichs um die Öffnung 104 geschaffen werden, so daß die Oberflächenspannung zu dem Unterfüller 124 derart vergrößert wird, daß dieser die Barriere 136 nicht benetzt.The barrier 136 can also be achieved by a surface coating or treatment of the edge area around the opening 104 be created so that the surface tension to the Unterfüller 124 is increased so that this the barrier 136 not wetted.

Andere Formen der Barrierenbildung sind möglich. Die Barriere 136, die die Öffnung 104 umgibt, muß z. B. nicht fortlaufend ausgebildet sein, sondern sie kann durch kleine Zwischenräume unterbrochen sein, oder sie kann aus eng beabstandeten Höckern bestehen.Other forms of barrier formation are possible. The barrier 136 that the opening 104 surrounds, z. B. may not be continuously formed, but it may be interrupted by small gaps, or it may consist of closely spaced bumps.

Wie in 6 gezeigt ist, kann die Barriere 136 durch vorgefertigte Hülsen 142, die z. B. in das Substrat 102 gesteckt oder eingelötet werden, gebildet werden. Die Hülse 142 wird dabei an der zweiten Hauptoberfläche 108 des Substrats 102 in die Öffnung 104 eingebracht, derart, daß ein Flansch 144 der Hülse auf der zweiten Hauptoberfläche 108 des Substrats 102 aufliegt und zu dem Flansch 144 senkrechte Seitenwände 148, 150 der Hülse 142 sich von der zweiten Hauptoberfläche 108 des Substrats 102 bis kurz vor die erste Hauptoberfläche 116 des Bauelements 100 erstrecken und so die Barriere bilden. Die Hülse 142 kann ein Innengewinde oder andere Anschlußelemente aufweisen, die zur Anbringung von weiteren Bauelementen auf der zweiten Hauptoberfläche 108 des Substrats 102 dienen.As in 6 shown is the barrier 136 through prefabricated sleeves 142 that z. B. in the substrate 102 be plugged or soldered to be formed. The sleeve 142 is doing on the second main surface 108 of the substrate 102 in the opening 104 introduced, such that a flange 144 the sleeve on the second main surface 108 of the substrate 102 rests and to the flange 144 vertical side walls 148 . 150 the sleeve 142 from the second main surface 108 of the substrate 102 until just before the first main surface 116 of the component 100 extend and thus form the barrier. The sleeve 142 may have an internal thread or other connection elements, which are suitable for mounting further components on the second main surface 108 of the substrate 102 serve.

Die Randbereiche 133a, 133b des Unterfüllers 124 sind ähnlich zu der 2 ausgebildet.The border areas 133a . 133b of the underfiller 124 are similar to the 2 educated.

Ferner existieren zusätzliche Anwendungen, bei denen ein Zugang zu der aktiven Chipoberfläche 116 erwünscht ist. Die aktive Chipoberfläche 116 ist gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer Flip-Chip-Befestigung nicht vollständig verborgen bzw. nach dem Unterfüllen nicht vollständig abgedeckt. Nachfolgend werden weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben.Furthermore, there are additional applications in which access to the active chip surface 116 is desired. The active chip surface 116 is according to the present invention is not completely hidden in a flip-chip attachment or not completely covered after underfilling. Hereinafter, further preferred embodiments will be described.

In 7 ist eine optische Anordnung dargestellt, die aus einer LED 100a, einer PIN-Diode 100b und dem Substrat 102 besteht. Die LED 100a ist mit dem Substrat 102 über eine Lotverbindung 110a und einen Unterfüller 124a verbunden. Auf der ersten Hauptoberfläche 116a der LED 100a sind Anschlußflächen 114a und auf der ersten Hauptoberfläche 106 des Substrats 102 sind Anschlußflächen 118a vorgesehen. Weiterhin ist auf der ersten Hauptoberfläche 106 des Substrats 102 eine Barriere 136a benachbart zu einem ersten Rand 138a der Öffnung 104 gebildet. Symmetrisch zu dem Substrat 102 ist die PIN-Diode 100b über eine Lotverbindung 110b und einen Unterfüller 124b mit der zweiten Hauptoberfläche 108 des Substrats 102 verbunden. Auf der ersten Hauptoberfläche 116b der PIN-Diode 100b sind Anschlußflächen 114b und auf der zweiten Hauptoberfläche 108 des Substrats 102 sind Anschlußflächen 118b gebildet. Eine Barriere 136b ist auf der zweiten Hauptoberfläche 108 des Substrats 102 benachbart zu einem zweiten Rand 138b der Öffnung 104 gebildet. Pfeile in der 7 beschreiben die Übertragung von Licht von der LED 100a zu der PIN-Diode 100b.In 7 an optical arrangement is shown which consists of an LED 100a , a PIN diode 100b and the substrate 102 consists. The LED 100a is with the substrate 102 via a solder connection 110a and a subfiller 124a connected. On the first main surface 116a the LED 100a are pads 114a and on the first main surface 106 of the substrate 102 are pads 118a intended. Furthermore, on the first main surface 106 of the substrate 102 a barrier 136a adjacent to a first edge 138a the opening 104 educated. Symmetrical to the substrate 102 is the PIN diode 100b via a solder connection 110b and a subfiller 124b with the second main surface 108 of the substrate 102 connected. On the first main surface 116b the PIN diode 100b are pads 114b and on the second main surface 108 of the substrate 102 are pads 118b educated. A barrier 136b is on the second main surface 108 of the substrate 102 adjacent to a second edge 138b the opening 104 educated. Arrows in the 7 describe the transmission of light from the LED 100a to the PIN diode 100b ,

Die Verbindung und der elektrische Kontakt der LED 100a mit dem Substrat 102 wird durch die Anschlußflächen 114a, durch die Anschlußflächen 118a und durch die Lotverbindungen 110a gebildet. Die Verbindung und der elektrische Kontakt der PIN-Diode 100b mit dem Substrat 102 wir durch die Anschluß flächen 114b, durch die Anschlußflächen 118b und durch die Lotverbindungen 110b gebildet.The connection and the electrical contact of the LED 100a with the substrate 102 is through the pads 114a , through the pads 118a and by the solder joints 110a educated. The connection and the electrical contact of the PIN diode 100b with the substrate 102 we flats through the connection 114b , through the pads 118b and by the solder joints 110b educated.

Die Barrieren 136a, 136b verhindern das Fließen der Unterfüller 124a, 124b in einen Raum 152, der durch die Barrieren 136a, 136b, durch die Innenkante 122 der Öffnung 104, durch die erste Hauptoberfläche 116a des Bauelements 100a und durch die erste Hauptoberfläche 116b des Bauelements 100b begrenzt ist. Der Raum 152 ermöglicht, daß das von der LED 100a ausgesandte Licht, wie z. B. durch Pfeile in 7 gezeigt, ungehindert auf die PIN-Diode 100b treffen kann. Die Anordnung dient zur galvanischen Trennung der LED 100a und der PIN-Diode 100b bzw. als Optokoppler.The barriers 136a . 136b prevent the flow of underfillers 124a . 124b in a room 152 passing through the barriers 136a . 136b , through the inner edge 122 the opening 104 , through the first main surface 116a of the component 100a and through the first main surface 116b of the component 100b is limited. The space 152 allows that from the LED 100a emitted light, such. B. by arrows in 7 shown, unhindered on the PIN diode 100b can meet. The arrangement is used for galvanic isolation of the LED 100a and the PIN diode 100b or as an optocoupler.

Die Randbereiche 139a, 139b des Unterfüllers 124a und die Randbereiche 151a, 151b des Unterfüllers 124b sind ähnlich zu der 4 ausgebildet.The border areas 139a . 139b of the underfiller 124a and the border areas 151a . 151b of the underfiller 124b are similar to the 4 educated.

8 zeigt eine Anordnung, bei der das Bauelement 100 als LED (Licht-Emittierende-Diode) ausgeführt ist. Das Substrat 102 umfaßt die Barriere 136 und eine Linse 154. Die Linse 154 ist mit zwei Halteelementen 156, 158, die an einer Halterung 160 vorgesehen sind, befestigt, wobei die Halterung 160 auf der zweiten Hauptoberfläche 108 des Substrats 102 um die Öffnung 104 herum, z. B durch Löten, angebracht ist, und die Halteelemente 156, 158 und die Linse 154 leicht in den Raum 140 hineinragen. Alternativ kann die Halterung 160 z. B. in der Form einer Hülse in die Öffnung 104 eingesteckt werden. Anstelle der Linse 154 oder zusätzlich dazu können Linsen, Blenden, halbdurchlässige Spiegel, Strichgitter, Prismen, Polarisatoren, optische Filter oder andere optische Bauelemente verwendet werden. 8th shows an arrangement in which the device 100 as LED (light-emitting diode) is executed. The substrate 102 includes the barrier 136 and a lens 154 , The Lens 154 is with two retaining elements 156 . 158 attached to a bracket 160 are provided, attached, the holder 160 on the second main surface 108 of the substrate 102 around the opening 104 around, z. B by soldering, is attached, and the holding elements 156 . 158 and the lens 154 easy in the room 140 protrude. Alternatively, the holder 160 z. B. in the form of a sleeve in the opening 104 be plugged in. Instead of the lens 154 or additionally, lenses, apertures, semitransparent mirrors, grating, prisms, polarizers, optical filters, or other optical devices may be used.

Anwendungen dieser Anordnung liegen dabei insbesondere in der Kombination von Linsen, Blenden etc. mit LEDs, Laserdioden, insbesondere vertikal emittierende Laserdioden, z. B. bei der Kopplung einer LED oder eines Lasers an eine Faser oder allgemeiner zur Auskopplung von erzeugtem Licht, wie z. B. durch die Pfeile in 8 dargestellt, aus einer Lichtquelle und bei der Aufteilung des Lichts bezüglich der Intensität, Wellenlänge, der Polarisation etc. Weitere Anwendungen liegen in der Kombination von Linsen, Blenden etc. mit PIN-Dioden, z. B. zur Einkopplung von zu erfassendem Licht in die PIN-Diode, und in der Kombination mit anderen optisch aktiven und passiven Bauelementen.Applications of this arrangement are in particular the combination of lenses, diaphragms etc. with LEDs, laser diodes, in particular vertically emitting laser diodes, z. As in the coupling of an LED or a laser to a fiber or more generally for coupling out of generated light, such as. B. by the arrows in 8th shown, from a light source and the distribution of light with respect to the intensity, wavelength, polarization, etc. Further applications are the combination of lenses, diaphragms etc. with PIN diodes, z. B. for coupling of light to be detected in the PIN diode, and in combination with other optically active and passive components.

Die Randbereiche 139a, 139b des Unterfüllers 124 sind ähnlich zu der 4 ausgebildet.The border areas 139a . 139b of the underfiller 124 are similar to the 4 educated.

9 zeigt eine Anordnung, bei der das Bauelement 100 eine LED oder einer PIN-Diode ist, die mit einer optischen Faser 162 oder einem Faserstecker 163, der eine optische Faser 162 aufweist, gekoppelt ist. Die Hülse 142 ist ähnlich wie bei der in 6 gezeigten Anordnung in die Öffnung von der zweiten Hauptoberfläche 108 des Substrats 102 aus, z. B. durch Löt- oder Stecktechniken, eingebracht. Die Faser 162 bzw. der Faserstecker 163 ist ferner in die Hülse 142 eingebracht, und mit derselben, z. B. durch ein Innengewinde oder durch Anschlußelemente, verbunden. Die Faser 162 ist nahe der und zentriert zu der aktiven Oberfläche 116 des Bauelements 100 positioniert, um z. B. eine effektive Einkopplung der emittierten LED-Strahlung in die Faser 162 zu ermöglichen. Anwendungen liegen dabei insbesondere in der Kombination mit LEDs, Laserdioden (insbesondere vertikal emittierende Laserdioden), PIN-Dioden und anderen optisch aktiven und passiven Bauelementen. 9 shows an arrangement in which the device 100 an LED or a PIN diode is that with an optical fiber 162 or a fiber connector 163 that is an optical fiber 162 has, is coupled. The sleeve 142 is similar to the one in 6 shown arrangement in the opening of the second main surface 108 of the substrate 102 out, z. B. by soldering or plugging techniques introduced. The fiber 162 or the fiber connector 163 is also in the sleeve 142 introduced, and with the same, z. B. by an internal thread or by connecting elements connected. The fiber 162 is near and centered to the active surface 116 of the component 100 positioned to B. an effective coupling of the emitted LED radiation in the fiber 162 to enable. Applications are in particular in the combination with LEDs, laser diodes (in particular vertically emitting laser diodes), PIN diodes and other optically active and passive components.

Die Randbereiche 133a, 133b des Unterfüllers 124 sind ähnlich zu der 2 ausgebildet.The border areas 133a . 133b of the underfiller 124 are similar to the 2 educated.

10 zeigt eine Anordnung eines optischen Bauelements 100, z. B. einer LED, mit einer Kugellinse 164. Die Kugellinse 164 ist in die Öffnung 104 in dem Substrat 102 eingebracht und erstreckt sich in den Zwischenraum 112 zwischen dem Substrat 102 und dem Bauelement 100 und berührt die aktive erste Hauptoberfläche 116 des Bauelements 100. Die Lin se 164 ist mit der aktiven Hauptoberfläche 116 des Bauelements 100 ausgerichtet, und dieselbe ist mit dem Unterfüller 124, z. B. einem optisch transparenten Unterfüller, mechanisch fixiert. 10 shows an arrangement of an optical component 100 , z. As an LED, with a ball lens 164 , The ball lens 164 is in the opening 104 in the substrate 102 introduced and extends into the space 112 between the subst advice 102 and the device 100 and touches the active first main surface 116 of the component 100 , The Lens 164 is with the active main surface 116 of the component 100 aligned, and the same is with the underfiller 124 , z. As an optically transparent underfillers, mechanically fixed.

Die Linse 164 dient zur Auskopplung von emittiertem Licht, wie durch die Pfeile 165 dargestellt, aus dem Bauelement 100 sowie zur Bildung einer Barriere für den Unterfüller 124. Alternativ können andere Elemente, wie z. B. Linsen, optische Filter, Prismen etc. eingebracht werden, und ferner als Barriere für den Unterfüller 124 dienen.The Lens 164 serves to decouple emitted light, as indicated by the arrows 165 shown, from the device 100 and to form a barrier for the underfiller 124 , Alternatively, other elements, such as. As lenses, optical filters, prisms, etc., and also as a barrier for the Unterfüller 124 serve.

Nach dem Unterfüllen des Bauelements 104 bildet der Unterfüller 124 in dem Bereich des Randspalts 126 bzw. 128 einen fünften und einen sechsten Randbereich 166a, 166b, die sich von der ersten Hauptoberfläche 106 des Substrats 102 zu der ersten Hauptoberfläche 116 des Bauelements 100 erstrecken, wobei der fünfte Randbereich 166a einen fünften Winkel mit der ersten Hauptoberfläche 106 des Substrats 102 bildet, und der sechste Randbereich 166b einen sechsten Winkel mit der ersten Hauptoberfläche 106 des Substrats 102 bildet.After underfilling the device 104 forms the underfiller 124 in the area of the marginal gap 126 respectively. 128 a fifth and a sixth edge area 166a . 166b extending from the first main surface 106 of the substrate 102 to the first main surface 116 of the component 100 extend, the fifth edge area 166a a fifth angle with the first major surface 106 of the substrate 102 forms, and the sixth edge area 166b a sixth angle with the first major surface 106 of the substrate 102 forms.

Der Unterfüller 124 bildet ferner Grenzflächen 167a, 167b zwischen der ersten Hauptoberfläche 116 des Bauelements 100 und der ersten Hauptoberfläche 106 des Substrats 102 benachbart zu der Linse 164, wobei die Grenzfläche 167a einen siebten Winkel zu der ersten Hauptoberfläche 106 des Substrats und die Grenzfläche 167b einen achten Winkel zu der ersten Hauptoberfläche 106 des Substrats bildet.The underfiller 124 also forms interfaces 167a . 167b between the first main surface 116 of the component 100 and the first main surface 106 of the substrate 102 adjacent to the lens 164 , where the interface 167a a seventh angle to the first major surface 106 of the substrate and the interface 167b an eighth angle to the first major surface 106 of the substrate.

Bezugnehmend auf 11 wird eine Anordnung beschrieben, die das Bauelement 100, z. B. einen Chip, Sensor oder Aktor, und die Hülse 142 mit einem Schutzgitter 168 umfaßt. Die Hülse 142 wird dabei auf der zweiten Hauptoberfläche 108 des Substrats 102 in die Öffnung im Substrat 102 eingebracht, derart, daß der Flansch 144 auf der zweiten Hauptoberfläche 108 des Substrats 102 aufliegt und die zu demselben senkrechten Seitenwände 148, 150 der Hülse 142 sich von der zweiten Hauptoberfläche 108 des Substrats 102 bis kurz vor die erste Hauptoberfläche 116 des Bauelements 100 erstrecken. Das Schutzgitter 168 liegt ausgerichtet zu der aktiven Oberfläche 116 des Bauelements 100 in einer Ebene mit dem Flansch 144 und ist mit demselben verbunden.Referring to 11 an arrangement is described, which is the device 100 , z. As a chip, sensor or actuator, and the sleeve 142 with a protective grid 168 includes. The sleeve 142 is doing on the second main surface 108 of the substrate 102 into the opening in the substrate 102 introduced, such that the flange 144 on the second main surface 108 of the substrate 102 rests and the same vertical side walls 148 . 150 the sleeve 142 from the second main surface 108 of the substrate 102 until just before the first main surface 116 of the component 100 extend. The protective grid 168 is aligned with the active surface 116 of the component 100 in a plane with the flange 144 and is connected to it.

Die Seitenwände 148, 150 der Hülse 142 dienen als Barriere für den Unterfüller 124. Das Gitter 168 dient dem mechanischen Schutz der aktiven Oberfläche 116 des Bauelements 100, z. B. von Gas-, Druck-, Feuchte-, Temperatursensoren und ferner von HF-Bauelementen, die ein Dielektrikum mit einer Dielektrizitätszahl von 1 benötigen.The side walls 148 . 150 the sleeve 142 serve as a barrier for the underfiller 124 , The grid 168 serves for the mechanical protection of the active surface 116 of the component 100 , z. B. of gas, pressure, humidity, temperature sensors and further of RF devices that require a dielectric with a dielectric constant of 1.

Die Randbereiche 133a, 133b des Unterfüllers 124 sind ähnlich zu der 2 ausgebildet.The border areas 133a . 133b of the underfiller 124 are similar to the 2 educated.

12 und 13 zeigen eine Anordnung mit dem Bauelement 100, z. B. einen Chip, einen Sensor oder einen Aktor, das mit dem Substrat 102, das die Hülse 142 wie bei der 11 in der Öffnung im Substrat 102 aufweist, verbunden ist. Die Hülse 142 wird dabei auf der zweiten Hauptoberfläche 108 des Substrats 102 in die Öffnung 104 eingebracht, derart, daß der Flansch 144 auf der zweiten Hauptoberfläche 108 des Substrats 102 aufliegt, und die zu demselben senkrechten Seitenwände 148, 150 der Hülse 142 sich von der zweiten Hauptoberfläche 108 des Substrats 102 bis kurz vor die erste Hauptoberfläche 116 des Bauelements 100 erstrecken. Bei der in 12 dargestellten Anordnung weist der Flansch 144 einen Vorsprung 170 hin zu einer Öffnung 172 der Hülse 142 auf, an dem ausgerichtet mit der Öffnung 172 eine Membran 174 befestigt ist. Bei der in 13 dargestellten Anordnung ist eine Membran 176 mit ihrem Rand 177 zwischen den Seitenwänden 148, 150 der Hülse 142 und der ersten Hauptoberfläche 116 des Bauelements 100 angeordnet, derart, daß sich dieselbe in einer Berührung oder benachbart und ausgerichtet zu der aktiven ersten Hauptoberfläche 116 des Bauelements 100 befindet. 12 and 13 show an arrangement with the device 100 , z. As a chip, a sensor or an actuator, with the substrate 102 that the sleeve 142 as with the 11 in the opening in the substrate 102 has connected. The sleeve 142 is doing on the second main surface 108 of the substrate 102 in the opening 104 introduced, such that the flange 144 on the second main surface 108 of the substrate 102 rests, and the same vertical side walls 148 . 150 the sleeve 142 from the second main surface 108 of the substrate 102 until just before the first main surface 116 of the component 100 extend. At the in 12 illustrated arrangement, the flange 144 a lead 170 towards an opening 172 the sleeve 142 on, aligned with the opening 172 a membrane 174 is attached. At the in 13 The arrangement shown is a membrane 176 with her edge 177 between the side walls 148 . 150 the sleeve 142 and the first main surface 116 of the component 100 arranged such that it is in contact or adjacent and aligned with the active first major surface 116 of the component 100 located.

Die Seitenwände 148, 150 dienen als Barriere für denn Unterfüller 124. In 12 kann die Membran 174 eine gasdurchlässige oder teildurchlässige Membran sein, die zur selektiven Detektion bestimmter Gase dient. In 13 kann die Membran 176 eine bewegliche oder biegsame Membran sein, die der Detektion schneller Druckänderungen dient, wobei eine kapazitive oder induktive Messung über den Sensorchip bzw. das Bauelement 100 erfolgt.The side walls 148 . 150 serve as a barrier for underfillers 124 , In 12 can the membrane 174 a gas-permeable or partially permeable membrane, which serves for the selective detection of certain gases. In 13 can the membrane 176 be a movable or flexible membrane, which serves to detect rapid pressure changes, wherein a capacitive or inductive measurement via the sensor chip or the component 100 he follows.

Die Randbereiche 133a, 133b des Unterfüllers 124 sind ähnlich zu der 2 ausgebildet.The border areas 133a . 133b of the underfiller 124 are similar to the 2 educated.

14 zeigt eine Anordnung, bei der das Bauelement 100, z. B. ein Chemo-Sensor, mit dem Substrat 102 verbunden ist, und in der Öffnung im Substrat 102 ist ähnlich wie bei der Anordnung in 12 eine Hülse 142 mit Seitenwänden 148, 150 eingebracht, z. B. eingesteckt oder eingelötet. An dem Vorsprung 170 des Flanschs 144 ist optional ein Verschluß 178 mit einem Ventilationsloch oder einer Düse 180 befestigt. Der durch die Seitenwände 148, 150 der Hülse 142, den Verschluß 178 und die erste Hauptoberfläche 116 des Bauelements 100 begrenzte Bereich bildet einen Raum 182, der ein Depot bildet, das mit verschiedensten aktiven oder passiven Stoffen, wie z. B. Trockenmittel, Aktivkohle, Gele, Chemikalien, Arzneistoffe etc., gefüllt sein kann. 14 shows an arrangement in which the device 100 , z. As a chemo-sensor, with the substrate 102 is connected, and in the opening in the substrate 102 is similar to the arrangement in 12 a sleeve 142 with side walls 148 . 150 introduced, z. B. inserted or soldered. At the projection 170 of the flange 144 is optional a closure 178 with a ventilation hole or a nozzle 180 attached. The through the side walls 148 . 150 the sleeve 142 , the closure 178 and the first main surface 116 of the component 100 limited area forms a space 182 , which forms a depot, with a variety of active or passive substances, such. As desiccant, activated carbon, gels, chemicals, drugs, etc., may be filled.

Die Seitenwände 148, 150 der Hülse 142 dienen wiederum als Barriere für den Unterfüller 124. Das Sensor- oder Aktorbauelement bzw. das Bauelement 100 kann als aktives Element bestimmte Stoffe durch Aufheizen freisetzen (Chemo-Aktor) oder durch Eindiffusion in das Depot messen (Chemo-Sensor).The side walls 148 . 150 the sleeve 142 again serve as a barrier for the underfiller 124 , The sensor or Aktorbauelement or the component 100 can as an active element release certain substances by heating (chemo-actor) or by diffusion into the depot (chemo-sensor).

Die Randbereiche 133a, 133b des Unterfüllers 124 sind ähnlich zu der 2 ausgebildet.The border areas 133a . 133b of the underfiller 124 are similar to the 2 educated.

15 zeigt eine Anordnung des Bauelements 100, z. B. eines Chips, eines Sensors oder eines Aktors, mit dem Substrat 102, bei der wie bei der Anordnung in 6 eine Hülse 142 mit Seitenwänden 148, 150 in die Öffnung im Substrat 102 eingebracht, z. B. eingesteckt oder eingelötet, ist. Der durch die Seitenwände 148, 150 der Hülse 142 und die erste Hauptoberfläche 116 des Bauelements 100 begrenzte Bereich bildet wiederum einen Raum 182, der mit einer Füllung aus wärmeleitenden Material, wie z. B. Kupfer, Lot oder anderen Materialien gefüllt ist. Anstelle der Füllung kann auch ein Kühlfinger verwendet werden. 15 shows an arrangement of the device 100 , z. As a chip, a sensor or an actuator, with the substrate 102 in which, as with the arrangement in 6 a sleeve 142 with side walls 148 . 150 into the opening in the substrate 102 introduced, z. B. inserted or soldered, is. The through the side walls 148 . 150 the sleeve 142 and the first main surface 116 of the component 100 limited area again forms a space 182 , with a filling of thermally conductive material, such. As copper, solder or other materials is filled. Instead of the filling, a cold finger can also be used.

Die Seitenwände 148, 150 der Hülse 142 dienen als Barriere für den Unterfüller 124. Die wärmeleitende Füllung bzw. der Kühlfinger ermöglichen neben der Erfassung einer Temperatur ferner eine effektive thermische Ableitung von Wärme auf die zweite Oberfläche 108 des Substrats 102.The side walls 148 . 150 the sleeve 142 serve as a barrier for the underfiller 124 , The thermally conductive filling or the cold finger, in addition to the detection of a temperature also allow an effective thermal dissipation of heat to the second surface 108 of the substrate 102 ,

Die Randbereiche 133a, 133b des Unterfüllers 124 sind ähnlich zu der 2 ausgebildet.The border areas 133a . 133b of the underfiller 124 are similar to the 2 educated.

Andere Substanzen mit spezifischen physikalischen Eigenschaften können in die Öffnung im Substrat 102 und den Raum 182 und somit in die unmittelbare Nähe der aktiven Bauelementoberfläche, z. B. eines Sensors oder eines Aktors, gebracht werden, wie z. B. Weich- oder Permanentmagnete für Strom oder Magnetsensoren und optisch anisotrope Materialien für optische Anwendungen.Other substances with specific physical properties can enter the opening in the substrate 102 and the room 182 and thus in the immediate vicinity of the active device surface, z. As a sensor or an actuator can be brought, such. B. soft or permanent magnets for electricity or magnetic sensors and optically anisotropic materials for optical applications.

Andere Substanzen zur Unterstützung der Sensorikfähigkeit, wie z. B. Diffusionsschichten, Kontaktmittel für Sensoren auf der Haut, etc., können in die Öffnung im Substrat 102 und den Raum 182 eingebracht werden.Other substances to support the sensor capability, such. B. diffusion layers, contact means for sensors on the skin, etc., can in the opening in the substrate 102 and the room 182 be introduced.

Bezugnehmend auf 16 wird eine Anordnung beschrieben, bei der das Bauelement 100, z. B. ein Chip, ein Sensor, ein Aktor, eine Laserdiode, eine Empfangsdiode etc., mit dem Substrat 102 mittels des Lotmaterials 110 und des Unterfüllers 124 oder einer Füllung verbunden ist. Das Substrat 102 weist Anschlußflächen 184 auf der zweiten Hauptoberfläche 108 des Substrats 102 auf, auf die ein Lotmaterial 186 bzw.Referring to 16 an arrangement is described in which the device 100 , z. As a chip, a sensor, an actuator, a laser diode, a receiving diode, etc., with the substrate 102 by means of the solder material 110 and the underfiller 124 or a filling is connected. The substrate 102 has pads 184 on the second main surface 108 of the substrate 102 on top of which a soldering material 186 respectively.

Lotkugeln aufgebracht sind. Eine Kappe 188, die mit dem Unterfüller 124, z. B. Silikon etc., gefüllt oder nicht gefüllt ist, oder eine Verkapselungsmasse, wie z. B. Globtop, oder durch Transfermolding oder Spritzguß gebildet, deckt eine zweite Hauptoberfläche 190 des Bauelements 100 und einen Teil der ersten Hauptoberfläche 106 des Substrats 102, der nicht zwischen dem Bauelement 100 und dem Substrat 102 liegt, ab. Es können ferner Löcher in der Kappe 188 oder in dem Unterfüller 124, z. B. für Differenzdrucksensoren, vorgesehen werden.Lotkugeln are applied. A cap 188 that with the underfiller 124 , z. As silicone, etc., filled or not filled, or an encapsulant, such as. B. Globtop, or formed by transfer molding or injection molding, covers a second major surface 190 of the component 100 and part of the first main surface 106 of the substrate 102 that is not between the component 100 and the substrate 102 lies, off. There may also be holes in the cap 188 or in the underfiller 124 , z. B. for differential pressure sensors are provided.

Die Kappe 188 dient zum mechanischen Schutz des Bauelements 100 und der gesamten Verbindung zwischen dem Bauelement 100 und dem Substrat 102. Das Lotmaterial 186 bzw. die Lotverbindungen dienen zur elektrischen Verbindung der gesamten Anordnung mit externen Bauelementen oder Vorrichtungen. Durch die Kappe 188 und die Lotverbindungen 186 kann das Substrat 102 mit dem Bauelement 100 vereinzelt werden, um ein BGA-Gehäuse oder ein CSP-Gehäuse zu erzeugen.The cap 188 serves for the mechanical protection of the component 100 and the entire connection between the device 100 and the substrate 102 , The solder material 186 or the solder joints are used for electrical connection of the entire arrangement with external components or devices. Through the cap 188 and the solder joints 186 can the substrate 102 with the component 100 isolated to produce a BGA package or a CSP package.

Die 17 zeigt eine Anordnung des Bauelements 100, z. B. eines EPROMs, mit dem Substrat 102 mittels der Lotverbindung 110 und dem Unterfüller 124. Die Barriere 136 dient dazu, um das Fließen des Unterfüllers 124 in den Raum 140 zu verhindern. Dadurch bleibt der Raum 140 frei von Unterfüller 124, und es kann z. B. UV-Licht 192 zur Löschung des EPROMs 100 verwendet werden, um denselben neu zu programmieren.The 17 shows an arrangement of the device 100 , z. B. an EPROM, with the substrate 102 by means of the solder connection 110 and the underfiller 124 , The barrier 136 serves to keep the underfiller flowing 124 in the room 140 to prevent. This leaves the room 140 free from underfiller 124 , and it can, for. B. UV light 192 to delete the EPROM 100 used to reprogram it.

Die Randbereiche 139a, 139b des Unterfüllers 124 sind ähnlich zu der 4 ausgebildet.The border areas 139a . 139b of the underfiller 124 are similar to the 4 educated.

Die in den Ausführungsbeispielen beschriebene Öffnung in dem Substrat kann eine beliebige, vom jeweiligen Anwendungsbereich der Anordnung abhängige Form aufweisen. Die Öffnung in dem Substrat kann z. B. rechteckig, oval oder rund sein.The in the embodiments described opening in the substrate can be any, from the respective application the arrangement dependent Have shape. The opening in the substrate may, for. B. rectangular, oval or round.

Claims (22)

Verfahren zur Verbindung eines Bauelements (100) mit einem Substrat (102), mit folgenden Schritten: a) Bereitstellen des Substrats (102), das eine Öffnung (104) aufweist, die sich von einer ersten Hauptoberfläche des Substrats (106) zu einer zweiten Hauptoberfläche des Substrats (108) erstreckt; b) Vorsehen einer Barriere (136, 136a, 142, 164) zwischen dem Bauele ment (100) und dem Substrat (102) benachbart zu einem Rand (138) der Öffnung (104); c) Verbinden des Bauelements (100) und des Substrats (102) mittels eines Lotmaterials (110), derart, daß das Bauelement (100) über der Öffnung (104) in dem Substrat (102) angeordnet ist, so daß sich zwischen dem Bauelement (100) und dem Substrat (102) ein Zwischenraum (112) einstellt; und d) Einbringen eines Unterfüllers (124) in den Zwischenraum (112) zwischen dem Bauelement (100) unddem Substrat (102) von der ersten Hauptoberfläche (106) des Substrats (102) aus, wobei ein durch die Barriere (136, 136a, 136b, 142, 164) begrenzter Raum (140) um die Öffnung (104) nicht mit Unterfüller (124) gefüllt wird.Method for connecting a component ( 100 ) with a substrate ( 102 ), comprising the following steps: a) providing the substrate ( 102 ), which has an opening ( 104 ) extending from a first major surface of the substrate ( 106 ) to a second major surface of the substrate ( 108 ) extends; b) providing a barrier ( 136 . 136a . 142 . 164 ) between the component ( 100 ) and the substrate ( 102 ) adjacent to an edge ( 138 ) of the opening ( 104 ); c) connecting the component ( 100 ) and the substrate ( 102 ) by means of a solder material ( 110 ), such that the component ( 100 ) above the opening ( 104 ) in the substrate ( 102 ) is arranged so that between the component ( 100 ) and the substrate ( 102 ) a gap ( 112 ); and d) placing an underfiller ( 124 ) into the space ( 112 ) between the component ( 100 ) and the substrate ( 102 ) from the first main surface ( 106 ) of the substrate ( 102 ), one through the barrier ( 136 . 136a . 136b . 142 . 164 ) limited space ( 140 ) around the opening ( 104 ) not with underfillers ( 124 ) is filled. Verfahren zur Verbindung eines Bauelements (100) mit einem Substrat (102) gemäß Anspruch 1, bei dem das Bauelement (100) Anschlußflächen (114) auf einer ersten Hauptoberfläche (116) aufweist, und bei dem das Substrat (102) Anschlußflächen (118) auf der ersten Haupt oberfläche (106) um die Öffnung (104) herum aufweist, deren Anordnung der Anordnung der Anschlußflächen (114) auf dem Bauelement (100 entspricht, und wobei der Schritt c) folgende Teilschritte umfaßt: c1) Aufbringen von Lotmaterial (110) auf die Anschlußflächen (114, 118) des Bauelements (100) und/oder des Substrats (102); und c2) Ausrichten von Bauelement (100) und Substrat (102).Method for connecting a component ( 100 ) with a substrate ( 102 ) according to claim 1, wherein the component ( 100 ) Pads ( 114 ) on a first main surface ( 116 ), and wherein the substrate ( 102 ) Pads ( 118 ) on the first main surface ( 106 ) around the opening ( 104 ) whose arrangement of the arrangement of the pads ( 114 ) on the component ( 100 and wherein step c) comprises the following substeps: c1) application of solder material ( 110 ) on the pads ( 114 . 118 ) of the component ( 100 ) and / or the substrate ( 102 ); and c2) aligning component ( 100 ) and substrate ( 102 ). Verfahren zur Verbindung eines Bauelements (100) mit einem Substrat (102) gemäß Anspruch 1 oder 2, das vor dem Schritt d) folgende Schritte aufweist: – Reinigen und/oder Trocknen des Zwischenraums (112) durch Zuführen eines Reinigungsmittels über die Öffnung (104) in dem Substrat (102); und – Trocknen des Zwischenraums (112).Method for connecting a component ( 100 ) with a substrate ( 102 ) according to claim 1 or 2, comprising the following steps before step d): - cleaning and / or drying of the intermediate space ( 112 ) by supplying a cleaning agent through the opening ( 104 ) in the substrate ( 102 ); and - drying the gap ( 112 ). Verfahren zur Verbindung eines Bauelements (100) mit einem Substrat (102) gemäß Anspruch 3, bei dem die Zufuhr des Reinigungsmittels über die Öffnung (104) von der zweiten Hauptoberfläche (108) des Substrats (102) aus erfolgt, wobei das Reinigungsmittel dort eingespritzt und/oder von der ersten Hauptoberfläche (106) des Substrats (102) aus angesaugt wird. Method for connecting a component ( 100 ) with a substrate ( 102 ) according to claim 3, wherein the supply of the cleaning agent through the opening ( 104 ) from the second main surface ( 108 ) of the substrate ( 102 ), wherein the cleaning agent is injected there and / or from the first main surface ( 106 ) of the substrate ( 102 ) is sucked out. Verfahren zur Verbindung eines Bauelements (100) mit einem Substrat (102) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Schritt d) das Einbringen des Unterfüllers (124) in Randspalten (126, 128), die zwischen Kanten (130, 132) des Bauelements (100) und der ersten Haupt oberfläche (106) des Substrats (102) gebildet sind, und das Erzeugen eines Unterdrucks an der Öffnung (104) in dem Substrat (102) zur Erhöhung der Fließgeschwindigkeit des Unterfüllers (124) aufweist.Method for connecting a component ( 100 ) with a substrate ( 102 ) according to one of claims 1 to 4, in which step d) the introduction of the underfiller ( 124 ) in marginal columns ( 126 . 128 ) between edges ( 130 . 132 ) of the component ( 100 ) and the first main surface ( 106 ) of the substrate ( 102 ) are formed, and creating a negative pressure at the opening ( 104 ) in the substrate ( 102 ) for increasing the flow rate of the underfiller ( 124 ) having. Verfahren zur Verbindung eines Bauelements (100) mit einem Substrat (102) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Barriere (136, 136a, 136b, 142, 164) auf der ersten Hauptoberfläche (106) des Substrats (102) und/oder der ersten Hauptoberfläche (116) des Bauelements (100) vorgesehen ist, oder durch die Öffnung (104) eingebracht wird.Method for connecting a component ( 100 ) with a substrate ( 102 ) according to one of claims 1 to 5, in which the barrier ( 136 . 136a . 136b . 142 . 164 ) on the first main surface ( 106 ) of the substrate ( 102 ) and / or the first main surface ( 116 ) of the component ( 100 ) or through the opening ( 104 ) is introduced. Verfahren zur Verbindung eines Bauelements (100) mit einem Substrat (102) gemäß Anspruch 6, bei dem die Barriere (136) ein Damm um die Öffnung ist, der aus Epoxid-Harzen, einer Hülse (142), einer galvanischen Abscheidung oder einer Oberflächenbeschichtung besteht.Method for connecting a component ( 100 ) with a substrate ( 102 ) according to claim 6, wherein the barrier ( 136 ) a dam around the opening made of epoxy resins, a sleeve ( 142 ), a galvanic deposition or a surface coating. Verfahren zur Verbindung eines Bauelements (100) mit einem Substrat (102) gemäß Anspruch 6 oder 7, bei dem die Barriere (136) eine Höhe aufweist, die kleiner als die Höhe des Zwischenraums (112) zwischen Substrat (102) und Bauelement (100) ist.Method for connecting a component ( 100 ) with a substrate ( 102 ) according to claim 6 or 7, wherein the barrier ( 136 ) has a height which is less than the height of the gap ( 112 ) between substrate ( 102 ) and component ( 100 ). Verfahren zur Verbindung eines Bauelements (100) mit einem Substrat (102) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, das vor dem Schritt b) folgenden Schritt aufweist: – vollständiges oder teilweises Vorsehen einer Metallisierung (120) der Innenkante (122) der Öffnung (104) in dem Substrat (102).Method for connecting a component ( 100 ) with a substrate ( 102 ) according to one of claims 1 to 8, comprising the following step before step b): - complete or partial provision of a metallization ( 120 ) of the inner edge ( 122 ) of the opening ( 104 ) in the substrate ( 102 ). Verfahren zur Verbindung eines Bauelements (100) mit einem Substrat (102) gemäß einem der Ansprüchen 1 bis 9, mit folgenden Schritten: f) Bereitstellen eines weiteren Bauelements (100b); und g) Verbinden des weiteren Bauelements (100b) mit der zweiten Hauptoberfläche (108) des Substrats (102);Method for connecting a component ( 100 ) with a substrate ( 102 ) according to one of claims 1 to 9, comprising the following steps: f) providing a further component ( 100b ); and g) connecting the further component ( 100b ) with the second main surface ( 108 ) of the substrate ( 102 ); Verfahren zur Verbindung eines Bauelements (100) mit einem Substrat (102) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem das Bauelement (100) ein optisches Bauelement, ein Chemo-Sensor, ein Sensor, ein Aktor oder ein Speicherbauelement ist.Method for connecting a component ( 100 ) with a substrate ( 102 ) according to one of claims 1 to 10, in which the component ( 100 ) is an optical device, a chemo-sensor, a sensor, an actuator or a memory device. Verfahren zur Verbindung eines Bauelements (100) mit einem Substrat (102) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem eine Hülse (142) mit einem Schutzgitter (168), einer gasdurchlässigen Membran (174), einer biegsamen Membran (176), einem Faserstecker (163), mit einer chemisch aktiven Substanz (182) gefüllt oder mit einem wärmeleitenden Material (182) gefüllt in die Öffnung (104) und einen Teil des Zwischenraums (112), der sich zwischen der Öffnung (104) und der ersten Hauptoberfläche (116) des Bauelements (100) befindet, eingebracht wird.Method for connecting a component ( 100 ) with a substrate ( 102 ) according to one of claims 1 to 11, wherein a sleeve ( 142 ) with a protective grid ( 168 ), a gas-permeable membrane ( 174 ), a flexible membrane ( 176 ), a fiber connector ( 163 ), with a chemically active substance ( 182 ) or with a thermally conductive material ( 182 ) filled in the opening ( 104 ) and part of the space ( 112 ) located between the opening ( 104 ) and the first main surface ( 116 ) of the component ( 100 ) is introduced. Verfahren zur Verbindung eines Bauelements (100) mit einem Substrat (102) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem eine Kugellinse (164), die gleichzeitig als Barriere dienen kann, in die Öffnung (104) in dem Substrat (102) eingebracht wird.Method for connecting a component ( 100 ) with a substrate ( 102 ) according to one of claims 1 to 11, wherein a ball lens ( 164 ), which can also serve as a barrier, into the opening ( 104 ) in the substrate ( 102 ) is introduced. Verfahren zur Verbindung eines Bauelements (100) mit einem Substrat (102) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem eine Linse (154) vor der Öffnung (104) auf der zweiten Hauptoberfläche (108) des Substrats (102) mittels einer Halterung (160) angebracht wird.Method for connecting a component ( 100 ) with a substrate ( 102 ) according to one of claims 1 to 11, in which a lens ( 154 ) in front of the opening ( 104 ) on the second main surface ( 108 ) of the substrate ( 102 ) by means of a holder ( 160 ) at is brought. Verfahren zur Verbindung eines Bauelements (100) mit einem Substrat (102) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem der Unterfüller (124) ein Epoxid-Harz ist.Method for connecting a component ( 100 ) with a substrate ( 102 ) according to one of claims 1 to 14, in which the underfiller ( 124 ) is an epoxy resin. Verfahren zur Verbindung eines Bauelements (100) mit einem Substrat (102) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem der Unterfüller (124) optisch transparent ist.Method for connecting a component ( 100 ) with a substrate ( 102 ) according to one of claims 1 to 15, in which the underfiller ( 124 ) is optically transparent. Verfahren zur Verbindung eines Bauelements (100) mit einem Substrat (102) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, bei dem das Bauelement (100) mit der aktiven Seite nach unten zeigt.Method for connecting a component ( 100 ) with a substrate ( 102 ) according to one of claims 1 to 16, in which the component ( 100 ) with the active side facing down. Verfahren zur Verbindung eines Bauelements (100) mit einem Substrat (102) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, bei dem die Öffnung (104) im Substrat (102) zylindrisch ist, und der Durchmesser der Öffnung (104) abhängig von der Größe der nicht mit Lotmaterial (110) versehenen ersten Hauptoberfläche (106) des Substrats (102) ist.Method for connecting a component ( 100 ) with a substrate ( 102 ) according to one of claims 1 to 17, wherein the opening ( 104 ) in the substrate ( 102 ) is cylindrical, and the diameter of the opening ( 104 ) depending on the size of not using solder material ( 110 ) provided first main surface ( 106 ) of the substrate ( 102 ). Verfahren zur Verbindung eines Bauelements (100) mit einem Substrat (102) gemäß Anspruch 18, bei dem der Durchmesser der Öffnung (104) im Substrat (102) im Bereich von 50 μm bis zu mehreren Millimetern liegt.Method for connecting a component ( 100 ) with a substrate ( 102 ) according to claim 18, wherein the diameter of the opening ( 104 ) in the substrate ( 102 ) in the range of 50 microns to several millimeters. Elektrische Schaltung mit folgenden Merkmalen: einem Substrat (102) mit einer Öffnung (104) und Anschlußflächen (118), die auf einer ersten Hauptoberfläche (106) des Substrats (102) um die Öffnung (104) herum angeordnet sind, einem Bauelement (100) mit Anschlußflächen (114), die auf einer ersten Hauptoberfläche (116) des Bauelements (100) angeordnet sind, wobei deren Anordnung der Anordnung der Anschlußflächen (118) auf dem Substrat (102) entspricht, einer Barriere (136, 136a, 136b, 142, 164), die zwischen dem Bauelement (100) und dem Substrat (102) benachbart zu einem Rand (138) der Öffnung (104) in dem Substrat (102) angeordnet ist, wobei das Bauelement (100) und das Substrat (102) über ein Lotmaterial (110) verbunden sind, und das Bauelement (100) über der Öffnung (104) angeordnet ist, was einen Zwischenraum (112) zwischen Bauelement (100) und Substrat (102) bildet, wobei der der Zwischenraum (112) mit einem Unterfüller (124) gefüllt ist, und wobei ein Raum (140), der durch die Öffnung (104), durch die Barriere (136, 136a, 136b, 142, 164) und gegebenfalls durch die erste Hauptoberfläche (116) des Bauelements (100) begrenzt wird, nicht mit dem Unterfüller (124) gefüllt ist.Electric circuit having the following features: a substrate ( 102 ) with an opening ( 104 ) and pads ( 118 ) on a first main surface ( 106 ) of the substrate ( 102 ) around the opening ( 104 ) are arranged around a component ( 100 ) with pads ( 114 ) on a first main surface ( 116 ) of the component ( 100 ) are arranged, wherein the arrangement of the arrangement of the pads ( 118 ) on the substrate ( 102 ), a barrier ( 136 . 136a . 136b . 142 . 164 ) between the component ( 100 ) and the substrate ( 102 ) adjacent to an edge ( 138 ) of the opening ( 104 ) in the substrate ( 102 ) is arranged, wherein the component ( 100 ) and the substrate ( 102 ) about a solder material ( 110 ), and the device ( 100 ) above the opening ( 104 ), leaving a gap ( 112 ) between component ( 100 ) and substrate ( 102 ), wherein the space ( 112 ) with a subfiller ( 124 ), and where a space ( 140 ) passing through the opening ( 104 ), through the barrier ( 136 . 136a . 136b . 142 . 164 ) and optionally through the first main surface ( 116 ) of the component ( 100 ), not with the underfiller ( 124 ) is filled. Elektrische Schaltung gemäß Anspruch 20, bei der eine, Innenkante (122) der Öffnung (104) in dem Substrat (102) eine Metallisierung (120) aufweist, die sich von der ersten Hauptoberfläche (106) des Substrats (102) bis auf die zweite Hauptoberfläche (108) des Substrats (102) erstreckt.Electrical circuit according to claim 20, wherein an inner edge ( 122 ) of the opening ( 104 ) in the substrate ( 102 ) a metallization ( 120 ) extending from the first major surface ( 106 ) of the substrate ( 102 ) except for the second main surface ( 108 ) of the substrate ( 102 ). Elektrische Schaltung gemäß Anspruch 20 oder 21, bei der ein weiteres Bauelement (100b) auf der zweiten Hauptoberfläche (108) des Substrats (102) mit einem Lotmaterial (110b) und einem Unterfüller (124b) ange bracht ist.Electrical circuit according to Claim 20 or 21, in which a further component ( 100b ) on the second main surface ( 108 ) of the substrate ( 102 ) with a solder material ( 110b ) and a subfiller ( 124b ) is attached.
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