EP2593974A2 - Carrier device for a semiconductor chip, electronic component comprising a carrier device and optoelectronic component comprising a carrier device - Google Patents
Carrier device for a semiconductor chip, electronic component comprising a carrier device and optoelectronic component comprising a carrier deviceInfo
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- EP2593974A2 EP2593974A2 EP11748290.1A EP11748290A EP2593974A2 EP 2593974 A2 EP2593974 A2 EP 2593974A2 EP 11748290 A EP11748290 A EP 11748290A EP 2593974 A2 EP2593974 A2 EP 2593974A2
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- electronic component with a carrier device
- optoelectronic device with a
- LEDs Light emitting diodes
- LEDs typically include a housing in which a lead frame is embedded. On the lead frame inside the housing is an LED chip
- Such an LED is usually glued to the carrier via outlets of the leadframe led out of the housing. Since the connection of the housing to the lead frame is typically not continuous like this
- solder material may thereby form a thin film which uncontrollably covers the lead frame within the housing.
- Creep can be compounded by soldering and desoldering the LED several times.
- Chip carrier such as ceramic carrier with conductor tracks or
- Carrier device for a semiconductor chip a bondable and / or solderable metallic carrier with a
- soldering means, in particular, that the metallic support is provided and suitable for fixing a semiconductor chip, for example by means of so-called “the attach” or chip bonding, and / or that a contact wire by means of "wire bonding” or
- Wire bonding can be attached.
- the metallic support may have a suitable layer in the form of a bondable coating.
- the soldering area is intended and suitable for soldering the carrier and thus the carrier device to a suitable electrical contact.
- the carrier device can be soldered to a contact point or a conductor track of a ceramic carrier or a printed circuit board.
- the carrier is at least partially covered with a covering material, so that an interface between the carrier and the covering material is formed.
- the cover material may in particular be adjacent to the carrier between the soldering area and the
- Mounting region may be arranged for the semiconductor chip, so that the carrier and the cover material has a common
- solder barrier suitable to allow creep of solder between the mounting region and the solder region along the interface as compared to a carrier without a solder barrier
- solder barrier may be completely covered by the cover material or alternatively
- Solder barrier which is disposed at the interface between the carrier and the cover material, is disposed entirely outside the cover and further adjacent to the interface. According to another embodiment, the
- the solder barrier may in particular be arranged on the surface of the carrier, which also has the mounting area. On this surface can the
- Extension direction extend on this surface over the entire carrier. Thereby, it may be possible that there is no direct creep path for a solder on the surface along the interface between the soldering area and the mounting area on the surface having the mounting area
- Solder Barrier passes so that the mounting area is shielded from the soldering area by the solder barrier.
- this encloses
- Carrier up to the soldering area or up to the soldering area and the mounting area encloses.
- the carrier
- the solder barrier may be arranged on at least one surface and in particular on that surface of the carrier which has the mounting region.
- the carrier is as
- the carrier can as
- Leadframe in a housing for an optoelectronic or be executed for an electronic component.
- Soldering can be formed by a part of the lead frame, which is led out of the housing.
- the carrier may be copper or
- Copper and copper alloys are a particularly suitable material for Copper and copper alloys. Copper and copper alloys are a particularly suitable material for Copper and copper alloys. Copper and copper alloys are a particularly suitable material for Copper and copper alloys. Copper and copper alloys are a particularly suitable material for Copper and copper alloys. Copper and copper alloys are a particularly suitable material for Copper and copper alloys. Copper and copper alloys are a particularly suitable material for Copper and copper alloys. Copper and copper alloys are a particularly suitable material for
- Leadframe due to their ease of processing and their electrical and thermal conductivity.
- the lead frame may also include other or other materials common for lead frames.
- the covering material comprises an epoxide or is formed from an epoxide.
- the cover material may also be a silicone, an acrylate and / or an imide or
- epoxides can have a high mechanical stability and a certain radiation stability.
- the carrier may have a coating which covers the carrier material and thus, for example, before
- the coating may be formed at least at the interface between the carrier and the cover material and particularly preferably the entire carrier, ie as an all-round coating, wherein on all sides also means that optionally the solder barrier forms an area in which no or only part of the Coating is present.
- the carrier has the coating at least at the interface between the carrier and the covering material which further may have a high wettability for a solder. Such high wettability can advantageously serve to facilitate the solderability of the soldering area.
- the coating may comprise an alloy with nickel and / or palladium and / or gold. Alloys with nickel and / or palladium and / or gold, for example PdAu or NiPdAu or NiAu, may be particularly suitable, the carrier material, in particular copper, from harmful
- the surface energy conditions in a palladium, a gold and in particular a PdAu coating result in a high wettability of liquid solder, in particular of liquid tin, due to a low wetting angle. Due to the high wettability of such
- Coating in particular also by the tin in the solder can very easily creep along the boundary surface between the carrier and the cover material and thus, for example, when soldering the carrier device by means of the soldering area, for example, to a printed circuit board or a circuit board from the soldering area in the direction of the mounting area Cover vehicle.
- Carrier device are high enough that the solder is in a liquid state, means a reduction or prevention of the creep effect by the
- Creep speed of the solder through the Solder barrier is reduced such that the solder or components of the solder during a conventional soldering process can not get to the mounting area.
- the creep effect can advantageously be kept under control and can be predicted in the context of conventional soldering processes, such as a reflow soldering process.
- the coating can also be a layer sequence with a plurality of layers with the aforementioned
- the coating may comprise a layer of nickel, a layer of palladium on top and a layer of gold over it.
- the coating may comprise a layer of nickel, a layer of palladium on top and a layer of gold over it.
- the coating may comprise a layer of nickel, a layer of palladium on top and a layer of gold over it.
- Wettability by a solder has as the carrier.
- the solder barrier has a material which has a lower wettability by a solder than the carrier material or a coating of the carrier.
- a suitable material may be silver or silver which has lower wettability, particularly for tin-based solders, compared to palladium and / or gold-containing coatings for the carrier.
- the material may also be nickel, which may also form a good creep stop for solder.
- the solder barrier has a material which has a lower wettability by a solder than the carrier material or a coating of the carrier.
- a suitable material may be silver or silver which has lower wettability, particularly for tin-based solders, compared to palladium and / or gold-containing coatings for the carrier.
- the material may also be nickel, which may also form a good creep stop for solder.
- the solder barrier has a material which has a lower wettability by a solder than the carrier material or a coating of the carrier
- Solder barrier have a material that in a
- Solder is soluble. This may in particular mean that the material of the solder barrier is dissolved in the solder as it creeps along the interface with the solder barrier. The material of the solder barrier may thereby form an alloy with the solder, which has a lower creeping speed and a higher wetting at the interface between the carrier and the covering material than the solder alone. Such a material can
- tin-based solders have, for example, silver or silver.
- Solder barrier can be designed as a corresponding coating of the carrier.
- Silver is soluble in tin and forms an alloy with tin which, for example, has a lower creep rate than pure tin on a palladium and / or gold coating on the support. If silver is used as a lead frame coating in known LEDs, then these are required, the
- the material of the solder barrier may also be disposed in the coating, so that instead of the coating material or a part thereof, the material of the solder barrier is arranged.
- Solder barrier on a depression can be used in particular in conjunction with one described above
- the recess in this case can interrupt the coating and extend through the coating into the carrier material.
- the solder barrier in this case has the surface of the layer exposed by the coating
- Carrier material which advantageously a smaller
- Wettability by the solder as the coating The fact that the solder barrier is arranged between the covering material and the carrier, the area of the carrier, which is free from the coating due to the solder barrier, can be protected by the covering material from harmful external influences.
- the covering material in the case of a coating with a
- Protruding coating but at least one
- the underlying layer of coating still covers the carrier. Furthermore, by the depression with advantage the interface between the covering material and the carrier can be increased, so that an extension of a possible creeping path between the soldering area and the mounting area can be achieved.
- Support device on at least one further bondable and / or solderable metallic carrier.
- the further metallic carrier can be one or more of the above
- the further metallic carrier may be at least partially covered by the covering material, wherein at an interface between the
- Solder barrier is arranged. The others
- Solder Barrier may include one or more of the above
- the other carrier can be any carrier.
- a further mounting region for a further semiconductor chip or a bonding region for connecting a semiconductor chip, for example via a bonding wire For example, have a further mounting region for a further semiconductor chip or a bonding region for connecting a semiconductor chip, for example via a bonding wire.
- the recess is formed by means of a mechanical
- Carrier be carved.
- a depression can be formed in the carrier by means of an etching process.
- an electronic component has a carrier device according to one or more of the aforementioned embodiments.
- the electronic component can be embodied, for example, as an integrated circuit, that is to say as a so-called IC chip, or else as a discrete component.
- the electronic component has a semiconductor chip which is arranged on the carrier device.
- the semiconductor chip is arranged on the mounting area.
- an optoelectronic component has a carrier device according to one or more of the aforementioned embodiments. Furthermore, the optoelectronic component has an optoelectronic semiconductor chip on the mounting region of the carrier device.
- the cover material can as
- Housing body to be molded to the carrier, wherein the
- Optoelectronic semiconductor chip is arranged in the housing.
- Optoelectronic semiconductor chip as a radiation-emitting semiconductor chip, in particular as a radiation-emitting
- the optoelectronic semiconductor chip can also be embodied as a radiation-receiving semiconductor chip, for example as a photodiode.
- Figures 1A and 1B are schematic representations of a
- FIGS 2A to 5 are schematic representations of sections of carrier devices according to further embodiments.
- FIGS. 1A and 1B a carrier device 100 for a semiconductor chip 3 is shown, wherein the semiconductor chip 3 is indicated by the dashed line.
- FIG. 1A shows a sectional view of the carrier device 100
- FIG. 1B shows a plan view of the carrier 1, 1 'of FIG.
- Carrier device 100 at the interfaces 10, 10 'in Figure 1A shows.
- the following description refers to
- the carrier device 100 has a bondable and / or solderable metallic carrier 1 as well as another bondable and / or solderable metallic carrier 1 ', which in the
- Support material made of copper or a copper alloy, a coating (not shown), in particular a galvanic coating, on the one hand serves as corrosion protection and on the other hand provides suitable surfaces that are suitable for soldering and / or bonding.
- Examples may be, for example, a NiPdAu alloy, or alternatively, other
- Alloys and / or layer sequences for example, with Ni, Pd and / or Au or be it.
- the carrier 1 has a mounting portion 21 for the
- Bonding area for connecting a dashed line indicated bonding wire has.
- the carriers 1, 1 'each have a soldering area 20, 20', via which the carrier device 100 can be connected, for example, to contacts of a printed circuit board or a printed circuit board
- solder Board can be soldered.
- the dashed lines at the solder regions 20, 20 ' indicate the usual areas of the carriers 1, 1' at which solder after soldering of the carrier device 100 can and should be present. However, it is usually not desirable if solder also creeps along the carrier 1, 1 'to other areas.
- the shown shape of the carriers 1, 1 ' is to be understood as purely exemplary and not restrictive. On the contrary, the carriers 1, 1 'can also have any other form which is adapted and suitable to the respective requirements. As an alternative to the embodiment shown, the carrier device 100 may also have only one carrier 1 or more than the two carriers 1, 1 'shown, wherein also on several carriers
- Mounting areas may be arranged and, for example, at least one carrier may have more than one mounting area and / or more than one soldering area.
- the carrier device 100 has a cover material 2, which in the embodiment shown is made of epoxy or a silicone or a silicone-epoxy hybrid material and, except for the solder regions 20, 20 ', the carriers 1, 1' are completely covered.
- the covering material 2 is designed as a housing which serves for the encapsulation of the semiconductor chip 3.
- the cover 2 is designed as a housing which serves for the encapsulation of the semiconductor chip 3.
- the covering material 2 can, for example, in the region of the mounting region 21 a recess or opening
- the covering material may, for example, also be arranged as a frame around the mounting region 21 and, for example, also as a
- an interface 10, 10' which may have Permeationspfade and creepage paths for solder due to the respective material properties and manufacturing processes, so that when soldering the carrier device 100, for example, to a circuit board solder from the soldering areas 20, 20 'along the boundary surfaces 10, 10' in the direction of the mounting portion 21 can creep, as indicated by the arrows 9.
- the carrier 1 To prevent unwanted covering of the carrier 1, 1 'under the cover 2 with solder, the carrier 1 at the
- Mounting region 21 'at the further interface 10' has a further solder barrier 4 ', wherein both
- solder barriers 4, 4 are explained in connection with FIGS. 2A to 5.
- Masking material 4 are executed in the embodiment shown purely by way of example and may alternatively or additionally have one or more features as described above in the general part.
- an electronic component may include a carrier device 100 according to the aforementioned embodiment and a
- an optoelectronic component may comprise a carrier device 100 according to the aforementioned embodiment and an optoelectronic semiconductor chip 3 on the carrier device 100, for example a light emitting diode, a laser diode or a photodiode.
- FIGS. 2A to 5 are various ones
- the carrier 1 has a coating 11 which, except in FIG.
- Palladium- and / or gold-containing alloy in particular a PdAu or a NiPdAu alloy, which on the one hand protects the carrier 1 from harmful influences and on the other hand a high wettability, especially for tin-containing
- Soldering 20 can be increased with advantage.
- Solder barrier 4 to a material which has a lower wettability by the solder than the carrier 1 or the coating 11.
- solder barrier 4 in the embodiment shown silver or is made of silver, which for solder, in particular for tin-based solder, a lower wettability compared to the PdAu or NiPdAu coating 11 of the carrier 1 has.
- the solder barrier may also be nickel, which can provide a good creep stop for solder.
- a creep of a solder indicated by the arrow 9 can occur at the interface 10 from the soldering region 20 to the mounting region 21 be reduced or completely prevented. While in the exemplary embodiment according to FIG. 2A the solder barrier 4 is arranged on the coating 11, the solder barrier 4 according to the other one can be arranged
- Embodiment in Figure 2B also be formed in the coating 11.
- Solder barrier 4 a depression.
- the recess is particularly in connection with the previously described
- Coating 11 on the support which has a high wettability for solder, advantage.
- Mounting area 21 can be achieved.
- the coating 11 has a layer sequence of a plurality of layers 11 ', 11'', of which the layer 11', for example, a nickel layer and the layer 11 '' above can be a PdAu or an Au layer , There may also be other or different layers on the layer 11 '' be arranged.
- the solder barrier 4 is formed in the embodiment shown as a recess which extends only through a portion of the coating 11 and protrudes into the coating 11 to the layer 11 ''. Similar to the exemplary embodiments of FIGS. 2A and 2B, the nickel of the layer 11 '' thus exposed at the interface 10 in the region of the solder barrier 4 can, due to its
- Solder barrier 4 has a material which is soluble in a solder, so that the material of the solder barrier 4 is dissolved in the solder, as indicated by the arrows 49, when the solder along the interface 10 to
- solder barrier creeps.
- Covering material 2 has a lower creeping speed and a higher wetting of the carrier 1 or the coating 11 than the solder alone. This reduces the creeping speed of the solder along the indicated by the arrow 9 creepage path at the interface 10 or may even come to a complete halt.
- the embodiments shown in particular depend on the materials of the carrier 1, optionally the coating 11 and the solder, the creep speed of the solder and the strength of the creep effect or the
- solder barrier 4 particularly preferably a length along the extension direction from the soldering area 20, 20' to the mounting area 21 of greater than or equal to 50 and less than or equal to 300 ym to a
- solder barrier 4, 4 'to be in the form of a three-dimensional structure, for example as an elevation, instead of a layer
- solder barrier 4, 4 'to be arranged on further surfaces of the carrier 1, 1'.
- solder barrier 4, 4 ' can also protrude at least partially from the cover material 2, as shown in FIG.
- solder barrier 4, 4 ' also completely outside the
- Covering material 2 to be arranged and adjacent to the interface 10, 10 '(not shown).
- solder barriers 4, 4 'and / or combinations of the previously described solder barriers 4, 4' can also be arranged on the carrier 1.
- the carrier 1 For example, the
- Solder barriers 4, 4 ' also be formed in multiple stages. This may in particular mean that a plurality of identical or different solder barriers 4, 4 'one behind the other between the respective soldering area 20, 20' and the respective
- solder barriers 4, 4 ' according to the embodiments shown not only at the interface 10, 10 'may be arranged, for example, but also be formed circumferentially around the respective carrier 1, 1', so that all sides a solder stop on the carriers 1, 1 'can be effected.
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Abstract
A carrier device for a semiconductor chip (3) comprising a bondable and/or solderable metallic carrier (1) having a mounting region (21) for the semiconductor chip (3) and a soldering region (20) is specified, wherein the carrier (1) is at least partly covered with a covering material (2), and wherein a solder barrier (4) is arranged between the soldering region (20) and the mounting region (21) at an interface (10) between the carrier (1) and the covering material (2). An electronic component and an optoelectronic component are furthermore specified.
Description
Beschreibung description
Trägervorrichtung für einen Halbleiterchip, elektronisches Bauelement mit einer Trägervorrichtung und optoelektronisches Bauelement mit einer Trägervorrichtung Carrier device for a semiconductor chip, electronic component with a carrier device and optoelectronic component with a carrier device
Es werden eine Trägervorrichtung für einen Halbleiterchip, ein elektronisches Bauelement mit einer Trägervorrichtung sowie ein optoelektronisches Bauelement mit einer There are a carrier device for a semiconductor chip, an electronic component with a carrier device and an optoelectronic device with a
Trägervorrichtung angegeben. Support device specified.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2010 027 313.9, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. This patent application claims the priority of German Patent Application 10 2010 027 313.9, the disclosure of which is hereby incorporated by reference.
Lichtemittierende Dioden (LEDs) weisen typischerweise ein Gehäuse auf, in dem ein Leiterrahmen eingebettet ist. Auf dem Leiterrahmen ist innerhalb des Gehäuses ein LED-Chip Light emitting diodes (LEDs) typically include a housing in which a lead frame is embedded. On the lead frame inside the housing is an LED chip
angeordnet. Eine solche LED wird üblicherweise über aus dem Gehäuse nach außen geführte Anschlüsse des Leiterrahmens an einen Träger geklebt. Da der Anschluss des Gehäuses an den Leiterrahmen typischerweise nicht durchgehend derart arranged. Such an LED is usually glued to the carrier via outlets of the leadframe led out of the housing. Since the connection of the housing to the lead frame is typically not continuous like this
ausgebildet werden kann, dass eine hermetische Versiegelung des Inneren des Gehäuses gegenüber der Außenseite erreicht wird, treten Mikrospalte und Permeationspfade entlang der Grenzfläche zwischen dem Gehäuse und dem Leiterrahmen auf, durch die während des Lötprozesses Lötmaterial in das Innere des Gehäuses kriechen kann. Das Lötmaterial kann dadurch einen dünnen Film bilden, der den Leiterrahmen innerhalb des Gehäuses auf unkontrollierbare Weise bedeckt. Für die can be formed so that a hermetic seal of the interior of the housing is achieved with respect to the outside, micro-gaps and permeation paths along the interface between the housing and the lead frame, through which soldering material can creep into the interior of the housing during the soldering process. The solder material may thereby form a thin film which uncontrollably covers the lead frame within the housing. For the
Herstellung von zuverlässigen und qualitativ hochwertigen LEDs ist ein derartiger Effekt daher nicht akzeptabel. Der
Kriecheffekt kann sich noch dadurch verstärken, wenn die LED mehrmals aufgelötet und entlötet wird. Producing reliable and high quality LEDs is such an effect therefore unacceptable. Of the Creep can be compounded by soldering and desoldering the LED several times.
Ein ähnlicher Effekt ist bekannt für substratartige A similar effect is known for substrate-like
Chipträger wie etwa Keramikträger mit Leiterbahnen oder Chip carrier such as ceramic carrier with conductor tracks or
Leiterplatten, bei denen die Leiterbahnen stellenweise mit einem Kunststoffmaterial bedeckt sind, das beispielsweise als Lötstopplack dient und unter das entlang der Grenzfläche zwischen dem Kunststoffmaterial und der Leiterbahn Lötmittel kriechen kann. Circuit boards in which the conductor tracks are covered in places with a plastic material, which serves as a solder mask, for example, and below which creep along the interface between the plastic material and the conductor track solder.
Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, eine Trägervorrichtung für einen Halbleiterchip At least one object of certain embodiments is a carrier device for a semiconductor chip
anzugeben, bei dem ein derartiger Kriecheffekt von Lötmittel zumindest vermindert werden kann. Weitere Aufgaben von bestimmten Ausführungsformen sind es, ein elektronisches Bauelement sowie ein optoelektronisches Bauelement mit einer solchen Trägervorrichtung anzugeben. Diese Aufgaben werden durch Gegenstände mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte in which such a creep effect of solder can at least be reduced. Other objects of certain embodiments are to provide an electronic component and an optoelectronic component with such a carrier device. These objects are achieved by objects having the features of the independent patent claims. advantageous
Ausführungsformen und Weiterbildungen der Gegenstände sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor. Embodiments and further developments of the objects are characterized in the dependent claims and will be apparent from the following description and the drawings.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist eine According to at least one embodiment, a
Trägervorrichtung für einen Halbleiterchip einen bondbaren und/oder lötbaren metallischen Träger mit einem Carrier device for a semiconductor chip, a bondable and / or solderable metallic carrier with a
Montagebereich für den Halbleiterchip und mit einem Mounting area for the semiconductor chip and with a
Lötbereich auf. Hierbei bedeutet „bondbar" insbesondere, dass der metallische Träger dafür vorgesehen und geeignet ist, dass ein Halbleiterchip befestigt werden kann, beispielsweise
mittels so genanntem „die attach" bzw. Chipkleben, und/oder dass ein Kontaktdraht mittels „wire bonding" bzw. Soldering area on. Herein, "bondable" means, in particular, that the metallic support is provided and suitable for fixing a semiconductor chip, for example by means of so-called "the attach" or chip bonding, and / or that a contact wire by means of "wire bonding" or
Drahtkontaktierung befestigt werden kann. Beispielsweise kann der metallische Träger dazu eine geeignete Schicht in Form einer bondbaren Beschichtung aufweisen. Der Lötbereich ist dazu vorgesehen und dafür geeignet, den Träger und somit die Trägervorrichtung an einen geeigneten elektrischen Kontakt anzulöten. Beispielsweise kann die Trägervorrichtung an einen Kontaktpunkt oder eine Leiterbahn eines Keramikträgers oder eine Leiterplatte angelötet werden. Wire bonding can be attached. For example, the metallic support may have a suitable layer in the form of a bondable coating. The soldering area is intended and suitable for soldering the carrier and thus the carrier device to a suitable electrical contact. For example, the carrier device can be soldered to a contact point or a conductor track of a ceramic carrier or a printed circuit board.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Träger zumindest teilweise mit einem Abdeckmaterial bedeckt, so dass eine Grenzfläche zwischen dem Träger und dem Abdeckmaterial gebildet wird. Das Abdeckmaterial kann insbesondere an den Träger angrenzend zwischen dem Lötbereich und dem According to a further embodiment, the carrier is at least partially covered with a covering material, so that an interface between the carrier and the covering material is formed. The cover material may in particular be adjacent to the carrier between the soldering area and the
Montagebereich für den Halbleiterchip angeordnet sein, so dass der Träger und das Abdeckmaterial eine gemeinsame Mounting region may be arranged for the semiconductor chip, so that the carrier and the cover material has a common
Grenzfläche aufweisen. An der Grenzfläche zwischen dem Träger und dem Abdeckmaterial ist eine Lötmittelbarriere angeordnet, die geeignet ist, entlang der Grenzfläche ein Kriechen von Lötmittel zwischen dem Montagebereich und dem Lötbereich im Vergleich zu einem Träger ohne Lötmittelbarriere zu Have interface. At the interface between the carrier and the cover material, there is disposed a solder barrier suitable to allow creep of solder between the mounting region and the solder region along the interface as compared to a carrier without a solder barrier
verringern. Die Lötmittelbarriere kann dabei gänzlich vom Abdeckmaterial bedeckt sein oder auch alternativ dazu reduce. The solder barrier may be completely covered by the cover material or alternatively
zumindest teilweise aus dem Abdeckmaterial herausragen. at least partially protrude from the cover.
Weiterhin kann es auch möglich sein, dass die Furthermore, it may also be possible that the
Lötmittelbarriere, die an der Grenzfläche zwischen dem Träger und dem Abdeckmaterial angeordnet ist, gänzlich außerhalb der Abdeckung angeordnet ist und weiterhin an die Grenzfläche angrenzt .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich der Solder barrier, which is disposed at the interface between the carrier and the cover material, is disposed entirely outside the cover and further adjacent to the interface. According to another embodiment, the
Träger entlang einer Erstreckungsrichtung vom Lötbereich zum Montagebereich. Die Lötmittelbarriere kann insbesondere auf der Oberfläche des Trägers angeordnet sein, die auch den Montagebereich aufweist. Auf dieser Oberfläche kann die Carrier along a direction of extension from the soldering area to the mounting area. The solder barrier may in particular be arranged on the surface of the carrier, which also has the mounting area. On this surface can the
Lötmittelbarriere mit Vorteil quer zur Erstreckungsrichtung angeordnet sein und sich insbesondere quer zur Solder barrier advantageously be arranged transversely to the direction of extension and in particular transversely to the
Erstreckungsrichtung auf dieser Oberfläche über den gesamten Träger erstrecken. Dadurch kann es möglich sein, dass es auf der Oberfläche, die den Montagebereich aufweist, entlang der Grenzfläche zwischen dem Lötbereich und dem Montagebereich keinen direkten Kriechpfad für ein Lötmittel an der Extension direction extend on this surface over the entire carrier. Thereby, it may be possible that there is no direct creep path for a solder on the surface along the interface between the soldering area and the mounting area on the surface having the mounting area
Lötmittelbarriere vorbei gibt, so dass der Montagebereich vom Lötbereich durch die Lötmittelbarriere abgeschirmt ist. Solder Barrier passes so that the mounting area is shielded from the soldering area by the solder barrier.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umschließt das According to another embodiment, this encloses
Abdeckmaterial den Träger bis auf den Lötbereich oder bis auf den Lötbereich und den Montagebereich. Das kann insbesondere bedeuten, dass das Abdeckmaterial als Gehäusekörper Cover the support to the soldering area or down to the soldering area and mounting area. This may mean in particular that the cover material as a housing body
ausgeführt ist, der an den Träger angeformt ist und den is executed, which is integrally formed on the carrier and the
Träger bis auf den Lötbereich oder bis auf den Lötbereich und den Montagebereich umschließt. Dabei kann der Träger Carrier up to the soldering area or up to the soldering area and the mounting area encloses. In this case, the carrier
zumindest eine oder mehrere Oberflächen aufweisen, die jeweils eine Grenzfläche mit dem als Gehäusekörper have at least one or more surfaces, each having an interface with the housing body
ausgebildeten Abdeckmaterial aufweisen. Die Lötmittelbarriere kann an zumindest einer Oberfläche und insbesondere an derjenigen Oberfläche des Trägers, die den Montagebereich aufweist, angeordnet sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Träger als having trained cover material. The solder barrier may be arranged on at least one surface and in particular on that surface of the carrier which has the mounting region. According to a further embodiment, the carrier is as
Leiterrahmen oder zumindest als Teil eines Leiterrahmens ausgebildet. Insbesondere kann der Träger dabei als Lead frame or at least formed as part of a lead frame. In particular, the carrier can as
Leiterrahmen in einem Gehäuse für ein optoelektronisches oder
für ein elektronisches Bauelement ausgeführt sein. Der Leadframe in a housing for an optoelectronic or be executed for an electronic component. Of the
Lötbereich kann dabei durch einen Teil des Leiterrahmens gebildet werden, der aus dem Gehäuse herausgeführt ist. Soldering can be formed by a part of the lead frame, which is led out of the housing.
Besonders bevorzugt kann der Träger Kupfer oder Particularly preferably, the carrier may be copper or
Kupferlegierungen aufweisen. Kupfer und Kupferlegierungen zeichnen sich als besonders geeignetes Material für Have copper alloys. Copper and copper alloys are a particularly suitable material for
Leiterrahmen aufgrund ihrer einfachen Verarbeitbarkeit sowie ihrer elektrischen und thermischen Leitfähigkeit aus. Leadframe due to their ease of processing and their electrical and thermal conductivity.
Alternativ dazu kann der Leiterrahmen auch weitere oder andere für Leiterrahmen übliche Materialien aufweisen. Alternatively, the lead frame may also include other or other materials common for lead frames.
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform weist das Abdeckmaterial ein Epoxid auf oder wird aus einem Epoxid gebildet. Alternativ oder zusätzlich kann das Abdeckmaterial auch ein Silikon, ein Acrylat und/oder ein Imid oder In accordance with at least one further embodiment, the covering material comprises an epoxide or is formed from an epoxide. Alternatively or additionally, the cover material may also be a silicone, an acrylate and / or an imide or
Kombinationen daraus wie beispielsweise etwa ein Silikon- Epoxid-Hybridmaterial aufweisen. Insbesondere Epoxide werden mit Vorteil für elektronische oder optoelektronische Combinations thereof, such as for example a silicone-epoxy hybrid material. In particular, epoxides are advantageous for electronic or optoelectronic
Bauelemente zur Bildung eines Gehäusekörpers eingesetzt, da Epoxide eine hohe mechanische Stabilität sowie eine gewisse Strahlungsstabilität aufweisen können. Components used to form a housing body, since epoxides can have a high mechanical stability and a certain radiation stability.
Weiterhin kann der Träger eine Beschichtung aufweisen, die das Trägermaterial bedeckt und somit zum Beispiel vor Furthermore, the carrier may have a coating which covers the carrier material and thus, for example, before
schädlichen Umwelteinflüssen schützen kann. Die Beschichtung kann zumindest an der Grenzfläche zwischen dem Träger und dem Abdeckmaterial und besonders bevorzugt den gesamten Träger umhüllend, also als allseitige Beschichtung, ausgebildet sein, wobei allseitig auch bedeutet, dass gegebenenfalls die Lötmittelbarriere einen Bereich bildet, in dem keine oder nur ein Teil der Beschichtung vorhanden ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Träger zumindest an der Grenzfläche zwischen dem Träger und dem Abdeckmaterial die Beschichtung
auf, die weiterhin eine hohe Benetzbarkeit für ein Lötmittel aufweisen kann. Eine derartige hohe Benetzbarkeit kann mit Vorteil zur Erleichterung der Lötbarkeit des Lötbereichs dienen . Protect harmful environmental factors. The coating may be formed at least at the interface between the carrier and the cover material and particularly preferably the entire carrier, ie as an all-round coating, wherein on all sides also means that optionally the solder barrier forms an area in which no or only part of the Coating is present. According to a further embodiment, the carrier has the coating at least at the interface between the carrier and the covering material which further may have a high wettability for a solder. Such high wettability can advantageously serve to facilitate the solderability of the soldering area.
Insbesondere kann die Beschichtung eine Legierung mit Nickel und/oder Palladium und/oder Gold aufweisen. Legierungen mit Nickel und/oder Palladium und/oder Gold, beispielsweise PdAu oder NiPdAu oder NiAu, können besonders geeignet sein, das Trägermaterial, insbesondere Kupfer, vor schädlichen In particular, the coating may comprise an alloy with nickel and / or palladium and / or gold. Alloys with nickel and / or palladium and / or gold, for example PdAu or NiPdAu or NiAu, may be particularly suitable, the carrier material, in particular copper, from harmful
Einflüssen zu schützen. Zusätzlich weisen derartige To protect influences. In addition, such
Legierungen eine hohe Benetzbarkeit für Lötmittel, Alloys a high wettability for solder,
insbesondere für Zinn-basierte Lötmittel auf. Insbesondere die Oberflächenenergiebedingungen bei einer Palladium-, einer Gold- und insbesondere bei einer PdAu-Beschichtung haben eine hohe Benetzbarkeit von flüssigem Lötmittel, insbesondere von flüssigem Zinn, aufgrund eines geringen Benetzungswinkels zur Folge. Aufgrund der hohen Benetzbarkeit einer solchen especially for tin-based solders. In particular, the surface energy conditions in a palladium, a gold and in particular a PdAu coating result in a high wettability of liquid solder, in particular of liquid tin, due to a low wetting angle. Due to the high wettability of such
Beschichtung insbesondere auch durch das Zinn im Lötmittel kann dieses sehr leicht entlang der Grenzfläche zwischen dem Träger und dem Abdeckmaterial entlang kriechen und somit beispielsweise beim Anlöten der Trägervorrichtung mittels des Lötbereichs beispielsweise an eine Leiterplatte oder eine Platine vom Lötbereich in Richtung des Montagebereichs kriechen und dabei den Träger bedecken. Durch die Coating in particular also by the tin in the solder can very easily creep along the boundary surface between the carrier and the cover material and thus, for example, when soldering the carrier device by means of the soldering area, for example, to a printed circuit board or a circuit board from the soldering area in the direction of the mounting area Cover vehicle. By the
Lötmittelbarriere kann dieser Effekt zumindest vermindert oder sogar ganz verhindert werden. Da der Kriecheffekt nur so lange auftritt, solange die Temperaturen der Solder barrier, this effect can be at least reduced or even completely prevented. Since the creep effect only occurs as long as the temperatures of the
Trägervorrichtung hoch genug sind, dass das Lötmittel in einem flüssigen Zustand vorliegt, bedeutet eine Verminderung oder Verhinderung des Kriecheffekts durch die Carrier device are high enough that the solder is in a liquid state, means a reduction or prevention of the creep effect by the
Lötmittelbarriere insbesondere, dass die Solder barrier in particular that the
Kriechgeschwindigkeit des Lötmittels durch die
Lötmittelbarriere derart verringert wird, dass das Lötmittel oder Bestandteile des Lötmittels während eines üblichen Lötprozesses nicht mehr bis zum Montagebereich gelangen können . Creep speed of the solder through the Solder barrier is reduced such that the solder or components of the solder during a conventional soldering process can not get to the mounting area.
Dadurch kann der Kriecheffekt mit Vorteil unter Kontrolle gehalten werden und ist im Rahmen von üblichen Lötprozessen wie etwa einem Reflow-Lötprozess vorhersagbar. Weiterhin kann die Beschichtung auch eine Schichtenfolge mit einer Mehrzahl von Schichten mit den vorab genannten As a result, the creep effect can advantageously be kept under control and can be predicted in the context of conventional soldering processes, such as a reflow soldering process. Furthermore, the coating can also be a layer sequence with a plurality of layers with the aforementioned
Materialien oder Kombinationen oder Legierungen daraus aufweisen. Beispielsweise kann die Beschichtung eine Schicht mit Nickel, darüber eine Schicht mit Palladium und darüber eine Schicht mit Gold aufweisen. Insbesondere können dieHave materials or combinations or alloys thereof. For example, the coating may comprise a layer of nickel, a layer of palladium on top and a layer of gold over it. In particular, the
Schichten aus den genannten Materialien sein. Auch im Falle einer Schichtenfolge als Beschichtung kann diese besonders bevorzugt als allseitige Beschichtung auf dem Träger Be layers of the materials mentioned. Even in the case of a layer sequence as a coating, this can be particularly preferred as an all-round coating on the support
ausgeführt sein. be executed.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die According to a further embodiment, the
Lötmittelbarriere ein Material auf, das eine geringere Solder barrier to a material that has a lower
Benetzbarkeit durch ein Lötmittel aufweist als der Träger. Insbesondere kann das bedeuten, dass die Lötmittelbarriere ein Material aufweist, das eine geringere Benetzbarkeit durch ein Lötmittel aufweist als das Trägermaterial oder eine Beschichtung des Trägers. Ein geeignetes Material kann beispielsweise Silber sein oder Silber aufweisen, das insbesondere für Zinn-basierte Lötmittel eine geringere Benetzbarkeit im Vergleich zu Palladium- und/oder Goldhaltigen Beschichtungen für den Träger aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann das Material auch Nickel sein, das ebenfalls einen guten Kriechstopp für Lötmittel bilden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Wettability by a solder has as the carrier. In particular, this may mean that the solder barrier has a material which has a lower wettability by a solder than the carrier material or a coating of the carrier. For example, a suitable material may be silver or silver which has lower wettability, particularly for tin-based solders, compared to palladium and / or gold-containing coatings for the carrier. Alternatively or additionally, the material may also be nickel, which may also form a good creep stop for solder. According to a further embodiment, the
Lötmittelbarriere ein Material aufweisen, das in einem Solder barrier have a material that in a
Lötmittel löslich ist. Das kann insbesondere bedeuten, dass das Material der Lötmittelbarriere im Lötmittel gelöst wird, wenn dieses entlang der Grenzfläche zur Lötmittelbarriere kriecht. Das Material der Lötmittelbarriere kann mit dem Lötmittel dabei eine Legierung bilden, die an der Grenzfläche zwischen dem Träger und dem Abdeckmaterial eine geringere Kriechgeschwindigkeit und eine höhere Benetzung aufweist als das Lötmittel alleine. Ein derartiges Material kann Solder is soluble. This may in particular mean that the material of the solder barrier is dissolved in the solder as it creeps along the interface with the solder barrier. The material of the solder barrier may thereby form an alloy with the solder, which has a lower creeping speed and a higher wetting at the interface between the carrier and the covering material than the solder alone. Such a material can
insbesondere beispielsweise für Zinn-basierte Lötmittel beispielsweise Silber aufweisen oder Silber sein. Die in particular, for example, for tin-based solders have, for example, silver or silver. The
Lötmittelbarriere kann dabei als entsprechende Beschichtung des Trägers ausgeführt sein. Silber ist in Zinn löslich und bildet mit Zinn eine Legierung, die beispielsweise auf einer Palladium- und/oder Gold-Beschichtung auf dem Träger eine geringere Kriechgeschwindigkeit als reines Zinn aufweist. Wird Silber als Leiterrahmenbeschichtung bei bekannten LEDs verwendet, so ist bei diesen erforderlich, die Solder barrier can be designed as a corresponding coating of the carrier. Silver is soluble in tin and forms an alloy with tin which, for example, has a lower creep rate than pure tin on a palladium and / or gold coating on the support. If silver is used as a lead frame coating in known LEDs, then these are required, the
Silberbeschichtung durch eine anschließende Zinnbeschichtung zu bedecken, um zu verhindern, dass das Silber oxidiert. Eine derartige Zinnbeschichtung wird üblicherweise mittels eines galvanischen Verfahrens aufgebracht, das jedoch aufgrund von umwelttechnischen Gesichtspunkten sowie aus Kostengründen nachteilig ist und daher im Stand der Technik nach Cover silver coating with a subsequent tin coating to prevent the silver from oxidizing. Such tin coating is usually applied by means of a galvanic process, which, however, is disadvantageous due to environmental considerations and cost reasons and therefore in the prior art
Möglichkeit vermieden wird. Bei der hier beschriebenen Possibility is avoided. At the here described
Trägervorrichtung hingegen ist die Lötmittelbarriere und im genannten Fall insbesondere die Lötmittelbarriere mit demSupporting device, however, is the solder barrier and in the case mentioned, in particular the solder barrier with the
Silber zwischen dem Träger und dem Abdeckmaterial angeordnet und dadurch gegenüber der Umgebung geschützt, so dass eine im
Stand der Technik erforderliche Schutzbeschichtung des Silver arranged between the carrier and the cover material and thereby protected from the environment, so that in the Prior art required protective coating of the
Silbers nicht nötig ist. Silver is not necessary.
Weist der Träger eine Beschichtung auf, so kann die If the carrier has a coating, then the
Lötmittelbarriere das vorgenannte Material auf der Solder barrier the aforementioned material on the
Beschichtung aufweisen. Alternativ dazu kann das Material der Lötmittelbarriere auch in der Beschichtung angeordnet sein, so dass anstelle des Beschichtungsmaterials oder eines Teils davon das Material der Lötmittelbarriere angeordnet ist. Have coating. Alternatively, the material of the solder barrier may also be disposed in the coating, so that instead of the coating material or a part thereof, the material of the solder barrier is arranged.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die According to a further embodiment, the
Lötmittelbarriere eine Vertiefung auf. Die Vertiefung kann insbesondere in Verbindung mit einer oben beschriebenen Solder barrier on a depression. The recess can be used in particular in conjunction with one described above
Beschichtung auf dem Träger vorteilhaft sein, die eine hohe Benetzbarkeit für das Lötmittel aufweist. Insbesondere kann die Vertiefung in diesem Fall die Beschichtung unterbrechen und durch die Beschichtung hindurch in das Trägermaterial hineinreichen. Die Lötmittelbarriere weist in diesem Fall die Oberfläche des durch die Beschichtung freigelegten Be advantageous coating on the support, which has a high wettability for the solder. In particular, the recess in this case can interrupt the coating and extend through the coating into the carrier material. The solder barrier in this case has the surface of the layer exposed by the coating
Trägermaterials auf, das mit Vorteil eine geringere Carrier material, which advantageously a smaller
Benetzbarkeit durch das Lötmittel als die Beschichtung aufweist. Dadurch, dass die Lötmittelbarriere zwischen dem Abdeckmaterial und dem Träger angeordnet ist, kann auch der Bereich des Trägers, der aufgrund der Lötmittelbarriere frei von der Beschichtung ist, durch das Abdeckmaterial vor schädlichen äußeren Einflüssen geschützt werden. Alternativ dazu kann im Falle einer Beschichtung mit einer Wettability by the solder as the coating. The fact that the solder barrier is arranged between the covering material and the carrier, the area of the carrier, which is free from the coating due to the solder barrier, can be protected by the covering material from harmful external influences. Alternatively, in the case of a coating with a
Schichtenfolge aus einer Mehrzahl von Schichten die Layer sequence of a plurality of layers the
Vertiefung nur durch eine oder mehrere Schichten der Deepening only by one or more layers of the
Beschichtung bis zu einer darunterliegenden Schicht der Coating to an underlying layer of the
Beschichtung ragen, wobei aber zumindest die eine Protruding coating, but at least one
darunterliegende Schicht der Beschichtung den Träger immer noch bedeckt. Weiterhin kann durch die Vertiefung mit Vorteil
die Grenzfläche zwischen dem Abdeckmaterial und dem Träger vergrößert werden, so dass eine Verlängerung eines möglichen Kriechpfades zwischen dem Lötbereich und dem Montagebereich erreicht werden kann. underlying layer of coating still covers the carrier. Furthermore, by the depression with advantage the interface between the covering material and the carrier can be increased, so that an extension of a possible creeping path between the soldering area and the mounting area can be achieved.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die According to a further embodiment, the
Trägervorrichtung zumindest einen weiteren bondbaren und/oder lötbaren metallischen Träger auf. Der weitere metallische Träger kann dabei eines oder mehrere der oben genannten Support device on at least one further bondable and / or solderable metallic carrier. The further metallic carrier can be one or more of the above
Merkmale des metallischen Trägers gemäß den vorherigen Features of the metallic carrier according to the previous
Ausführungsformen aufweisen. Insbesondere kann der weitere metallische Träger zumindest teilweise vom Abdeckmaterial bedeckt sein, wobei an einer Grenzfläche zwischen dem Have embodiments. In particular, the further metallic carrier may be at least partially covered by the covering material, wherein at an interface between the
weiteren Träger und dem Abdeckmaterial eine weitere another carrier and the cover another
Lötmittelbarriere angeordnet ist. Die weitere Solder barrier is arranged. The others
Lötmittelbarriere kann eines oder mehrere oben genannte Solder Barrier may include one or more of the above
Merkmale der Lötmittelbarriere gemäß den vorherigen Characteristics of the solder barrier according to the previous ones
Ausführungsformen aufweisen. Der weitere Träger kann Have embodiments. The other carrier can
beispielsweise einen weiteren Montagebereich für einen weiteren Halbleiterchip oder einen Bondbereich zum Anschluss eines Halbleiterchips beispielsweise über einen Bonddraht aufweisen . For example, have a further mounting region for a further semiconductor chip or a bonding region for connecting a semiconductor chip, for example via a bonding wire.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird bei einem Verfahren zur Herstellung einer Lötmittelbarriere, die eine Vertiefung aufweist, die Vertiefung mittels eines mechanischen, According to a further embodiment, in a method for producing a solder barrier which has a recess, the recess is formed by means of a mechanical,
chemischen oder thermischen Prozesses in den Träger chemical or thermal process in the carrier
eingebracht. Beispielsweise kann eine Vertiefung in den brought in. For example, a depression in the
Träger eingeritzt werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann eine Vertiefung mittels eines Ätzprozesses im Träger ausgeformt werden. Weiterhin ist es alternativ oder Carrier be carved. Alternatively or additionally, a depression can be formed in the carrier by means of an etching process. Furthermore, it is alternative or
zusätzlich möglich, eine Vertiefung mittels eines Lasers im Träger auszuformen. Durch diese Maßnahmen kann es möglich
sein, eine nicht benetzbare oder zumindest geringer benetzbare Oberfläche im Bereich der Lötmittelbarriere im Vergleich zu der übrigen Oberfläche des Trägers zu erreichen. Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform weist ein elektronisches Bauelement eine Trägervorrichtung gemäß einer oder mehrerer der vorgenannten Ausführungsformen auf. Das elektronische Bauelement kann beispielsweise als integrierter Schaltkreis, also als so genannter IC-Chip, oder auch als diskretes Bauelement ausgeführt sein. Insbesondere weist das elektronische Bauelement einen Halbleiterchip auf, der auf der Trägervorrichtung angeordnet ist. Insbesondere ist der Halbleiterchip auf dem Montagebereich angeordnet. Mittels des Lötbereichs der Trägervorrichtung kann das elektronische Bauelement beispielsweise an eine Leiterplatte angelötet werden. Das elektronische Bauelement kann weiterhin ein additionally possible to form a depression by means of a laser in the carrier. Through these measures it can be possible be to achieve a non-wettable or at least less wettable surface in the area of the solder barrier compared to the rest of the surface of the carrier. In accordance with at least one further embodiment, an electronic component has a carrier device according to one or more of the aforementioned embodiments. The electronic component can be embodied, for example, as an integrated circuit, that is to say as a so-called IC chip, or else as a discrete component. In particular, the electronic component has a semiconductor chip which is arranged on the carrier device. In particular, the semiconductor chip is arranged on the mounting area. By means of the soldering region of the carrier device, the electronic component can be soldered, for example, to a printed circuit board. The electronic component may further include
Gehäuse aufweisen, das durch das Abdeckmaterial gebildet ist und das an den Träger angeformt ist. Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform weist ein optoelektronisches Bauelement eine Trägervorrichtung gemäß einer oder mehrerer der vorgenannten Ausführungsformen auf. Weiterhin weist das optoelektronische Bauelement einen optoelektronischen Halbleiterchip auf dem Montagebereich der Trägervorrichtung auf. Das Abdeckmaterial kann als Housing, which is formed by the cover material and which is integrally formed on the carrier. In accordance with at least one further embodiment, an optoelectronic component has a carrier device according to one or more of the aforementioned embodiments. Furthermore, the optoelectronic component has an optoelectronic semiconductor chip on the mounting region of the carrier device. The cover material can as
Gehäusekörper an den Träger angeformt sein, wobei der Housing body to be molded to the carrier, wherein the
optoelektronische Halbleiterchip im Gehäuse angeordnet ist. Optoelectronic semiconductor chip is arranged in the housing.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der According to at least one embodiment, the
optoelektronische Halbleiterchip als strahlungsemittierender Halbleiterchip, insbesondere als Strahlungsemittierende Optoelectronic semiconductor chip as a radiation-emitting semiconductor chip, in particular as a radiation-emitting
Halbleiterschichtenfolge ausgebildet, beispielsweise als Licht emittierende Diode oder als Laserdiode. Alternativ dazu
kann der optoelektronische Halbleiterchip beispielsweise auch als strahlungsempfangender Halbleiterchip ausgebildet sein, beispielsweise als Fotodiode. Durch die oben beschriebene Lötmittelbarriere kann ein Semiconductor layer sequence formed, for example as a light-emitting diode or as a laser diode. Alternatively For example, the optoelectronic semiconductor chip can also be embodied as a radiation-receiving semiconductor chip, for example as a photodiode. Through the solder barrier described above, a
Kriechen eines Lötmittels vom Lötbereich zum Montagebereich entlang einer Grenzfläche zwischen einem Träger und einem den Träger zumindest teilweise bedeckenden Abdeckmaterial Creeping a solder from the soldering area to the mounting area along an interface between a carrier and a cover material at least partially covering the carrier
vermindert oder sogar ganz verhindert werden. Dadurch kann eine hinsichtlich des Lötmittels hohe oder sogar hermetische Abdichtung des Montagebereichs erreicht werden wodurch mit Vorteil eine höhere Zuverlässigkeit beispielsweise von elektronischen oder optoelektronischen Bauelementen erreicht werden kann. diminished or even completely prevented. As a result, a high or even hermetic seal of the mounting area can be achieved with regard to the solder, whereby a higher reliability of, for example, electronic or optoelectronic components can advantageously be achieved.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen und Further advantages and advantageous embodiments and
Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in Further developments emerge from the following in
Verbindung mit den Figuren 1A bis 5 beschriebenen Compound described with Figures 1A to 5
Ausführungsformen . Embodiments.
Es zeigen: Show it:
Figuren 1A und 1B schematische Darstellungen einer Figures 1A and 1B are schematic representations of a
Trägervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel und Carrier device according to an embodiment and
Figuren 2A bis 5 schematische Darstellungen von Ausschnitten von Trägervorrichtungen gemäß weiteren Ausführungsbeispielen. Figures 2A to 5 are schematic representations of sections of carrier devices according to further embodiments.
In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen In the exemplary embodiments and figures, the same or equivalent components may each have the same
Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne
Elemente, wie z.B. Schichten, Bauteile, Bauelemente und Be provided with reference numerals. The illustrated elements and their proportions with each other are basically not to be regarded as true to scale, but rather individual Elements, such as layers, components, components and
Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben dick oder groß dimensioniert Areas are exaggerated in size or thickness for ease of illustration and / or understanding
dargestellt sein. be shown.
In den Figuren 1A und 1B ist eine Trägervorrichtung 100 für einen Halbleiterchip 3 gezeigt, wobei der Halbleiterchip 3 durch die gestrichelte Linie angedeutet ist. Figur 1A zeigt dabei eine Schnittdarstellung der Trägervorrichtung 100, während Figur 1B eine Aufsicht auf den Träger 1, 1' der In FIGS. 1A and 1B, a carrier device 100 for a semiconductor chip 3 is shown, wherein the semiconductor chip 3 is indicated by the dashed line. FIG. 1A shows a sectional view of the carrier device 100, while FIG. 1B shows a plan view of the carrier 1, 1 'of FIG
Trägervorrichtung 100 an den Grenzflächen 10, 10' in Figur 1A zeigt. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich Carrier device 100 at the interfaces 10, 10 'in Figure 1A shows. The following description refers
gleichermaßen auf beide Figuren 1A und IB. Die Trägervorrichtung 100 weist einen bondbaren und/oder lötbaren metallischen Träger 1 sowie einen weiteren bondbaren und/oder lötbaren metallischen Träger 1' auf, die im equally to both figures 1A and IB. The carrier device 100 has a bondable and / or solderable metallic carrier 1 as well as another bondable and / or solderable metallic carrier 1 ', which in the
gezeigten Ausführungsbeispiel als Leiterrahmen ausgebildet sind und typischerweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung sind. Weiterhin können die Träger 1, 1' zusätzlich zum embodiment shown are formed as a lead frame and are typically made of copper or a copper alloy. Furthermore, the carrier 1, 1 'in addition to
Trägermaterial aus Kupfer oder einer Kupferlegierung eine Beschichtung (nicht gezeigt) , insbesondere eine galvanische Beschichtung, aufweisen, die zum einen als Korrosionsschutz dient und zum anderen geeignete Oberflächen bereitstellt, die zum Löten und/oder Bonden geeignet sind. Eine derartige Support material made of copper or a copper alloy, a coating (not shown), in particular a galvanic coating, on the one hand serves as corrosion protection and on the other hand provides suitable surfaces that are suitable for soldering and / or bonding. Such
Beschichtung, wie sie auch in den folgenden Coating, as in the following
Ausführungsbeispielen gezeigt ist, kann beispielsweise eine NiPdAu-Legierung sein oder alternativ dazu auch andere Examples may be, for example, a NiPdAu alloy, or alternatively, other
Legierungen und/oder Schichtenfolgen beispielsweise mit Ni, Pd und/oder Au aufweisen oder daraus sein. Alloys and / or layer sequences, for example, with Ni, Pd and / or Au or be it.
Der Träger 1 weist einen Montagebereich 21 für den The carrier 1 has a mounting portion 21 for the
angedeuteten Halbleiterchip 3 auf, während der weitere Träger
1' einen Montagebereich 21' in Form eines Kontakt- oder indicated semiconductor chip 3, while the other carrier 1 'a mounting portion 21' in the form of a contact or
Bondbereichs zum Anschluss eines gestrichelt angedeuteten Bonddrahtes aufweist. Die Träger 1, 1' weisen jeweils einen Lötbereich 20, 20' auf, über die die Trägervorrichtung 100 beispielsweise an Kontakte einer Leiterplatte oder einerBonding area for connecting a dashed line indicated bonding wire has. The carriers 1, 1 'each have a soldering area 20, 20', via which the carrier device 100 can be connected, for example, to contacts of a printed circuit board or a printed circuit board
Platine angelötet werden können. Die gestrichelten Linien an den Lötbereichen 20, 20' deuten die üblichen Bereiche der Träger 1, 1' an, an denen Lötmittel nach dem Verlöten der Trägervorrichtung 100 vorhanden sein kann und soll. Jedoch ist es meist nicht erwünscht, wenn Lötmittel auch entlang der Träger 1, 1' zu weiteren Bereichen kriecht. Board can be soldered. The dashed lines at the solder regions 20, 20 'indicate the usual areas of the carriers 1, 1' at which solder after soldering of the carrier device 100 can and should be present. However, it is usually not desirable if solder also creeps along the carrier 1, 1 'to other areas.
Die gezeigte Form der Träger 1, 1' ist rein beispielhaft und nicht beschränkend zu verstehen. Vielmehr können die Träger 1, 1' auch jede andere, an die jeweiligen Anforderungen angepasste und geeignete Form aufweisen. Alternativ zum gezeigten Ausführungsbeispiel kann die Trägervorrichtung 100 auch nur einen Träger 1 oder mehr als die zwei gezeigten Träger 1, 1' aufweisen, wobei auch auf mehreren Trägern The shown shape of the carriers 1, 1 'is to be understood as purely exemplary and not restrictive. On the contrary, the carriers 1, 1 'can also have any other form which is adapted and suitable to the respective requirements. As an alternative to the embodiment shown, the carrier device 100 may also have only one carrier 1 or more than the two carriers 1, 1 'shown, wherein also on several carriers
Montagebereiche angeordnet sein können und beispielsweise auch zumindest ein Träger mehr als einen Montagebereich und/oder mehr als einen Lötbereich aufweisen kann. Mounting areas may be arranged and, for example, at least one carrier may have more than one mounting area and / or more than one soldering area.
Weiterhin weist die Trägervorrichtung 100 ein Abdeckmaterial 2 auf, das im gezeigten Ausführungsbeispiel aus Epoxid oder ein Silikon oder ein Silikon-Epoxid-Hybridmaterial ist und bis auf die Lötbereiche 20, 20' der Träger 1, 1' gänzlich bedeckt. Insbesondere ist das Abdeckmaterial 2 als Gehäuse ausgebildet, das zur Verkapselung des Halbleiterchips 3 dient. Alternativ dazu kann das Abdeckmaterial 2 Furthermore, the carrier device 100 has a cover material 2, which in the embodiment shown is made of epoxy or a silicone or a silicone-epoxy hybrid material and, except for the solder regions 20, 20 ', the carriers 1, 1' are completely covered. In particular, the covering material 2 is designed as a housing which serves for the encapsulation of the semiconductor chip 3. Alternatively, the cover 2
beispielsweise auch nur zwischen den Lötbereichen 20, 20' und dem Montagebereich 21 angeordnet sein, so dass zusätzlich zu den Lötbereichen 20, 20' beispielsweise auch der
Montagebereich 21 nicht vom Abdeckmaterial 2 bedeckt ist. Weiterhin kann das Abdeckmaterial 2 beispielsweise im Bereich des Montagebereichs 21 eine Vertiefung oder Öffnung For example, be arranged only between the soldering regions 20, 20 'and the mounting region 21, so that in addition to the solder regions 20, 20', for example, the Mounting area 21 is not covered by the cover material 2. Furthermore, the covering material 2 can, for example, in the region of the mounting region 21 a recess or opening
aufweisen, so dass der Montagebereich 21 zur späteren Montage eines Halbleiterchips 3 zugänglich bleibt, während es im gezeigten Ausführungsbeispiel erforderlich ist, den have, so that the mounting portion 21 remains accessible for later mounting a semiconductor chip 3, while it is required in the illustrated embodiment, the
Halbleiterchip 3 vor Aufbringung des Abdeckmaterials 2 auf dem Träger 1 anzuordnen. Alternativ zur Ausformung als Gehäuse kann das Abdeckmaterial beispielsweise auch als Rahmen um den Montagebereich 21 herum angeordnet sein und dabei beispielsweise auch als Semiconductor chip 3 to be placed on the carrier 1 before application of the covering material 2. As an alternative to molding as a housing, the covering material may, for example, also be arranged as a frame around the mounting region 21 and, for example, also as a
Lötstopplack ausgebildet sein. Zwischen dem Träger 1, 1' und dem Abdeckmaterial 2 ist jeweils eine Grenzfläche 10, 10', die aufgrund der jeweiligen Materialeigenschaften und Fertigungsprozesse Permeationspfade und Kriechpfade für Lötmittel aufweisen können, so dass beim Anlöten der Trägervorrichtung 100 beispielsweise an eine Leiterplatte Lötmittel von den Lötbereichen 20, 20' entlang der Grenzflächen 10, 10' in Richtung des Montagebereichs 21 kriechen kann, wie durch die Pfeile 9 angedeutet ist. Lötstopplack be formed. Between the carrier 1, 1 'and the cover material 2 is in each case an interface 10, 10', which may have Permeationspfade and creepage paths for solder due to the respective material properties and manufacturing processes, so that when soldering the carrier device 100, for example, to a circuit board solder from the soldering areas 20, 20 'along the boundary surfaces 10, 10' in the direction of the mounting portion 21 can creep, as indicated by the arrows 9.
Um ein solches Kriechen 9 von Lötmittel in die To make such a creep 9 of solder in the
Trägervorrichtung 100 hinein und die damit verbundene Carrier device 100 and the associated
unerwünschte Bedeckung der Träger 1, 1' unter der Abdeckung 2 mit Lötmittel zu verhindern, weist der Träger 1 an der To prevent unwanted covering of the carrier 1, 1 'under the cover 2 with solder, the carrier 1 at the
Grenzfläche 10 zwischen dem Lötbereich 20 und dem Interface 10 between the soldering 20 and the
Montagebereich 21 eine Lötmittelbarriere 4 auf, während der weitere Träger 1' zwischen dem Lötbereich 20' und der Mounting region 21 on a solder barrier 4, while the other carrier 1 'between the soldering 20' and the
Montagebereich 21' an der weiteren Grenzfläche 10' eine weitere Lötmittelbarriere 4' aufweist, wobei sich beide Mounting region 21 'at the further interface 10' has a further solder barrier 4 ', wherein both
Lötmittelbarrieren 4, 4' senkrecht zu einer jeweiligen
Erstreckungsrichtung vom jeweiligen Lötbereich 20, 20' zum Montagebereich 10 hin quer über den Träger 1 bzw. den Solder barriers 4, 4 'perpendicular to a respective Extension direction from the respective soldering area 20, 20 'to the mounting area 10 across the carrier 1 or the
weiteren Träger 1' erstrecken. Dadurch kann ein direkter Kriechpfad zwischen den Lötbereichen 20, 20' entlang der Grenzflächen 10, 10' in Richtung des Montagebereichs 21 hin verhindert werden. further support 1 'extend. As a result, a direct creeping path between the soldering regions 20, 20 'along the boundary surfaces 10, 10' in the direction of the mounting region 21 can be prevented.
Weitere Merkmale der Trägervorrichtung 100 sowie Further features of the carrier device 100 as well
Ausführungsbeispiele für die Lötmittelbarrieren 4, 4' sind in Zusammenhang mit den Figuren 2A bis 5 erläutert. Exemplary embodiments of the solder barriers 4, 4 'are explained in connection with FIGS. 2A to 5.
Die Trägervorrichtung 100, die Träger 1, 1' und das The carrier device 100, the carrier 1, 1 'and the
Abdeckmaterial 4 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel rein beispielhaft ausgeführt und können alternativ oder zusätzlich eines oder mehrere Merkmale wie oben im allgemeinen Teil beschrieben aufweisen. Masking material 4 are executed in the embodiment shown purely by way of example and may alternatively or additionally have one or more features as described above in the general part.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel (nicht gezeigt) kann ein elektronisches Bauelement eine Trägervorrichtung 100 gemäß dem vorgenannten Ausführungsbeispiel und einen According to a further embodiment (not shown), an electronic component may include a carrier device 100 according to the aforementioned embodiment and a
elektronischen Halbleiterchip 3 auf der Trägervorrichtung 100 aufweisen . electronic semiconductor chip 3 on the carrier device 100 have.
Gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel (nicht gezeigt) kann ein optoelektronisches Bauelement eine Trägervorrichtung 100 gemäß dem vorgenannten Ausführungsbeispiel und einen optoelektronischen Halbleiterchip 3 auf der Trägervorrichtung 100 aufweisen, beispielsweise eine Licht emittierende Diode, eine Laserdiode oder eine Fotodiode. According to yet another embodiment (not shown), an optoelectronic component may comprise a carrier device 100 according to the aforementioned embodiment and an optoelectronic semiconductor chip 3 on the carrier device 100, for example a light emitting diode, a laser diode or a photodiode.
In den Figuren 2A bis 5 sind verschiedene In FIGS. 2A to 5 are various ones
Ausführungsbeispiele für Lötmittelbarrieren 4 für die Embodiments of solder barriers 4 for the
Trägervorrichtung gemäß den vorgenannten
Ausführungsbeispielen gezeigt, wobei die Darstellungen in den Figuren 2A bis 5 dem Ausschnitt 99 in Figur 1A entsprechen. Die folgende Beschreibung der Ausführungsbeispiele für die Lötmittelbarriere 4 auf dem Träger 1 gilt entsprechend auch für die weitere Lötmittelbarriere 4' auf dem weiteren Träger 1' . Carrier device according to the aforementioned Embodiments shown, wherein the representations in Figures 2A to 5 correspond to the cutout 99 in Figure 1A. The following description of the exemplary embodiments of the solder barrier 4 on the carrier 1 also applies correspondingly to the further solder barrier 4 'on the further carrier 1'.
Weiterhin weist der Träger 1 in den Ausführungsbeispielen der Figuren 2A bis 5 eine Beschichtung 11 auf, die außer im Furthermore, in the exemplary embodiments of FIGS. 2A to 5, the carrier 1 has a coating 11 which, except in FIG
Ausführungsbeispiel der Figur 3B eine Nickel- und/oder Embodiment of Figure 3B, a nickel and / or
Palladium- und/oder Gold-haltige Legierung, insbesondere eine PdAu- oder eine NiPdAu-Legierung, aufweist, die zum einen den Träger 1 vor schädlichen Einflüssen schützt und zum anderen eine hohe Benetzbarkeit insbesondere für Zinn-haltige Palladium- and / or gold-containing alloy, in particular a PdAu or a NiPdAu alloy, which on the one hand protects the carrier 1 from harmful influences and on the other hand a high wettability, especially for tin-containing
Lötmittel aufweist. Dadurch kann die Lötbarkeit des Having solder. This allows the solderability of the
Lötbereichs 20 mit Vorteil erhöht werden. Soldering 20 can be increased with advantage.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel in Figur 2A weist die According to the embodiment in Figure 2A, the
Lötmittelbarriere 4 ein Material auf, das eine geringere Benetzbarkeit durch das Lötmittel aufweist als der Träger 1 bzw. die Beschichtung 11. Insbesondere weist die Solder barrier 4 to a material which has a lower wettability by the solder than the carrier 1 or the coating 11. In particular, the
Lötmittelbarriere 4 im gezeigten Ausführungsbeispiel Silber auf oder ist aus Silber, das für Lötmittel, insbesondere für Zinn-basierte Lötmittel, eine geringere Benetzbarkeit im Vergleich zur PdAu- oder NiPdAu-Beschichtung 11 des Trägers 1 aufweist. Alternativ dazu kann die Lötmittelbarriere auch aus Nickel sein, das einen guten Kriechstopp für Lötmittel bewirken kann. Dadurch kann bei einem Lötprozess, bei dem die Trägervorrichtung 100 mit dem Lötbereich 20 beispielsweise an einen Kontakt einer Leiterplatte oder einer Platine angelötet wird, ein Kriechen eines Lötmittels, das durch den Pfeil 9 angedeutet ist, an der Grenzfläche 10 vom Lötbereich 20 zum Montagebereich 21 verringert oder ganz verhindert werden.
Während im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2A die Lötmittelbarriere 4 auf der Beschichtung 11 angeordnet ist, kann die Lötmittelbarriere 4 gemäß dem weiteren Solder barrier 4 in the embodiment shown silver or is made of silver, which for solder, in particular for tin-based solder, a lower wettability compared to the PdAu or NiPdAu coating 11 of the carrier 1 has. Alternatively, the solder barrier may also be nickel, which can provide a good creep stop for solder. As a result, in a soldering process in which the carrier device 100 with the soldering region 20 is soldered, for example, to a contact of a printed circuit board or a circuit board, a creep of a solder indicated by the arrow 9 can occur at the interface 10 from the soldering region 20 to the mounting region 21 be reduced or completely prevented. While in the exemplary embodiment according to FIG. 2A the solder barrier 4 is arranged on the coating 11, the solder barrier 4 according to the other one can be arranged
Ausführungsbeispiel in Figur 2B auch in der Beschichtung 11 ausgebildet sein. Embodiment in Figure 2B also be formed in the coating 11.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel in Figur 3A weist die According to the embodiment in Figure 3A, the
Lötmittelbarriere 4 eine Vertiefung auf. Die Vertiefung ist insbesondere in Verbindung mit der vorab beschriebenen Solder barrier 4 a depression. The recess is particularly in connection with the previously described
Beschichtung 11 auf dem Träger, die eine hohe Benetzbarkeit für Lötmittel aufweist, von Vorteil. Die Vertiefung Coating 11 on the support, which has a high wettability for solder, advantage. The depression
unterbricht die Beschichtung 11 und reicht durch die interrupts the coating 11 and extends through the
Beschichtung 11 hindurch in den Träger 1 und das Coating 11 into the carrier 1 and the
Trägermaterial hinein. Durch die Vertiefung weist der Träger 1 im Bereich der Lötmittelbarriere 4 eine geringere Carrier material into it. Due to the depression, the carrier 1 in the region of the solder barrier 4 has a smaller one
Benetzbarkeit durch Lötmittel als die Beschichtung auf, so dass ein Kriechen von einem Lötmittel, wie durch den Pfeil 9 angedeutet ist, hierdurch vermindert oder ganz verhindert werden kann. Weiterhin kann durch die als Vertiefung Solderability by solder as the coating, so that a creep of a solder, as indicated by the arrow 9, thereby can be reduced or completely prevented. Furthermore, by the as a depression
ausgebildete Lötmittelbarriere 4 mit Vorteil die Grenzfläche 10 zwischen dem Abdeckmaterial 2 und dem Träger 1 vergrößert werden, so dass eine Verlängerung eines möglichen formed solder barrier 4 with advantage the interface 10 between the cover 2 and the carrier 1 are increased, so that an extension of a possible
Kriechpfades zwischen dem Lötbereich 20 und dem Creeping path between the soldering 20 and the
Montagebereich 21 erreicht werden kann. Mounting area 21 can be achieved.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel in Figur 3B ist eine According to the embodiment in Figure 3B is a
Modifikation des vorherigen Ausführungsbeispiels gezeigt, bei dem die Beschichtung 11 eine Schichtenfolge aus mehreren Schichten 11', 11'' aufweist, von denen die Schicht 11' beispielsweise eine Nickelschicht und die Schicht 11'' darüber eine PdAu- oder eine Au-Schicht sein kann. Es können auch noch weitere oder andere Schichten auf der Schicht 11''
angeordnet sein. Die Lötmittelbarriere 4 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als Vertiefung ausgebildet, die sich nur durch einen Teil der Beschichtung 11 erstreckt und in die Beschichtung 11 bis zur Schicht 11'' hineinragt. Ähnlich wie in den Ausführungsbeispielen der Figuren 2A und 2B kann das so an der Grenzfläche 10 im Bereich der Lötmittelbarriere 4 freigelegte Nickel der Schicht 11'' aufgrund seiner Modification of the previous embodiment shown, in which the coating 11 has a layer sequence of a plurality of layers 11 ', 11'', of which the layer 11', for example, a nickel layer and the layer 11 '' above can be a PdAu or an Au layer , There may also be other or different layers on the layer 11 '' be arranged. The solder barrier 4 is formed in the embodiment shown as a recess which extends only through a portion of the coating 11 and protrudes into the coating 11 to the layer 11 ''. Similar to the exemplary embodiments of FIGS. 2A and 2B, the nickel of the layer 11 '' thus exposed at the interface 10 in the region of the solder barrier 4 can, due to its
BenetZungseigenschaften für Lötmittel einen Kriechstopp bilden . Wetting properties for solder make a creep stop.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel in Figur 4 weist die According to the embodiment in Figure 4, the
Lötmittelbarriere 4 ein Material auf, das in einem Lötmittel löslich ist, so dass das Material der Lötmittelbarriere 4 im Lötmittel gelöst wird, wie durch die Pfeile 49 angedeutet ist, wenn das Lötmittel entlang der Grenzfläche 10 zur Solder barrier 4 has a material which is soluble in a solder, so that the material of the solder barrier 4 is dissolved in the solder, as indicated by the arrows 49, when the solder along the interface 10 to
Lötmittelbarriere kriecht. Das Material der Lötmittelbarriere 4, das im gezeigten Ausführungsbeispiel Silber aufweist oder aus Silber ist, bildet mit dem Lötmittel eine Legierung, die an der Grenzfläche 10 zwischen dem Träger 1 und dem Solder barrier creeps. The material of the solder barrier 4, which in the illustrated embodiment has silver or is silver, forms an alloy with the solder, which at the interface 10 between the carrier 1 and the
Abdeckmaterial 2 eine geringere Kriechgeschwindigkeit und eine höhere Benetzung des Trägers 1 bzw. der Beschichtung 11 aufweist als das Lötmittel alleine. Dadurch verringert sich die Kriechgeschwindigkeit des Lötmittels entlang des mit dem Pfeil 9 angedeuteten Kriechpfades an der Grenzfläche 10 oder kann sogar ganz zum Erliegen kommen. Covering material 2 has a lower creeping speed and a higher wetting of the carrier 1 or the coating 11 than the solder alone. This reduces the creeping speed of the solder along the indicated by the arrow 9 creepage path at the interface 10 or may even come to a complete halt.
Die Ausbildung der Lötmittelbarriere 4, 4' gemäß den The formation of the solder barrier 4, 4 'according to the
gezeigten Ausführungsbeispielen hängt insbesondere von den Materialien des Trägers 1, gegebenenfalls der Beschichtung 11 sowie des Lötmittels ab, die die Kriechgeschwindigkeit des Lötmittels und die Stärke des Kriecheffekts bzw. des The embodiments shown in particular depend on the materials of the carrier 1, optionally the coating 11 and the solder, the creep speed of the solder and the strength of the creep effect or the
Kapillareffekts an der Grenzfläche 10 beeinflussen. In den gezeigten Ausführungsbeispielen mit einer PdAu- oder NiPdAu-
Beschichtung 11 weist die Lötmittelbarriere 4, 4' besonders bevorzugt eine Länge entlang der Erstreckungsrichtung vom Lötbereich 20, 20' zum Montagebereich 21 von größer oder gleich 50 und kleiner oder gleich 300 ym auf, um ein Affect capillary effect at the interface 10. In the exemplary embodiments shown with a PdAu or NiPdAu Coating 11 has the solder barrier 4, 4 'particularly preferably a length along the extension direction from the soldering area 20, 20' to the mounting area 21 of greater than or equal to 50 and less than or equal to 300 ym to a
„Überfließen" der Lötmittelbarriere 4, 4' durch Zinn zu verhindern. Weiterhin kann es zusätzlich zu den gezeigten Ausführungsbeispielen in den Figuren 2 und 4 möglich sein, dass die Lötmittelbarriere 4, 4' anstelle einer Schicht als dreidimensionale Struktur, etwa als Erhebung, auf dem Träger 1, 1' ausgebildet ist. Weiterhin kann es auch möglich sein, dass die Lötmittelbarriere 4, 4' auf weiteren Oberflächen des Trägers 1, 1' angeordnet ist. Furthermore, in addition to the exemplary embodiments shown in FIGS. 2 and 4, it may be possible for the solder barrier 4, 4 'to be in the form of a three-dimensional structure, for example as an elevation, instead of a layer Furthermore, it may also be possible for the solder barrier 4, 4 'to be arranged on further surfaces of the carrier 1, 1'.
Alternativ zu den gezeigten Ausführungsbeispielen kann die Lötmittelbarriere 4, 4' auch zumindest teilweise aus dem Abdeckmaterial 2 herausragen, wie in Figur 5 gezeigt ist. Alternativ dazu kann gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel die Lötmittelbarriere 4, 4' auch gänzlich außerhalb des As an alternative to the exemplary embodiments shown, the solder barrier 4, 4 'can also protrude at least partially from the cover material 2, as shown in FIG. Alternatively, according to another embodiment, the solder barrier 4, 4 'also completely outside the
Abdeckmaterials 2 angeordnet sein und an die Grenzfläche 10, 10' angrenzen (nicht gezeigt) . Covering material 2 to be arranged and adjacent to the interface 10, 10 '(not shown).
Um eine Verstärkung des Barriereeffekts zu erreichen, können auch mehrere Lötmittelbarrieren 4, 4' und/oder Kombinationen der vorab beschriebenen Lötmittelbarrieren 4, 4' auf dem Träger 1 angeordnet sein. Beispielsweise können die In order to achieve an enhancement of the barrier effect, a plurality of solder barriers 4, 4 'and / or combinations of the previously described solder barriers 4, 4' can also be arranged on the carrier 1. For example, the
Lötmittelbarrieren 4, 4' auch mehrstufig ausgebildet sein. Das kann insbesondere bedeuten, dass mehrere gleiche oder verschiedene Lötmittelbarrieren 4, 4' hintereinander zwischen dem jeweiligen Lötbereich 20, 20' und dem jeweiligen Solder barriers 4, 4 'also be formed in multiple stages. This may in particular mean that a plurality of identical or different solder barriers 4, 4 'one behind the other between the respective soldering area 20, 20' and the respective
Montagebereich 20, 20' angeordnet sind. Mounting region 20, 20 'are arranged.
Weiterhin können die Lötmittelbarrieren 4, 4' gemäß den gezeigten Ausführungsbeispielen nicht nur an der Grenzfläche
10, 10' angeordnet sein sondern beispielsweise auch umlaufend um den jeweiligen Träger 1, 1' ausgebildet sein, so dass allseitig ein Lötmittelstopp an den Trägern 1, 1' bewirkt werden kann. Furthermore, the solder barriers 4, 4 'according to the embodiments shown not only at the interface 10, 10 'may be arranged, for example, but also be formed circumferentially around the respective carrier 1, 1', so that all sides a solder stop on the carriers 1, 1 'can be effected.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den The invention is not limited by the description based on the embodiments of these. Rather, the invention encompasses every new feature as well as every combination of features, which in particular includes any combination of features in the patent claims, even if this feature or combination itself is not explicitly described in the claims
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Claims or embodiments is given.
Claims
1. Trägervorrichtung für einen Halbleiterchip (3) mit einem bondbaren und/oder lötbaren metallischen Träger (1) mit einem Montagebereich (21) für den Halbleiterchip (3) und einem Lötbereich (20), wobei der Träger (1) zumindest teilweise mit einem Abdeckmaterial (2) bedeckt ist und wobei zwischen dem Lötbereich (20) und dem 1. carrier device for a semiconductor chip (3) with a bondable and / or solderable metallic carrier (1) with a mounting region (21) for the semiconductor chip (3) and a soldering region (20), wherein the carrier (1) at least partially with a Covering material (2) is covered and wherein between the soldering region (20) and the
Montagebereich (21) an einer Grenzfläche (10) zwischen dem Träger (1) und dem Abdeckmaterial (2) eine Mounting portion (21) at an interface (10) between the carrier (1) and the cover material (2) a
Lötmittelbarriere (4) angeordnet ist. Solder barrier (4) is arranged.
2. Trägervorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich die 2. Carrier device according to claim 1, wherein the
Lötmittelbarriere (4) auf einer den Montagebereich (21) aufweisenden Oberfläche quer zu einer Solder barrier (4) on a mounting area (21) having surface transversely to a
Erstreckungsrichtung vom Lötbereich (20) zum Extension direction from the soldering area (20) to
Montagebereich (21) über die gesamte Oberfläche Mounting area (21) over the entire surface
erstreckt . extends.
3. Trägervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Abdeckmaterial (2) den Träger (1) bis auf den Lötbereich (20) oder bis auf den Lötbereich (20) und den Montagebereich (21) umschließt. 3. Carrier device according to one of the preceding claims, wherein the covering material (2) surrounds the carrier (1) except for the soldering area (20) or to the soldering area (20) and the mounting area (21).
4. Trägervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Trägervorrichtung zumindest einen weiteren bondbaren und/oder lötbaren metallischen Träger (1') aufweist, der zumindest teilweise vom Abdeckmaterial (2) bedeckt ist, wobei an einer weiteren Grenzfläche (10') zwischen dem weiteren Träger (1') und dem Abdeckmaterial (2) eine weitere Lötmittelbarriere (4') angeordnet ist. 4. Carrier device according to one of the preceding claims, wherein the carrier device has at least one further bondable and / or solderable metallic carrier (1 ') which is at least partially covered by the cover material (2), wherein at a further interface (10') between the further support (1 ') and the covering material (2) a further solder barrier (4') is arranged.
5. Trägervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Träger (1) ein Leiterrahmen oder zumindest ein Teil eines Leiterrahmens ist. 5. Carrier device according to one of the preceding claims, wherein the carrier (1) is a lead frame or at least part of a lead frame.
6. Trägervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Träger (1) Kupfer oder eine Kupferlegierung aufweist . 6. Carrier device according to one of the preceding claims, wherein the carrier (1) comprises copper or a copper alloy.
7. Trägervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Träger (1) zumindest an der Grenzfläche (10) eine Beschichtung (11) aufweist, die eine hohe 7. Carrier device according to one of the preceding claims, wherein the carrier (1) at least at the interface (10) has a coating (11) having a high
Benetzbarkeit für ein Lötmittel aufweist. Wettability for a solder.
8. Trägervorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Beschichtung (11) eine Legierung und/oder eine 8. Carrier device according to the preceding claim, wherein the coating (11) comprises an alloy and / or a
Schichtenfolge mit einem oder mehreren Materialien aufweist, die ausgewählt sind aus Nickel, Palladium und Gold aufweist. Layer sequence comprising one or more materials selected from nickel, palladium and gold.
9. Trägervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Lötmittelbarriere (4) ein Material aufweist, das eine geringere Benetzbarkeit durch ein Lötmittel aufweist als der Träger (1) . 9. A support device according to any one of the preceding claims, wherein the solder barrier (4) comprises a material which has a lower wettability by a solder than the carrier (1).
10. Trägervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Lötmittelbarriere (4) eine Vertiefung 10. Carrier device according to one of the preceding claims, wherein the solder barrier (4) has a recess
aufweist . having .
11. Trägervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Lötmittelbarriere (4) ein Material aufweist, das in einem Lötmittel löslich ist. A support device according to any one of the preceding claims, wherein the solder barrier (4) comprises a material which is soluble in a solder.
12. Trägervorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Material mit dem Lötmittel eine Legierung bildet, die an der Grenzfläche (10) eine geringere 12. A carrier device according to the preceding claim, wherein the material forms an alloy with the solder, which at the interface (10) has a lower
Kriechgeschwindigkeit aufweist als das Lötmittel. Creep speed than the solder.
13. Trägervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Abdeckmaterial (2) ein Epoxid oder ein Silikon oder ein Silikon-Epoxid-Hybridmaterial aufweist. 13. Carrier device according to one of the preceding claims, wherein the cover material (2) comprises an epoxy or a silicone or a silicone-epoxy hybrid material.
14. Elektronisches Bauelement mit einer Trägervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 und einem 14. An electronic component with a carrier device according to one of claims 1 to 13 and a
Halbleiterchip (3) auf der Trägervorrichtung. Semiconductor chip (3) on the carrier device.
Optoelektronisches Bauelement mit einer Optoelectronic component with a
Trägervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 und einem optoelektronischen Halbleiterchip (3) auf der Trägervorrichtung, wobei das Abdeckmaterial (2) als Gehäusekörper an den Träger (1) angeformt ist und der optoelektronische Halbleiterchip (3) im Gehäusekörper angeordnet ist. Carrier device according to one of claims 1 to 13 and an optoelectronic semiconductor chip (3) on the carrier device, wherein the cover material (2) is formed as a housing body to the carrier (1) and the optoelectronic semiconductor chip (3) is arranged in the housing body.
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