WO2013013964A1 - Trägervorrichtung, elektrische vorrichtung mit einer trägervorrichtung und verfahren zur herstellung dieser - Google Patents

Trägervorrichtung, elektrische vorrichtung mit einer trägervorrichtung und verfahren zur herstellung dieser Download PDF

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WO2013013964A1
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electrical
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shaped contact
carrier
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PCT/EP2012/063397
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Krister Bergenek
Andreas Biebersdorf
Jörg SORG
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Osram Ag
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    • Y10T29/49124—On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/49155—Manufacturing circuit on or in base

Definitions

  • Carrier device electrical device with a
  • the present application relates to a carrier device, an electrical device with a carrier device and method for producing the same.
  • Semiconductor chips are mounted on a substrate.
  • Wire contacts such as in the form of so-called bonding wires, more necessary.
  • CTE Coefficient of thermal expansion
  • CTE in the range of 4 to 6 ppm / Kelvin. These are often combined with ceramic circuit boards as substrates, for example of aluminum oxide or aluminum nitride, for example, the CTE of A1N is in the range of 6 to 7 ppm / Kelvin.
  • the CTE of A1N is in the range of 6 to 7 ppm / Kelvin.
  • such a material has the disadvantage that it is very expensive.
  • the substrate continues to be formed over a large area, then has a geometrically greater extent than that
  • the CTE mismatch problem is shifted from the interface between the semiconductor chip and the substrate to the interface between the substrate and a mounting surface on which the substrate is disposed.
  • the Mounting surface is usually made of metal and is usually many times larger than the chip-substrate interface.
  • the CTE mismatch is also problematic, at least at the interface between the substrate and the mounting surface.
  • ceramic substrate materials such as
  • alumina or aluminum nitride suitable for use in larger modules only conditionally.
  • the low ductility of these materials can lead to mechanical problems such as panel breakage.
  • metal core boards As an alternative, offer, for example, metal core boards. These materials comprise a metal sheet, such as aluminum, which is coated with a dielectric. On the surface of the dielectric, the actual interconnection level is applied to the chip mounting surfaces.
  • metal core printed circuit boards typically have a CTE of about 23 ppm / Kelvin in the case of aluminum as the metal core, making the CTE of such an MCPCB about four times larger than the CTE of common semiconductor chip materials
  • semiconductor chips by means of a so-called “solder bump arrays” comparable to the technique, as it is used in the construction of so-called “ball grid array” components to contact.
  • solder bump arrays comparable to the technique, as it is used in the construction of so-called “ball grid array” components to contact.
  • At least one object of certain embodiments is to provide a carrier device for an electrical component. Another task of certain
  • Embodiments is to provide an electrical device with a carrier device. Other objects of certain embodiments are to provide methods for making the same.
  • the carrier has in particular an electrically insulating layer which consists of a dielectric
  • Material such as a plastic material or filled with inorganic fillers plastic material, a ceramic material, an oxidized metal or
  • the electrically insulating layer may comprise a plastic material suitable for printed circuit board (PCB) or metal core board (MCPCB) .
  • the electrically insulating layer may include or be made from FR4 electrically insulating layer is formed from an anodized metal or metal foil, for example of anodized silicon or aluminum.
  • electrically insulating layer can be part of a
  • the carrier may be designed as a metal core board and a metal layer or metal foil, for example
  • the carrier may consist of the electrically insulating layer.
  • the carrier may be a ceramic carrier in this case.
  • Support device as a printed circuit board, as a metal core board or circuit board with metal core, as
  • an electrical contact layer is arranged on the carrier.
  • the electrical contact layer is arranged on the electrically insulating layer.
  • the electrically insulating layer forms a surface of the carrier on which the electrical contact layer is applied in direct contact.
  • a carrier having at least one electrically insulating layer is provided, and an electrical contact layer is applied in the form of a metal layer, for example a copper layer.
  • the electrical contact layer can be applied by electroplating or by lamination on the electrically insulating layer of the carrier.
  • the electrical contact layer be applied structured by means of a previously applied to the carrier photomask or photo layer.
  • the electrical contact layer is applied to a thickness of greater than or equal to 60 ⁇ m.
  • Particularly suitable is also a thickness of greater than or equal to 60 ⁇ and less than or equal to 80 ⁇ proven.
  • Carrier device and methods for producing a carrier device and also to methods for producing electrical devices with the carrier device are also to methods for producing electrical devices with the carrier device.
  • the electrical contact layer has at least one web-shaped contact region.
  • the metallic contact layer in the manufacture of a carrier device with a
  • Web extension direction has a length which is greater than a perpendicular to this width.
  • the length can exceed a multiple, for example twice or more, the width.
  • the web-shaped contact region is movably arranged on the carrier.
  • the web-shaped contact region can be elastically movable on the carrier.
  • the web-shaped contact region can in particular in one
  • the electrically insulating layer has a recess on at least one side surface of the web-shaped contact region.
  • Recess may be formed in the electrically insulating layer in particular by a depression in the electrically insulating layer or by an opening which projects through the electrically insulating layer.
  • an edge surface of the contact region is here and hereinafter referred to, which preferably parallel or at least substantially parallel to the web extension direction of the web-shaped
  • the web-shaped contact region is arranged between two recesses or between two subregions of a recess.
  • Recesses or the two subareas of a recess are particularly preferably arranged adjacent to the two side surfaces of the web-shaped contact region.
  • the web-shaped contact region is surrounded on all sides by one or more recesses in the electrically insulating layer except for one side, which particularly preferably directly adjoins the web-shaped contact region
  • this may mean that the web-shaped contact region is formed in a peninsular manner.
  • the part of the electrically insulating layer on which the web-shaped contact region of the electrical contact layer is applied is at least partially removed from the remaining electrically insulating layer at least in one direction perpendicular to
  • the web extension direction of the web-shaped contact region is mechanically decoupled.
  • Agility can be greater, the smaller the width compared to the length of the stegformigen
  • the support is designed as a metal core board, wherein the recess extends through the electrically insulating layer to the underlying metal layer.
  • the electrical contact layer has two web-shaped contact regions, between which a recess is formed in the electrically insulating layer.
  • the two web-shaped contact regions can be directed toward one another, in other words along a line, and be parallel
  • the two web-shaped contact regions can be connected to one another in an electrically conductive manner over further regions of the electrical contact layer.
  • the electrical contact layer has a connection region which is electrically conductively connected to the one or more web-shaped contact regions via further regions of the electrical contact layer.
  • the electrical contact layer has a further contact region, which is electrically insulated from the web-shaped contact region.
  • the web-shaped contact region and the further, electrically insulated from this contact area can form two electrical connections, by means of which an electrical component, in particular, for example, a flip-chip, can be electrically and mechanically connected.
  • Contact area and the other contact area can be varied.
  • the at least one recess may in particular adjacent to the other
  • the further contact region can serve as effective heat dissipation of the electrical component.
  • the other contact region can serve as effective heat dissipation of the electrical component.
  • Contact area also web-shaped and, for example, by the measures described, for example, be mobile.
  • the at least one cutout in the electrically insulating layer passes through at least partially removing the electrically insulating layer formed at least on a side surface of the web-shaped contact region.
  • an etching method may be used, for example wet-chemical etching or ion etching.
  • the at least one recess can also be processed by laser
  • the web-shaped contact region has a web width which decreases towards the electrically insulating layer. The decreasing
  • Web width can be additionally or alternatively formed to the previously described at least one recess.
  • the carrier device in combination with the aforementioned further features alternatively or
  • a web-shaped contact region having a bridge width which reduces the electrically insulating layer.
  • the web-shaped contact region is etched or undercut, in particular on at least one and preferably on both side surfaces, in order to form the web width of the web-shaped contact region which reduces towards the electrically insulating layer.
  • the web-shaped contact region still has direct contact with a surface that is less wide in comparison to its upper side facing away from the electrically insulating layer is arranged with the electrically insulating layer.
  • an undercut it can be achieved that the web-shaped contact region is detached from the electrically insulating layer at least in a partial region and is thus designed to be cantilevered at least in this subregion.
  • a mobility particularly preferably an elastic mobility, the stegformigen
  • an etching process in particular wet-chemical etching or ion etching, is used
  • Insulating layer facing bottom of the web-shaped contact area is etched stronger than the top. For example, this can be done before the etching process
  • Hard mask for example, a galvanically deposited
  • the hardmask may include or may be comprised of a layer of nickel, nickel, and gold, or nickel, palladium, and gold.
  • Web width refined by applying one or more additional metal layers may be replaced by an electroless one
  • Electroplating can be applied.
  • an electrical device comprises a carrier device according to the preceding
  • an electrical component Furthermore, on the electrical device is an electrical component
  • the electrical and mechanical connection may in particular be formed by a solder joint, which has a high strength and efficient heat dissipation from
  • the support device for the electrical device may have the contact areas described above, so that the more contact area and the bar-shaped
  • Contact area can form two electrical connections for electrical contacting and mounting of the electrical component.
  • the electrical component and the carrier device have different
  • the carrier device as a printed circuit board
  • the carrier device may substantially correspond to the CTE of the metal core.
  • the carrier device may, for example, have a larger thermal expansion coefficient than the electrical component. In case of warming of the
  • Supporting device and / or the electrical component and an associated uneven thermal expansion of these can thermomechanical stresses through the
  • the heat sink is preferably arranged on a side facing away from the electrical contact layer and the electrical component.
  • the heat sink may be a metallic heat sink.
  • Backing materials can be the difference in thermal
  • Expansion coefficients between the support device and the heat sink are selected low and ideally zero, so that little or no thermomechanical voltages between the carrier device and the
  • the carrier materials described here can also be very robust mechanically, for example in the case of a metal-core plate, for example with a
  • Aluminum layer as a metal core. mechanical
  • Screws, bruises, bends or similar mechanical stresses can be caused, can then be degraded by a plastic deformation of the support device.
  • the risk of a panel breakdown is thus, compared to a ceramic substrate like one
  • the electrical device has a plurality of electrical components, each of which is applied to the carrier device on a web-shaped contact region and, for example, also on a further contact region.
  • the electrical component is designed as a semiconductor chip which can be contacted on one side and which has at least two connection surfaces to be contacted separately on the mounting side
  • the semiconductor chip which can be contacted on one side can be designed as a flip chip.
  • the electrical component is designed as a light-emitting semiconductor chip, in particular as a one-sided contactable light-emitting
  • Semiconductor chip such as a trained light-emitting flip-chip semiconductor chip. Such components are known in the art and therefore not further here
  • the electrical device may be in particular as
  • Contact area is selectively etched or undercut, wherein the web-shaped contact area is formed so that a mechanical elasticity installed and so the web-shaped contact area is flexible.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a carrier device according to an embodiment
  • Figure 2 is a schematic representation of an electrical
  • Figures 3A to 3H are schematic representations of
  • FIGS 4A to 4D are schematic representations of others
  • FIG. 1 shows an example of an embodiment
  • Carrier device 100 is shown.
  • the carrier device 100 has a carrier 1 which is shown in FIG.
  • Carrier layer 11 may be parts of a metal core board (MCPCB), so that the carrier 1 is formed as a metal core board.
  • MCPCB metal core board
  • Interconnection level of the carrier device 100 forms. As follows in connection with FIGS. 3C and 3D in FIG.
  • the electrical contact layer may, for example, comprise copper or be made of copper, which may be galvanic or by lamination
  • Contact layer further layers, for example, layers of nickel, nickel and gold, nickel, palladium and gold, nickel and silver or silver in the form of a hard mask or a finishing on the surface facing away from the electrically insulating layer 10 or on all exposed
  • the electrical contact layer has web-shaped contact regions 20, which are electrically connected to each other and to a connection region 23 via further regions of the electrical contact layer 2.
  • the electrical contact layer 2 may, for example, also have only one web-shaped contact region or more than two web-shaped contact regions.
  • the electrical contact layer 2 has a further contact region 22, which has further regions of the electrical contact layer 2 with another
  • Connection area 24 is connected.
  • Contact areas 20 and the further contact area 22 are electrically insulated from one another and serve for the electrical connection and the fastening of an electrical component, as shown below in connection with the exemplary embodiment in FIG.
  • a recess 3 in the form of a depression, adjacent to the side surfaces 21 of the web-shaped contact regions 20 is formed.
  • Recess has a depth which is less than the thickness of the electrically insulating layer.
  • the recess 3 may also be formed as an opening in the electrically insulating layer 10, up to the
  • Carrier layer 11 protrudes. Im shown
  • Embodiment extends the recess 3 of the
  • Stegerstreckungscardien are arranged are separated by a portion of the recess 3 from each other.
  • both web-shaped contact regions 20 are surrounded in all but one side by areas of the recess 3.
  • the web-shaped contact regions 20 are semi-island-like or free-standing except for one side each.
  • the width of the web-shaped contact regions 20 is smaller by a multiple than the respective web length.
  • Contact layer 2 mechanically separated from the remaining part of the electrically insulating layer 10 and has due to the plastic material of the electrically insulating layer 10 and the geometric configuration of the web-shaped
  • web-shaped contact regions 20 can be varied.
  • the recess for example, using
  • Contact layer 2 is applied in a structured manner, in which after applying the electrical
  • the photomask is removed in the areas in which the recess 3 is to be formed, and the so exposed electrically insulating layer by etching, for example, wet chemical etching or ion etching or laser processing is at least partially removed.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of an electrical device 200 which has a carrier device 100 according to the exemplary embodiment in FIG.
  • the electrical device 200 may also include a
  • Carrier device 101 as described in connection with the embodiment of Figures 3A to 3H.
  • the electrical device 200 has, as in advance
  • an electrical component 4 is applied, which electrically and mechanically both electrically and mechanically to the web-shaped contact regions 20 and to the further contact region 22
  • the electrical component is on the web-shaped contact regions 20 and the other
  • the electrical component 4 can be electrically connected to an external power and voltage supply.
  • the electrical component is designed in particular as a flip-chip, and particularly preferably as a light-emitting semiconductor chip in a flip-chip design. This allows the electrical device 200 also called light-emitting
  • Terminal metallization enlarged, as indicated in Figure 1 by the double arrow 99.
  • the electrical component 4 is purely illustrative of a light-emitting
  • electrical component 4 can be minimized.
  • the electric device 200 may be connected to that of the insulating layer 10
  • thermomechanical facing away from the carrier 1 on a heat sink, such as a metallic heat sink, are applied. Due to the carrier layer 11 made of aluminum preferably little or no thermomechanical
  • electrical component 4 to the electrical contact layer 2 by means of a solder joint can be an effective
  • Carrier device 100 can be ensured.
  • contact region 22 it is also possible to form the contact region 22 web-shaped and to provide the electrically insulating layer 10 on the side surfaces of the further contact region with a corresponding recess in order to increase the elasticity of the electrical
  • the electrical device 200 may also have a plurality of electrical components 4, which are each contacted by means of corresponding electrical contact layers 2.
  • FIGS. 3A to 3H show a further exemplary embodiment for producing a carrier device 101, wherein in particular those described in FIGS. 3A to 3E
  • Support device 100 according to the embodiment of Figure 1 are suitable.
  • a carrier 1 is provided, which in the exemplary embodiment shown by an electrically insulating layer 10 of a
  • the electrically insulating layer 10 may also consist of a
  • the support 1 can also be a metal core board as in the exemplary embodiment according to FIG. 1 or alternatively also a printed circuit board, glass substrate, glass ceramic substrate or anodically oxidized metal or semimetal foil, for example of anodically oxidized
  • Silicon or aluminum be formed.
  • a layer 5 of a photoresist is applied to the electrically insulating layer 10 of the carrier 1.
  • the photoresist 5 is provided by structuring with openings 50 in which, as shown in Figure 3D, an electrical contact layer 2 is applied. This can be applied for example by a galvanic process or by lamination. The electric
  • Copper has a thickness of greater than or equal to 60 ⁇ and less than or equal to 80 ⁇ .
  • nickel, nickel and gold or nickel, palladium and gold has or is protected.
  • the layer 5 is locally removed in a region of the web-shaped contact regions 20 of the electrical contact layer 2 to form a further opening 51.
  • the layer 5 can be completely removed and applied a further layer of a photoresist and in
  • an etching method is carried out, for example a
  • the exposed side surfaces 21 of the web-shaped contact regions 20 are etched, so that the web-shaped contact regions 20 have a web 10 to be insulated of the support 1 decreasing web width.
  • the side surfaces 21 can be etched thereby, so that further a contact between the
  • the layer 5 is removed from the photoresist and the
  • Metal surfaces of the electrical contact layer 2 are formed by means of electroless plating by applying one or more layers, for example nickel and gold Nickel, palladium and gold, of nickel and silver or of silver, covered and thereby refined.
  • Contact layer 2 reaches in the region of the web-shaped contact regions 20.
  • the electrical contact layer 2 becomes flexible in the region of the web-shaped contact regions 20. Mechanical forces, which may occur due to differences in thermal expansion coefficients between the carrier 1 and an electrical component applied thereto, are thereby minimized and can not be transmitted.
  • Contact regions 20, 22 can be produced by means of one of the methods described above, for example with a recess 3, as indicated by the dashed lines in FIGS. 4A to 4D.
  • the contact regions 20, 22 in the dashed area can each be embodied with a web width which reduces towards the carrier 1.
  • Contact region 20 further contact portions 22 are provided, which are also web-shaped.
  • the contact regions 20, 22 according to the exemplary embodiment in FIG. 4A are formed next to each other and extend in the same direction, while the web-shaped contact region 20 and the further contact regions 22 in the
  • Embodiments of Figures 4B and 4C tooth-shaped mesh.
  • the further contact regions 22 according to the exemplary embodiment of FIG. 4C are connected to one another and have a common supply line to a common connection region (not shown).
  • the carrier 1 has a plurality of web-shaped contact regions 20, which are electrically connected to one another and are arranged around a further contact region 22.
  • Contact area 22 is cross-shaped in the illustrated embodiment, so that the web-shaped
  • Contact regions 20 are preferably formed in two mutually perpendicular directions relative to the other contact region 22 flexible.
  • further contact areas may also be present on the carrier, which may, for example, also be web-shaped.
  • the contact regions 20, 22 can be applied to predetermined arrangements of contact surfaces of the components to be assembled

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Abstract

Es wird eine Trägervorrichtung für ein elektrisches Bauelement angegeben, das einen Träger (1), der eine elektrisch isolierende Schicht (10) aufweist, und - eine elektrische Kontaktschicht (2) auf der elektrisch isolierenden Schicht (10) aufweist, wobei die elektrische Kontaktschicht (2) zumindest einen stegförmigen Kontaktbereich (20) aufweist, wobei zumindest eine Aussparung (3) in der elektrisch isolierenden Schicht (10) zumindest an einer Seitenfläche (21) des stegförmigen Kontaktbereichs (20) angeordnet ist und/oder wobei der stegförmige Kontaktbereich (20) eine sich zur isolierenden Schicht (10) hin verringernde Stegbreite aufweist. Weiterhin werden eine elektrische Vorrichtung mit der Trägervorrichtung und einem elektrischen Bauelement sowie Verfahren zur Herstellung einer Trägervorrichtung und einer elektrischen Vorrichtung angegeben.

Description

Beschreibung
Trägervorrichtung, elektrische Vorrichtung mit einer
Trägervorrichtung und Verfahren zur Herstellung dieser
Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Trägervorrichtung, eine elektrische Vorrichtung mit einer Trägervorrichtung und Verfahren zur Herstellung dieser.
Es sind Halbleiterchips bekannt, deren elektrische Anschlüsse alle auf der Unterseite angeordnet sind, über die die
Halbleiterchips auf einem Substrat montiert werden.
Beispielsweise sind lichtemittierende Halbleiterchips
bekannt, die über elektrische Anschlussbereiche auf nur einer Seite elektrisch angeschlossen werden können. Aufgrund der üblichen Herstellungs- und anschließenden Montageweise, bei der die Anschlussbereiche auf der Oberseite von bereits zuvor hergestellten Halbleiterschichtenfolgen aufgebracht werden, die dann anschließend als Unterseite zur Montage auf einem Träger verwendet wird, werden solche Halbleiterchips auch als so genannte „Flip-Chips" bezeichnet.
Bei derartigen Halbleiterchips ergibt sich der Vorteil, dass für den elektrischen Anschluss beispielsweise keine
Drahtkontakte, etwa in Form von so genannten Bonddrähten, mehr notwendig sind.
Speziell bei so genannten „Powerchips", die vorzugsweise mit hohen Strömen betrieben werden, ist es vorteilhaft, die Chips für eine gute Entwärmung auf ein Substrat aufzulöten. Eine charakteristische Eigenschaft von Lötverbindungen ist die mechanische hohe Steifigkeit. Um Schäden am Halbleiterchip oder der Montageverbindung des Chips zu vermeiden, werden als Substratmaterialien vorzugsweise Materialien mit einem an den Halbleiterchip angepassten thermischen
Ausdehnungskoeffizienten (CTE: „coefficient of thermal expansion") eingesetzt. Ein solcher Ansatz führt zu einer guten Zuverlässigkeit der Grenzfläche zwischen dem
Halbleiterchip und dem Substrat. Bei angepasstem CTE, das bedeutet insbesondere gleichem oder zumindest vergleichbarem CTE, werden nur geringe mechanische Spannungen zwischen dem Halbleiterchip und dem Substrat aufgebaut. Auch unter
thermomechanischer Wechselbeanspruchung kann so eine gute Zuverlässigkeit erreicht werden, da die durch einen CTE- Mismatch, also einen Unterschied in den thermischen
Ausdehnungskoeffizienten, hervorgerufenen mechanischen
Spannungen minimiert werden können.
Jedoch weist dieser Ansatz den Nachteil auf, dass geeignete Substratmaterialien gefunden werden müssen, die einen an den CTE eines Halbleiterchips angepassten CTE aufweisen sowie elektrisch isolierend und thermisch gut leitfähig sind. Die gängigen Substratmaterialien für lichtemittierende
Halbleiterchips weisen einen CTE im Bereich zwischen 4 bis 6 ppm/Kelvin auf. Diese werden oft mit keramischen Platinen als Substrate kombiniert, beispielsweise aus Aluminiumoxid oder Aluminiumnitrid, wobei beispielsweise der CTE von A1N im Bereich von 6 bis 7 ppm/Kelvin liegt. Ein derartiges Material hat jedoch den Nachteil, dass es sehr teuer ist.
Ist das Substrat weiterhin großflächig ausgebildet, weist also eine geometrisch größere Ausdehnung als der
Halbleiterchip auf, wird das CTE-Mismatch-Problem von der Grenzfläche zwischen dem Halbleiterchip und dem Substrat zur Grenzfläche zwischen dem Substrat und einer Montagefläche, auf der das Substrat angeordnet wird, verlagert. Die Montagefläche besteht in aller Regel aus Metall und ist üblicherweise um ein Vielfaches größer als die Chip-Substrat- Grenzfläche. Damit ist der CTE-Mismatch zumindest an der Grenzfläche zwischen dem Substrat und der Montagefläche ebenfalls problematisch.
Weiterhin sind keramische Substratmaterialien wie
beispielsweise Aluminiumoxid oder Aluminiumnitrid für den Einsatz in größeren Modulen nur bedingt geeignet. Durch die geringe Duktilität dieser Materialien kann es zu mechanischen Problemen wie etwa einem Panel -Bruch kommen. Durch die hohen Kosten beispielsweise beim Einsatz von Aluminiumnitrid werden die Produktionskosten gesteigert und somit die
Wirtschaftlichkeit gefährdet.
Als Alternative bieten sich beispielsweise Metallkernplatinen an. Diese Materialien weisen ein Metallblech, beispielsweise aus Aluminium, auf, das mit einem Dielektrikum beschichtet ist. Auf der Oberfläche des Dielektrikums ist die eigentliche Verschaltungsebene mit den Chipmontageflächen aufgebracht. Metallkernplatinen (MCPCB: „metal core printed circuit board") haben jedoch einen CTE von üblicherweise etwa 23 ppm/Kelvin im Fall von Aluminium als Metallkern. Damit ist der CTE eines solchen MCPCBs um etwa einen Faktor vier größer als der CTE gängiger Halbleiterchipmaterialien. Bei
Temperaturwechselbeanspruchungen werden durch diesen CTE- Mismatch Kräfte aufgebaut, die zum Versagen des schwächsten Elements führen können. Für den Fall, dass nur geringe
Verlustleistungen abgeführt werden müssen, können auch FR4- Materialien als Substrat eingesetzt werden, die
typischerweise einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von 16 ppm/Kelvin aufweisen. In allen diesen Fällen passen jedoch die CTEs von Halbleiterchip und Substrat nicht zusammen. Bei Temperaturwechselbeanspruchung werden Kräfte aufgebaut, die zur Beschädigung des Halbleiterchips und/oder der Grenzfläche beziehungsweise Verbindung zwischen dem Halbleiterchip und dem Substrat führen können.
Um dieses Problem lösen zu können, ist es auch bekannt, einen Halbleiterchip mittels einer elastischen Verbindung an ein Substrat mit einem unterschiedlichen CTE anzubinden. Bei diesem Ansatz erfolgt die Montage mittels eines organischen Materials, beispielsweise eines Leitklebers, dessen
Materialien eine elastische Verformung der Grenzfläche zwischen dem Halbleiterchip und dem Substrat ermöglichen. Dadurch können zwar mechanische Kräfte abgepuffert werden, jedoch weisen typische Leitkleber eine geringe thermische Leitfähigkeit von üblicherweise etwa 1,8 W/m-K auf, so dass die Verlustwärme, die während des Betriebs von üblichen
Halbleiterchips entstehen kann, nicht effektiv abgeführt werden kann.
Alternativ dazu ist es auch möglich, Halbleiterchips mittels eines so genannten „solder bump arrays" vergleichbar der Technik, wie sie beim Aufbau von so genannten „ball grid array" -Bauteilen eingesetzt wird, zu kontaktieren. Bei diesem Ansatz wird durch die Aufteilung der Metallisierung auf viele kleine Lötstellen eine mechanische Flexibilität der
Grenzfläche zwischen Halbleiterchip und Substrat erreicht. Jedoch ist hierdurch keine flächige Anbindung eines
Halbleiterchips an ein Substrat möglich. Durch den
notwendigen Abstand zwischen den Lötkugeln („solder bumps") kommt es zu erheblichen Verlusten in der Anbindungsfläche . Das Abführen der Verlustwärme durch diese Anbindung ist deutlich schlechter verglichen mit einer flächigen Anbindung. Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, eine Trägervorrichtung für ein elektrisches Bauelement anzugeben. Eine weitere Aufgabe von bestimmten
Ausführungsformen ist es, eine elektrische Vorrichtung mit einer Trägervorrichtung anzugeben. Weitere Aufgaben von bestimmten Ausführungsformen liegen darin, Verfahren zur Herstellung dieser anzugeben.
Diese Aufgaben werden durch Gegenstände und Verfahren mit den Merkmalen gemäß der folgenden Beschreibung gelöst .
Insbesondere sind vorteilhafte Ausführungsformen und
Weiterbildungen der Gegenstände und der Verfahren in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist eine
Trägervorrichtung für ein elektrisches Bauelement einen
Träger auf. Der Träger weist insbesondere eine elektrisch isolierende Schicht auf, die aus einem dielektrischen
Material, beispielsweise einem Kunststoffmaterial oder einem mit anorganischen Füllstoffen gefüllten Kunststoffmaterial , einem Keramikmaterial, einem oxidierten Metall oder
Halbmetall, einem Glas, einer Glaskeramik oder einem
gelbasiertem Lack, insbesondere einem Hybrid aus
anorganischen und organischen Bestandteilen, besteht oder zumindest ein solches Material aufweist. Beispielsweise kann die elektrisch isolierende Schicht ein Kunststoffmaterial aufweisen, das für Leiterplatten (PCB, „printed circuit board") oder für Metallkernplatinen (MCPCB) geeignet ist. Beispielsweise kann die elektrisch isolierende Schicht FR4 aufweisen oder daraus sein. Es ist auch möglich, dass die elektrisch isolierende Schicht aus einer anodisch oxidierten Metall- oder Halbmetallfolie gebildet wird, beispielsweise aus anodisch oxidiertem Silizium oder Aluminium. Die
elektrisch isolierende Schicht kann Teil eines
Schichtverbunds sein, der den Träger bildet. Beispielsweise kann der Träger als Metallkernplatine ausgeführt sein und eine Metallschicht oder Metallfolie beispielsweise aus
Aluminium und/oder Kupfer aufweisen, das mit einem
Kunststoffmaterial umhüllt oder beschichtet ist. Weiterhin kann der Träger aus der elektrisch isolierenden Schicht bestehen. Beispielsweise kann der Träger in diesem Fall ein Keramikträger sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die
Trägervorrichtung als Leiterplatte, als Metallkernplatine beziehungsweise Leiterplatte mit Metallkern, als
Keramikträger oder als anodisch oxidierter Träger
ausgebildet .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist auf dem Träger eine elektrische Kontaktschicht angeordnet. Insbesondere ist die elektrische Kontaktschicht auf der elektrisch isolierenden Schicht angeordnet. Mit anderen Worten bildet die elektrisch isolierende Schicht eine Oberfläche des Trägers, auf der die elektrische Kontaktschicht in direktem Kontakt aufgebracht wird .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform zur Herstellung einer Trägervorrichtung wird ein Träger mit zumindest einer elektrisch isolierenden Schicht bereitgestellt und eine elektrische Kontaktschicht wird in Form einer Metallschicht, beispielsweise einer Kupferschicht, aufgebracht. Das
aufbringen kann durch galvanisches Aufbringen oder durch Auflaminieren auf der elektrisch isolierenden Schicht des Trägers erfolgen. Dabei kann die elektrische Kontaktschicht mit Hilfe einer vorher auf den Träger aufgebrachten Fotomaske oder Fotoschicht strukturiert aufgebracht werden.
Für zumindest einige Ausführungsformen kann es vorteilhaft sein, wenn die elektrische Kontaktschicht mit einer Dicke von größer oder gleich 60 um aufgebracht wird. Als besonders geeignet hat sich auch eine Dicke von größer oder gleich 60 μπι und kleiner oder gleich 80 μπι erwiesen.
Die hier und im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale beziehen sich gleichermaßen auf die
Trägervorrichtung und auf Verfahren zur Herstellung einer Trägervorrichtung sowie auch auf Verfahren zur Herstellung von elektrischen Vorrichtungen mit der Trägervorrichtung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die elektrische Kontaktschicht zumindest einen stegförmigen Kontaktbereich auf. Beispielsweise kann die metallische Kontaktschicht bei der Herstellung einer Trägervorrichtung mit einem
stegförmigen Kontaktbereich aufgebracht werden. Stegförmig bedeutet hier und im Folgenden vor allem, dass der
stegformige Kontaktbereich entlang einer
Stegerstreckungsrichtung eine Länge aufweist, die größer als eine senkrecht zu dieser gerichtete Breite ist. Insbesondere kann die Länge um ein Mehrfaches, beispielsweise das Doppelte oder mehr, die Breite übersteigen. Gemäß einer weiteren
Ausführungsform ist der stegformige Kontaktbereich bewegbar auf dem Träger angeordnet . Insbesondere kann der stegformige Kontaktbereich elastisch auf dem Träger bewegbar sein. Der stegformige Kontaktbereich kann insbesondere in einer
Richtung senkrecht zur Stegerstreckungsrichtung bewegbar, bevorzugt elastisch bewegbar sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die elektrisch isolierende Schicht zumindest an einer Seitenfläche des stegformigen Kontaktbereichs eine Aussparung auf. Die
Aussparung kann insbesondere durch eine Vertiefung in der elektrisch isolierenden Schicht oder durch eine Öffnung, die durch die elektrisch isolierende Schicht hindurch ragt, in der elektrisch isolierenden Schicht gebildet werden. Als Seitenfläche des stegformigen Kontaktbereichs wird hier und im Folgenden eine Randfläche des Kontaktbereichs bezeichnet, die bevorzugt parallel oder zumindest im Wesentlichen parallel zur Stegerstreckungsrichtung des stegformigen
Kontaktbereichs verläuft .
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der stegformige Kontaktbereich zwischen zwei Aussparungen oder zwischen zwei Teilbereichen einer Aussparung angeordnet. Die zwei
Aussparungen oder die zwei Teilbereich einer Aussparung sind besonders bevorzugt angrenzend an den beiden Seitenflächen des stegformigen Kontaktbereichs angeordnet .
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist der stegformige Kontaktbereich bis auf eine Seite allseitig von einer oder mehreren Aussparungen in der elektrisch isolierenden Schicht umgeben, die besonders bevorzugt direkt an den stegformigen Kontaktbereich
angrenzen. Mit anderen Worten kann das bedeuten, dass der stegformige Kontaktbereich halbinselförmig ausgebildet ist.
Durch die Ausbildung der zumindest einen Aussparung in der elektrisch isolierenden Schicht wird der Teil der elektrisch isolierenden Schicht, auf dem der stegformige Kontaktbereich der elektrischen Kontaktschicht aufgebracht wird, zumindest teilweise von der übrigen elektrisch isolierenden Schicht zumindest in einer Richtung senkrecht zur
Stegerstreckungsrichtung des stegformigen Kontaktbereichs mechanisch entkoppelt. Dadurch kann eine Beweglichkeit des stegformigen Kontaktbereichs und des darunter liegenden stegformigen Bereichs der elektrisch isolierenden Schicht in lateraler Richtung, also senkrecht zur
Stegerstreckungsrichtung, ermöglicht werden. Die
Beweglichkeit kann dabei umso größer sein, je kleiner die Breite im Vergleich zur Länge des stegformigen
Kontaktbereichs ist und je tiefer die Aussparung in die elektrisch isolierende Schicht hineinragt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Träger als Metallkernplatine ausgeführt, wobei die Aussparung durch die elektrisch isolierende Schicht bis zur darunter liegenden Metallschicht reicht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die elektrische Kontaktschicht zwei stegförmige Kontaktbereiche auf, zwischen denen eine Aussparung in der elektrisch isolierenden Schicht ausgebildet ist. Insbesondere können die zwei stegformigen Kontaktbereiche zueinander gerichtet, also mit anderen Worten entlang einer Linie, angeordnet sein und parallele
Stegerstreckungsrichtungen aufweisen. Insbesondere können die zwei stegformigen Kontaktbereiche elektrisch leitend über weitere Bereiche der elektrischen Kontaktschicht miteinander verbunden sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die elektrische Kontaktschicht einen Anschlussbereich auf, der über weitere Bereiche der elektrischen Kontaktschicht mit dem einen oder mehreren stegformigen Kontaktbereichen elektrisch leitend verbunden ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die elektrische Kontaktschicht einen weiteren Kontaktbereich auf, der vom stegformigen Kontaktbereich elektrisch isoliert ist. Der stegförmige Kontaktbereich und der weitere, von diesem elektrisch isolierte Kontaktbereich können zwei elektrische Anschlüsse bilden, mittels derer ein elektrisches Bauelement, insbesondere beispielsweise ein Flip-Chip, elektrisch und mechanisch angeschlossen werden kann. Dadurch kann es möglich sein, dass durch die Beweglichkeit des stegformigen
Kontaktbereichs der Abstand zwischen dem stegformigen
Kontaktbereich und dem weiteren Kontaktbereich variiert werden kann.
Weiterhin kann die zumindest eine Aussparung in der
elektrisch isolierenden Schicht zwischen dem stegformigen Kontaktbereich und dem weiteren von diesem isolierten
Kontaktbereich angeordnet sein. Die zumindest eine Aussparung kann insbesondere angrenzend an die dem weiteren
Kontaktbereich zugewandte Seitenfläche des stegformigen
Kontaktbereichs ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der weitere
Kontaktbereich als großflächiges Anschlusspad für ein
elektrisches Bauelement ausgebildet. Dadurch kann der weitere Kontaktbereich als effektive Wärmeableitung des elektrischen Bauelements dienen. Alternativ dazu kann der weitere
Kontaktbereich ebenfalls stegförmig ausgebildet und, etwa durch die beschriebenen Maßnahmen, beispielsweise auch beweglich sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die zumindest eine Aussparung in der elektrisch isolierenden Schicht durch zumindest teilweises Entfernen der elektrisch isolierenden Schicht zumindest an einer Seitenfläche des stegformigen Kontaktbereichs ausgebildet. Hierzu kann beispielsweise ein Ätzverfahren verwendet werden, beispielsweise nasschemisches Ätzen oder Ionenätzen. Alternativ oder zusätzlich kann die zumindest eine Aussparung auch durch Laser bearbeiten
und/oder Prägen in der elektrisch isolierenden Schicht ausgebildet werden. Insbesondere im Falle eines Ätzverfahrens kann die zumindest eine Aussparung mit Hilfe einer Fotomaske beziehungsweise einer Fotoschicht, die entsprechend
strukturiert wird, ausgebildet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der stegformige Kontaktbereich eine sich zur elektrisch isolierenden Schicht hin verringernde Stegbreite auf. Die sich verringernde
Stegbreite kann dabei zusätzlich oder alternativ zur vorab beschriebenen zumindest einen Aussparung ausgebildet sein. Insbesondere kann die Trägervorrichtung in Kombination mit den vorgenannten weiteren Merkmalen alternativ oder
zusätzlich zur zumindest einen Aussparung in der elektrisch isolierenden Schicht einen stegformigen Kontaktbereich mit einer sich zur elektrisch isolierenden Schicht verringernden Stegbreite aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird zur Ausbildung der sich zur elektrisch isolierenden Schicht hin verringernden Stegbreite des stegformigen Kontaktbereichs der stegformige Kontaktbereich insbesondere an zumindest einer und bevorzugt an beiden Seitenflächen angeätzt oder unterätzt. Durch eine Anätzung der Seitenflächen kann erreicht werden, dass der stegformige Kontaktbereich mit einer im Vergleich zu seiner der elektrisch isolierenden Schicht abgewandten Oberseite weniger breiten Grenzfläche immer noch in direktem Kontakt mit der elektrisch isolierenden Schicht angeordnet ist. Im Falle einer Unterätzung kann erreicht werden, dass der stegförmige Kontaktbereich zumindest in einem Teilbereich von der elektrisch isolierenden Schicht abgelöst ist und somit zumindest in diesem Teilbereich freitragend ausgebildet ist. Wie schon oben in Verbindung mit der zumindest einen
Aussparung in der elektrisch isolierenden Schicht
beschrieben, kann durch die sich verringernde Stegbreite des stegformigen Kontaktbereichs in eine Richtung zur
isolierenden Schicht eine Beweglichkeit, besonderes bevorzugt eine elastische Beweglichkeit, des stegformigen
Kontaktbereichs in einer Richtung senkrecht zur
Stegerstreckungsrichtung erreicht werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Ätzverfahren, insbesondere nasschemisches Ätzen oder Ionenätzen, zur
Ausbildung des sich zur isolierenden Schicht hin
verringernden Stegbreite des stegformigen Kontaktbereichs verwendet. Alternativ dazu kann auch ein Laserbearbeiten und/oder ein Prägen durchgeführt werden. Insbesondere in Verbindung mit einem Ätzverfahren kann zuvor ein Fotolack beziehungsweise eine eine Maske bildende Fotoschicht
aufgebracht werden, die in Bereichen der Seitenflächen des stegformigen Kontaktbereichs zumindest teilweise entfernt wird .
Bei der Durchführung des Ätzverfahrens mittels geeigneter Maßnahmen erreicht werden, dass die der elektrisch
isolierenden Schicht zugewandte Unterseite des stegformigen Kontaktbereichs stärker als dessen Oberseite geätzt wird. Beispielsweise kann hierzu vor dem Ätzverfahren eine
Hartmaske, beispielsweise eine galvanisch abgeschiedene
Maske, auf der elektrischen KontaktSchicht aufgebracht werden. Die Hartmaske kann beispielsweise eine Schicht mit Nickel, mit Nickel und Gold oder mit Nickel, Palladium und Gold aufweisen oder daraus sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die Oberflächen der elektrischen Kontaktschicht nach der Ausbildung der zumindest einen Aussparung und/oder nach der Ausbildung des sich zur elektrisch isolierenden Schicht hin verringernden Stegquerschnitts beziehungsweise der sich verringernden
Stegbreite durch Aufbringen einer oder mehrerer weiterer Metallschichten veredelt. Beispielsweise können die eine oder mehreren Metallschichten durch ein stromloses
Galvanikverfahren aufgebracht werden. Insbesondere können dabei eine oder mehrere Schichten aufgebracht werden, die Nickel und Gold, die Nickel, Palladium und Gold, die Nickel und Silber oder die Silber aufweisen oder daraus sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist eine elektrische Vorrichtung eine Trägervorrichtung gemäß den vorher
beschriebenen Ausführungsformen auf. Weiterhin ist auf der elektrischen Vorrichtung ein elektrisches Bauelement
angeordnet, dass an dem zumindest einen stegförmigen
Kontaktbereich elektrisch und mechanisch angeschlossen ist. Der elektrische und mechanische Anschluss kann insbesondere durch eine Lötverbindung ausgebildet sein, die eine hohe Festigkeit und eine effiziente Wärmeableitung vom
elektrischen Bauelement zur elektrischen Kontaktschicht ermöglichen kann. Weiterhin kann der elektrische und
mechanische Anschluss durch eine Sinterverbindung ausgebildet sein, die eine geringe Duktilität aufweist und eine gute thermische Anbindung des Halbleiterchips ermöglicht.
Insbesondere kann die Trägervorrichtung für die elektrische Vorrichtung die oben beschriebenen Kontaktbereiche aufweisen, so dass der weitere Kontaktbereich und der stegförmige
Kontaktbereich zwei elektrische Anschlüsse zur elektrischen Kontaktierung und zur Montage des elektrischen Bauelements bilden können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen das elektrische Bauelement und die Trägervorrichtung unterschiedliche
thermische Ausdehnungskoeffizienten (CTE) auf. Beispielsweise kann die Trägervorrichtung als Leiterplatte,
Metallkernplatine, Keramikplatine oder anodisch oxidierte Metall- oder Halbmetallfolie, beispielsweise mit Silizium oder Aluminium, ausgebildet sein. Der CTE der
Trägervorrichtung kann im Falle einer Metallkernplatine als Träger im Wesentlichen dem CTE des Metallkerns entsprechen. Die Trägervorrichtung kann beispielsweise einen größeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten als das elektrische Bauelement aufweisen. Im Falle einer Erwärmung der
Trägervorrichtung und/oder des elektrischen Bauelements und einer damit verbundenen ungleichen thermischen Ausdehnung dieser können thermomechanische Spannungen durch die
Beweglichkeit des stegformigen Kontaktbereichs aufgrund der zumindest einen Aussparung oder der sich zu isolierenden Schicht hin verringernden Stegbreite des stegformigen
Kontaktbereichs kompensiert werden. Dadurch kann eine hohe Zuverlässigkeit des elektrischen und mechanischen Anschlusses des elektrischen Bauelements an der Trägervorrichtung
erreicht werden, insbesondere auch bei thermomechanischer Wechselbeanspruchung. Durch einen vorzugsweise großflächigen weiteren Kontaktbereich der elektrischen Kontaktschicht können eine gute thermische Anwendung des elektrischen
Bauelements an die Trägervorrichtung und damit eine effektive Entwärmung des elektrischen Bauelements erreicht werden. Da die CTE von Trägervorrichtung und elektrischem Bauelement bei der hier beschriebenen elektrischen Vorrichtung nicht gleich sein müssen, können kostengünstige Substratmaterialien wie beispielsweise Metallkernplatinen anstelle von im Stand der Technik verwendeten teuren Aluminiumnitridkeramiksubstraten verwendet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die
Trägervorrichtung oder die elektrische Vorrichtung auf einem Kühlkörper angeordnet. Der Kühlkörper wird vorzugsweise auf einer der elektrischen Kontaktschicht und dem elektrischen Bauelement abgewandten Seite angeordnet. Beispielsweise kann der Kühlkörper ein metallischer Kühlkörper sein. Bei den für die hier beschriebene Trägervorrichtung verwendbaren
Trägermaterialien kann der Unterschied im thermischen
Ausdehnungskoeffizienten zwischen der Trägervorrichtung und dem Kühlkörper gering und im Idealfall gleich Null gewählt werden, so dass nur geringe oder keine thermomechanisehen Spannungen zwischen der Trägervorrichtung und dem
zusätzlichen Kühlkörper auftreten.
Die hier beschriebenen Trägermaterialien können insbesondere auch mechanisch sehr robust sein, beispielsweise im Falle einer Metallkernplatine, beispielsweise mit einer
Aluminiumschicht als Metallkern. Mechanische
Spannungsspitzen, wie sie beispielsweise durch
Verschraubungen, Quetschungen, Verbiegungen oder ähnliche mechanische Belastungen hervorgerufen werden können, können dann durch eine plastische Verformung der Trägervorrichtung abgebaut werden. Das Risiko eines Panel -Bruchs ist somit, verglichen zu einem keramischen Substrat wie einer
Aluminiumnitridkeramik, um ein Vielfaches kleiner. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die elektrische Vorrichtung eine Vielzahl von elektrischen Bauelementen auf, von denen jedes auf der Trägervorrichtung auf jeweils einem stegförmigen Kontaktbereich und weiterhin beispielsweise auch auf einem weiteren Kontaktbereich aufgebracht ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das elektrische Bauelement als einseitig kontaktierbarer Halbleiterchip ausgebildet, der zumindest zwei getrennt voneinander zu kontaktierende Anschlussflächen auf der Montageseite
aufweist, also der Seite, mit der der Halbleiterchip auf den Träger aufgesetzt wird. Beispielsweise kann der einseitig kontaktierbar Halbleiterchip als Flip-Chip ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist das elektrische Bauelement als lichtemittierender Halbleiterchip ausgebildet, insbesondere als einseitig kontaktierbarer Licht emittierender
Halbleiterchip, etwa als ausgebildeter lichtemittierender Flip-Chip-Halbleiterchip. Derartige Bauelemente sind dem Fachmann bekannt und werden daher hier nicht weiter
ausgeführt. Die elektrische Vorrichtung kann im Falle eines lichtemittierenden Halbleiterchips insbesondere als
lichtemittierende Vorrichtung ausgebildet sein.
Durch die hier beschriebene Trägervorrichtung ist es möglich, mittels geeigneter mechanischer Strukturen, insbesondere den stegförmigen Kontaktbereich und die zumindest eine Aussparung in der elektrisch isolierenden Schicht und/oder die sich zur isolierenden Schicht hin verringernde Stegbreite des
stegförmigen Kontaktbereichs, die an den Grenzflächen
zwischen der Trägervorrichtung und einem auf der
Trägervorrichtung montierten elektrischen Bauelement
auftretenden mechanischen Spannungen zu minimieren. Dadurch kann das Ausfallrisiko bei thermomechanisehen Beanspruchungen reduziert werden. Wie vorab beschrieben, kann dies dadurch ermöglicht werden, dass Teile der elektrisch isolierenden Schicht gezielt entfernt werden und/oder dass die elektrische Kontaktschicht und insbesondere der stegförmige
Kontaktbereich gezielt angeätzt oder unterätzt wird, wobei der stegförmige Kontaktbereich so ausgeformt ist, dass eine mechanische Elastizität eingebaut und so der stegförmige Kontaktbereich flexibel ausgebildet wird.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen und
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im
Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen
Ausführungsformen .
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Trägervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel,
Figur 2 eine schematische Darstellung einer elektrischen
Vorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, Figuren 3A bis 3H schematische Darstellungen von
Verfahrensschritten eines Verfahrens zur Herstellung einer Trägervorrichtung gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel und
Figuren 4A bis 4D schematische Darstellungen von weiteren
Ausführungsbeispielen für Kontaktbereiche.
In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen
Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben dick oder groß dimensioniert dargestellt sein.
In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel für eine
Trägervorrichtung 100 gezeigt. Die Trägervorrichtung 100 weist einen Träger 1 auf, der im gezeigten
Ausführungsbeispiel eine elektrisch isolierende Schicht 10, gebildet aus einem Kunststoffmaterial , beispielsweise einem Kunststoffmaterial für Platinen oder Leiterplatten, gebildet wird, die auf einer Trägerschicht aus einem Metall,
beispielsweise Aluminium, angeordnet ist. Beispielsweise können die elektrisch isolierende Schicht 10 und die
Trägerschicht 11 Teile einer Metallkernplatine (MCPCB) sein, so dass der Träger 1 als Metallkernplatine ausgebildet ist.
Auf der elektrisch isolierenden Schicht 10 ist eine
elektrische Kontaktschicht 2 aufgebracht, die eine
Verschaltungsebene der Trägervorrichtung 100 bildet. Wie im Folgenden im Zusammenhang mit den Figuren 3C und 3D in
Verbindung mit einem weiteren Ausführungsbeispiel
beschrieben, kann die elektrische Kontaktschicht 2
beispielsweise mittels einer Fotomaske aus einem
strukturierbaren Fotolack hergestellt werden. Die elektrische Kontaktschicht kann beispielsweise Kupfer aufweisen oder aus Kupfer sein, das galvanisch oder durch Auflaminieren
aufgebracht wird. Weiterhin kann die elektrische
Kontaktschicht weitere Schichten beispielsweise Schichten mit Nickel, Nickel und Gold, Nickel, Palladium und Gold, Nickel und Silber oder Silber in Form von einer Hartmaske oder einer Veredelung auf der der elektrisch isolierenden Schicht 10 abgewandten Oberfläche oder auf allen freiliegenden
Oberflächen aufweisen. Die elektrische Kontaktschicht weist im gezeigten Ausführungsbeispiel stegförmige Kontaktbereiche 20 auf, die über weitere Bereiche der elektrischen Kontaktschicht 2 elektrisch miteinander und mit einem Anschlussbereich 23 verbunden sind. Alternativ zum gezeigten Ausführungsbeispiel mit den zwei stegförmigen Kontaktbereichen 20 kann die elektrische Kontaktschicht 2 beispielsweise auch nur einen stegförmigen Kontaktbereich oder mehr als zwei stegförmige Kontaktbereiche aufweisen.
Weiterhin weist die elektrische Kontaktschicht 2 einen weiteren Kontaktbereich 22 auf, der über weitere Bereiche der elektrischen Kontaktschicht 2 mit einem weiteren
Anschlussbereich 24 verbunden ist. Die stegförmigen
Kontaktbereiche 20 und der weitere Kontaktbereich 22 sind voneinander elektrisch isoliert und dienen dem elektrischen Anschluss und der Befestigung eines elektrischen Bauelements, wie weiter unten in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel in Figur 2 gezeigt ist.
In der elektrisch isolierenden Schicht 10 ist eine Aussparung 3 in Form einer Vertiefung, angrenzend an die Seitenflächen 21 der stegförmigen Kontaktbereiche 20 ausgebildet. Die
Aussparung weist eine Tiefe auf, die geringer ist als die Dicke der elektrisch isolierenden Schicht. Alternativ dazu kann die Aussparung 3 auch als Öffnung in der elektrisch isolierenden Schicht 10 ausgebildet sein, die bis zur
Trägerschicht 11 hindurchragt. Im gezeigten
Ausführungsbeispiel reicht die Vertiefung 3 von den
stegförmigen Kontaktbereichen 20 bis zum weiteren
Kontaktbereich 22. Die beiden stegformigen Kontaktbereiche 20, die zueinander gerichtet und in einer Linie mit ihren jeweiligen
Stegerstreckungsrichtungen angeordnet sind, sind durch einen Teil der Aussparung 3 voneinander getrennt. Insbesondere sind beide stegformigen Kontaktbereiche 20 bis auf eine Seite jeweils allseitig von Bereichen der Aussparung 3 umgeben. Dadurch sind die stegformigen Kontaktbereiche 20 mit anderen Worten halbinselartig beziehungsweise bis auf jeweils eine Seite freistehend ausgebildet. Die Breite der stegformigen Kontaktbereiche 20 ist jeweils um ein Mehrfaches kleiner als die jeweilige Steglänge. Durch die Aussparung 3 ist der Bereich der elektrisch isolierenden Schicht 10 unterhalb der stegformigen Kontaktbereiche 20 der elektrischen
Kontaktschicht 2 mechanisch vom übrigen Teil der elektrisch isolierenden Schicht 10 getrennt und weist aufgrund des Kunststoffmaterials der elektrisch isolierenden Schicht 10 und der geometrischen Ausbildung der stegformigen
Kontaktbereiche eine Flexibilität, insbesondere eine
elastische Flexibilität, in der mit dem Doppelpfeil 99 in Richtung auf. Dadurch kann der Abstand zwischen den
stegformigen Kontaktbereichen 20 und dem weiteren
Kontaktbereich 22 im Rahmen der Beweglichkeit der
stegformigen Kontaktbereiche 20 variiert werden. Die
Flexibilität der stegformigen Kontaktbereiche 20 ist umso größer, je schmäler die stegformigen Kontaktbereiche 20 sind und je tiefer die Aussparung 3 ausgebildet ist.
Die Aussparung 3 kann beispielsweise unter Verwendung
derselben Fotomaske, mittels derer die elektrische
Kontaktschicht 2 strukturiert aufgebracht wird, hergestellt werden, in dem nach dem Aufbringen der elektrischen
Kontaktschicht 2 die Fotomaske in den Bereichen, in denen die Aussparung 3 ausgebildet werden soll, entfernt wird und die so frei gelegte elektrisch isolierende Schicht durch Ätzen, beispielsweise nasschemisches Ätzen oder Ionenätzen oder auch Laserbearbeitung zumindest teilweise entfernt wird.
Alternativ dazu ist auch ein Prägen möglich.
In Figur 2 ist ein Ausführungsbeispiel für eine elektrische Vorrichtung 200 gezeigt, die eine Trägervorrichtung 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel in Figur 1 aufweist. Alternativ dazu kann die elektrische Vorrichtung 200 auch eine
Trägervorrichtung 101 aufweisen, wie sie in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel der Figuren 3A bis 3H beschrieben ist .
Die elektrische Vorrichtung 200 weist, wie vorab in
Verbindung mit der Trägervorrichtung 100 des
Ausführungsbeispiels in Figur 1 beschrieben ist, auf der elektrisch isolierenden Schicht 10 eine strukturierte
Kontaktschicht 2.
Auf der elektrischen Kontaktschicht 2 ist ein elektrisches Bauelement 4 aufgebracht, das elektrisch und mechanisch sowohl an die stegformigen Kontaktbereiche 20 als auch an den weiteren Kontaktbereich 22 elektrisch und mechanisch
angeschlossen ist. Das elektrische Bauelement ist dabei auf den stegformigen Kontaktbereichen 20 und dem weiteren
Kontaktbereich 22 der elektrischen Kontaktschicht 2
aufgelötet. Über die Anschlussbereiche 23 und 24 kann das elektrische Bauelement 4 elektrisch an eine externe Strom- und Spannungsversorgung angeschlossen werden.
Das elektrische Bauelement ist insbesondere als Flip-Chip, und besonders bevorzugt als lichtemittierender Halbleiterchip in Flip-Chip-Bauweise ausgebildet. Dadurch kann die elektrische Vorrichtung 200 auch als lichtemittierende
Vorrichtung ausgebildet sein.
Durch das Einbringen der Aussparung 3 in die elektrisch isolierende Schicht 10 des als Metallkernplatine
ausgebildeten Trägers 1 wird die laterale Beweglichkeit der durch die stegförmigen Kontaktbereiche 20 gebildete
Anschlussmetallisierung vergrößert, wie in Figur 1 durch den Doppelpfeil 99 angedeutet ist. Das elektrische Bauelement 4 weist rein beispielhaft einen für lichtemittierende
Halbleiterchips typischen thermischen
Ausdehnungskoeffizienten von etwa 4 ppm/Kelvin auf, während die Trägerschicht 11, die im gezeigten Ausführungsbeispiel aus Aluminium ist, einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von 23 ppm/Kelvin aufweist. Durch die beschriebene laterale Beweglichkeit der Anschlussmetallisierung werden die Kräfte vermindert, die durch die ungleichen thermischen
Ausdehnungskoeffizienten (CTE-Mismatch) des elektrischen Bauelements 4 und der Trägervorrichtung 100, insbesondere also des Trägers 1 und dabei vor allem der Trägerschicht 11 aus Aluminium, verursacht werden. Bei thermomechanisehen Belastungen, wie sie beispielsweise durch die Erwärmung des elektrischen Bauelements 4 im Betrieb entstehen können, werden somit hohe Zuverlässigkeiten erzielt, da die
Belastungen auf die Verbindung beziehungsweise Grenzfläche zwischen der elektrischen Kontaktschicht 2 und dem
elektrischen Bauelement 4 minimiert werden können.
Wie im allgemeinen Teil beschrieben ist, kann die elektrische Vorrichtung 200 mit der der isolierenden Schicht 10
abgewandten Seite des Trägers 1 auf einem Kühlkörper, beispielsweise einem metallischen Kühlkörper, aufgebracht werden. Aufgrund der Trägerschicht 11 aus Aluminium treten vorzugsweise nur geringe oder keine thermomechanisehen
Belastungen zwischen der Trägervorrichtung 100 und dem zusätzlichen Kühlkörper auf.
Durch die großflächige Ausbildung des weiteren
Kontaktbereichs 22 und den elektrischen Anschluss des
elektrischen Bauelements 4 an die elektrische Kontaktschicht 2 mittels einer Lötverbindung kann ein effektiver
Wärmeabtransport vom elektrischen Bauelement 4 auf die
Trägervorrichtung 100 gewährleistet werden.
Alternativ zum gezeigten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, den Kontaktbereich 22 stegförmig auszubilden und die elektrisch isolierende Schicht 10 an den Seitenflächen des weiteren Kontaktbereichs mit einer entsprechenden Vertiefung zu versehen, um die Elastizität der elektrischen
Kontaktschicht weiter zu erhöhen.
Alternativ zum gezeigten Ausführungsbeispiel mit nur einem elektrischen Bauelement 4 kann die elektrische Vorrichtung 200 auch eine Mehrzahl von elektrischen Bauelementen 4 aufweisen, die jeweils mittels entsprechenden elektrischen Kontaktschichten 2 kontaktiert sind.
In den Figuren 3A bis 3H ist ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Herstellung einer Trägervorrichtung 101 gezeigt, wobei insbesondere die in den Figuren 3A bis 3E beschriebenen
Verfahrensschritte auch Im Rahmen der Herstellung der
Trägervorrichtung 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 geeignet sind.
In einem ersten Verfahrensschritt gemäß der Figur 3A wird ein Träger 1 bereitgestellt, der im gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine elektrisch isolierende Schicht 10 aus einem
Keramikmaterial gebildet ist. Alternativ dazu kann die elektrisch isolierende Schicht 10 auch aus einem
Kunststoffmaterial , beispielsweise einem FR4 -Material , gebildet sein. Ein solches Material ist beispielsweise geeignet, wenn nicht allzu große Wärmemengen abgeleitet werden müssen. Alternativ dazu kann der Träger 1 auch wie im Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 1 als Metallkernplatine oder alternativ dazu auch als Leiterplatte, Glassubstrat, Glaskeramiksubstrat oder anodisch oxidierte Metall- oder Halbmetallfolie, beispielsweise aus anodisch oxidiertem
Silizium oder Aluminium, ausgebildet sein.
In einem weiteren Verfahrensschritt gemäß der Figur 3B wird auf die elektrisch isolierende Schicht 10 des Trägers 1 eine Schicht 5 aus einem Fotolack aufgebracht. Wie in Figur 3C gezeigt ist, wird der Fotolack 5 durch Strukturierung mit Öffnungen 50 versehen, in denen, wie in Figur 3D gezeigt ist, eine elektrische Kontaktschicht 2 aufgebracht wird. Diese kann beispielsweise durch ein Galvanikverfahren oder durch Auflaminieren aufgebracht werden. Die elektrische
Kontaktschicht ist im gezeigten Ausführungsbeispiel aus
Kupfer und weist eine Dicke von größer oder gleich 60 μπι und kleiner oder gleich 80 μπι auf. Die geometrische Ausbildung der elektrischen Kontaktschicht 2 mit den stegförmigen
Kontaktbereichen 20, dem weiteren Kontaktbereich 22 und den Anschlussbereichen 23 und 24 entspricht der des
Ausführungsbeispiels gemäß Figur 1. Alternativ dazu ist auch eine andere geometrische Ausführung mit zumindest einem stegförmigen Kontaktbereich 20 möglich.
In einem weiteren Verfahrensschritt gemäß der Figur 3E wird die aufgebrachte Kupferschicht der elektrischen Kontaktschicht 2 mit einer Hartmaske, die galvanisch
abgeschieden wird und die beispielsweise Nickel, Nickel und Gold oder Nickel, Palladium und Gold aufweist oder daraus ist, geschützt.
In einem weiteren Verfahrensschritt gemäß Figur 3F wird die Schicht 5 in einem Bereich der stegförmigen Kontaktbereiche 20 der elektrischen Kontaktschicht 2 unter Ausbildung einer weiteren Öffnung 51 lokal entfernt. Alternativ dazu können beispielsweise auch die Schicht 5 gänzlich entfernt und eine weitere Schicht aus einem Fotolack aufgebracht und im
gezeigten Bereich strukturiert werden.
In einem weiteren Verfahrensschritt gemäß der Figur 3G wird ein Ätzverfahren durchgeführt, beispielsweise ein
nasschemisches Ätzen oder Ionenätzen, mittels dem die offen liegenden Seitenflächen 21 der stegförmigen Kontaktbereiche 20 angeätzt werden, so dass die stegförmigen Kontaktbereiche 20 eine sich zu isolierenden Schicht 10 des Trägers 1 hin verringernde Stegbreite aufweisen. Je nach durchgeführtem Ätzverfahren können die Seitenflächen 21 dabei angeätzt werden, so dass weiterhin ein Kontakt zwischen den
stegförmigen Kontaktbereichen 20 und der isolierenden Schicht 10 bestehen bleibt, oder auch unterätzt werden, so dass die stegförmigen Kontaktbereiche im Bereich der Öffnung 51 der Fotomaske 5 frei tragend sind.
In einem weiteren Verfahrensschritt gemäß der Figur 3H wird die Schicht 5 aus dem Fotolack entfernt und die
Metalloberflächen der elektrischen Kontaktschicht 2 werden mittels stromloser Galvanik durch Aufbringen von einer oder mehreren Schichten, beispielsweise aus Nickel und Gold, aus Nickel, Palladium und Gold, aus Nickel und Silber oder aus Silber, bedeckt und dadurch veredelt.
Durch das lokal begrenzte Abätzen der freiliegenden
Seitenflächen 21 der stegformigen Bereiche 20 wird eine
Schwächung des Materialquerschnitts der elektrischen
Kontaktschicht 2 im Bereich der stegformigen Kontaktbereiche 20 erreicht. Durch diese Anätzung und bevorzugt durch eine Unterätzung der schmalen stegformigen Kontaktbereiche 20 wird die elektrische Kontaktschicht 2 im Bereich der stegformigen Kontaktbereiche 20 flexibel. Mechanische Kräfte, die durch Unterschiede in thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Träger 1 und einem darauf aufgebrachten elektrischen Bauelement auftreten können, werden dadurch minimiert und können nicht übertragen werden.
In den Figuren 4A bis 4D sind Ausschnitte von Trägern 1 mit einer elektrisch isolierenden Schicht 10 mit weiteren
Ausführungsbeispielen für Anordnungen von Kontaktbereichen 20, 22 einer elektrischen Kontaktschicht 2 gezeigt. Die
Kontaktbereiche 20, 22 können dabei mittels eines der vorab beschriebenen Verfahren hergestellt werden, beispielsweise mit einer Aussparung 3, wie in den Figuren 4A bis 4D durch die gestrichelten Linien angedeutet ist. Alternativ oder zusätzlich können die Kontaktbereiche 20, 22 im gestrichelten Bereich jeweils mit einer sich zum Träger 1 hin verringernder Stegbreite ausgeführt sein.
In den gezeigten Ausführungsbeispielen der Figuren 4A bis 4C sind zusätzlich zum jeweils vorhandenen stegformigen
Kontaktbereich 20 weitere Kontaktbereiche 22 vorgesehen, die ebenfalls stegförmig ausgebildet sind. Die Kontaktbereiche 20, 22 gemäß dem Ausführungsbeispiel in Figur 4A sind nebeneinander ausgebildet und erstrecken sich in dieselbe Richtung, während der stegförmige Kontaktbereich 20 und die weiteren Kontaktbereiche 22 in den
Ausführungsbeispielen der Figuren 4B und 4C zahnförmig ineinandergreifen. Die weiteren Kontaktbereiche 22 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 4C sind dabei miteinander verbunden und weisen eine gemeinsame Zuleitung zu einem gemeinsamen Anschlussbereich (nicht gezeigt) auf.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 4D weist der Träger 1 eine Mehrzahl von stegförmigen Kontaktbereichen 20 auf, die miteinander elektrisch verbunden sind und um einen weiteren Kontaktbereich 22 herum angeordnet sind. Der weitere
Kontaktbereich 22 ist dabei im gezeigten Ausführungsbeispiel kreuzförmig ausgebildet, so dass die stegförmigen
Kontaktbereiche 20 vorzugsweise in zwei senkrecht zueinander stehenden Richtungen relativ zum weiteren Kontaktbereich 22 flexibel ausgebildet sind.
Alternativ zu den gezeigten Ausführungsbeispielen können auf dem Träger noch weitere Kontaktbereiche vorhanden sein, die beispielsweise auch stegförmig ausgebildet sein können.
Insbesondere können die Kontaktbereiche 20, 22 an vorgegebene Anordnungen von Kontaktflächen von zu montierenden
Halbleiterchips angepasst werden.
Die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele können weitere oder alternative Merkmale gemäß der im allgemeinen Teil beschriebenen Ausführungsformen aufweisen. Weiterhin ist es auch möglich, die Gegenstände und Verfahren sowie die jeweiligen Merkmale, die im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 bis 4D beschrieben sind, zu kombinieren.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Claims

Patentansprüche
1. Trägervorrichtung für ein elektrisches Bauelement,
aufweisend
- einen Träger (1) , der eine elektrisch isolierende Schicht
(10) aufweist, und
- eine elektrische Kontaktschicht (2) auf der elektrisch
isolierenden Schicht (10) ,
- wobei die elektrische Kontaktschicht (2) zumindest einen stegförmigen Kontaktbereich (20) aufweist,
- wobei zumindest eine Aussparung (3) in der elektrisch
isolierenden Schicht (10) zumindest an einer
Seitenfläche (21) des stegförmigen Kontaktbereichs (20) angeordnet ist und/oder der stegförmige Kontaktbereich (20) eine sich zur isolierenden Schicht (10) hin
verringernde Stegbreite aufweist.
2. Trägervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der stegförmige Kontaktbereich (20) zwischen zwei Aussparungen oder zwei Teilbereichen einer Aussparung (3) angeordnet ist, die an die Seitenflächen (21) des stegförmigen
Kontaktbereichs (20) angrenzen.
3. Trägervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der
stegförmige Kontaktbereich (20) bis auf eine Seite allseitig von einer oder mehreren Aussparungen (3) umgeben ist.
4. Trägervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die elektrische Kontaktschicht (2) zwei
stegförmige Kontaktbereiche (20) aufweist, die
zueinander gerichtet angeordnet sind und zwischen denen die Aussparung (3) in der elektrisch isolierenden
Schicht (10) ausgebildet ist.
5. Trägervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die elektrische Kontaktschicht (2) einen weiteren Kontaktbereich (22) aufweist, der vom stegförmigen
Kontaktbereich (20) elektrisch isoliert ist, und wobei die zumindest eine Aussparung (3) in der elektrisch isolierenden Schicht (10) zwischen dem stegförmigen Kontaktbereich (20) und dem weiteren Kontaktbereich (22) angeordnet ist.
6. Trägervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Seitenflächen (21) des stegförmigen
Kontaktbereichs (20) angeätzt oder unterätzt sind.
7. Trägervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Trägervorrichtung als Leiterplatte, als
Leiterplatte mit Metallkern, als Keramikträger, als Glasträger, als Glaskeramikträger oder als anodisch oxidierter Träger ausgebildet ist.
8. Elektrische Vorrichtung mit einer Trägervorrichtung
(100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und mit einem elektrischen Bauelement (4), das an dem zumindest einen stegförmigen Kontaktbereich (20) elektrisch und
mechanisch angeschlossen ist.
9. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das
elektrische Bauelement (4) und die Trägervorrichtung (100) unterschiedliche thermische
Ausdehnungskoeffizienten aufweisen .
10. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die elektrische Kontaktschicht (2) der Trägervorrichtung (100) einen weiteren Kontaktbereich (22) aufweist, der vom stegförmigen Kontaktbereich (20) elektrisch isoliert ist, wobei die zumindest eine Aussparung (3) in der elektrisch isolierenden Schicht (10) zwischen dem stegförmigen Kontaktbereich (20) und dem weiteren
Kontaktbereich (22) angeordnet ist und wobei das elektrische Bauelement (4) an dem weiteren
Kontaktbereich (22) elektrisch und mechanisch
angeschlossen ist.
11. Elektrische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das elektrische Bauelement (4) ein als Flip- Chip ausgebildeter Licht emittierender Halbleiterchip und die elektrische Vorrichtung eine Licht emittierende Vorrichtung ist.
12. Verfahren zur Herstellung einer Trägervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder einer elektrischen Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11 mit den Schritten :
A) Bereitstellen eines Trägers (1) , der eine elektrisch
isolierende Schicht (10) aufweist,
B) Aufbringen einer elektrischen Kontaktschicht (2) mit einem stegförmigen Kontaktbereich (20) ,
C) Ausbilden zumindest einer Aussparung (3) in der elektrisch isolierenden Schicht (10) durch zumindest teilweises Entfernen der elektrisch isolierenden Schicht (10) zumindest an einer Seitenfläche (21) des stegförmigen Kontaktbereichs (20) und/oder Ausbilden einer sich zur isolierenden Schicht (10) hin verringernden Stegbreite des stegförmigen Kontaktbereichs (20) .
13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem im Verfahrensschritt C ein Ätzverfahren, insbesondere nasschemisches Ätzen oder Ionenätzen, durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die elektrische Kontaktschicht (2) im Bereich des stegförmigen
Kontaktbereichs (20) angeätzt oder unterätzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei dem Verfahrensschritt C ein Laserbearbeiten oder Prägen durchgeführt wird.
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