WO2016184659A1 - Elektronisches bauteil sowie verfahren zur herstellung eines elektronischen bauteils - Google Patents

Elektronisches bauteil sowie verfahren zur herstellung eines elektronischen bauteils Download PDF

Info

Publication number
WO2016184659A1
WO2016184659A1 PCT/EP2016/059497 EP2016059497W WO2016184659A1 WO 2016184659 A1 WO2016184659 A1 WO 2016184659A1 EP 2016059497 W EP2016059497 W EP 2016059497W WO 2016184659 A1 WO2016184659 A1 WO 2016184659A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
structures
electronic component
reinforcing
semiconductor chip
previous
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/059497
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Korbinian Perzlmaier
Matthias Kiessling
David Racz
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors Gmbh filed Critical Osram Opto Semiconductors Gmbh
Publication of WO2016184659A1 publication Critical patent/WO2016184659A1/de

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52Encapsulations
    • H01L33/54Encapsulations having a particular shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/483Containers
    • H01L33/486Containers adapted for surface mounting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008Processes
    • H01L2933/0033Processes relating to semiconductor body packages
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008Processes
    • H01L2933/0033Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0058Processes relating to semiconductor body packages relating to optical field-shaping elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52Encapsulations
    • H01L33/56Materials, e.g. epoxy or silicone resin
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58Optical field-shaping elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58Optical field-shaping elements
    • H01L33/60Reflective elements

Abstract

Es wird ein elektronisches Bauteil (1) angegeben, das sich entlang einer Haupterstreckungsebene in einer ersten lateralen Richtung (x) und in einer zweiten lateralen Richtung (y) erstreckt, umfassend - zumindest einen elektronischen Halbleiterchip (10), - einen Formkörper (3), der den Halbleiterchip (10) lateral vollständig umschließt, und - eine Vielzahl von mechanischen Verstärkungsstrukturen (2, 2'), wobei - die Verstärkungsstrukturen (2, 2') in den Formkörper (3) eingebettet sind, - jede Verstärkungsstruktur (2, 2') länglich ausgebildet ist und jeweils eine Länge (L, L') aufweist, die einen Großteil einer maximalen Erstreckung des elektronischen Bauteils (1) in der ersten lateralen Richtung (x) und/oder in der zweiten lateralen Richtung (y) beträgt und - jede Verstärkungsstruktur (2, 2') in der ersten und/oder zweiten lateralen Richtung (x, y) beabstandet zu dem Halbleiterchip (10) angeordnet ist.

Description

Beschreibung
Elektronisches Bauteil sowie Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils
Die Druckschrift DE 10 2009 036 621 AI beschreibt ein elektronisches Bauteil sowie ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils. Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein elektronisches Bauteil, das eine erhöhte Bruchfestigkeit aufweist,
anzugeben. Ferner besteht eine zu lösende Aufgabe darin, ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils mit einer erhöhten Bruchfestigkeit anzugeben.
Es wird ein elektronisches Bauteil angegeben. Bei dem elektronischen Bauteil kann es sich um ein
Halbleiterbauteil, wie beispielsweise einen integrierten Schaltkreis und/oder eine Diode, handeln. Insbesondere kann es sich bei dem elektronischen Bauteil um ein
optoelektronisches Bauteil, das zur Emission und/oder
Absorption elektromagnetischer Strahlung vorgesehen ist, handeln. In diesem Fall kann es sich bei dem elektronischen Bauteil um eine Leuchtdiode oder eine Fotodiode handeln.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils erstreckt sich dieses entlang einer
Haupterstreckungsebene in einer ersten lateralen Richtung und in einer zweiten lateralen Richtung. Die erste und die zweite laterale Richtung stehen zum Beispiel senkrecht aufeinander und spannen die Haupterstreckungsebene auf.
Senkrecht zu der ersten und der zweiten lateralen Richtung, in einer vertikalen Richtung, weist das elektronische Bauteil eine Bauteildicke auf, die klein ist gegenüber einer maximalen Erstreckung des elektronischen Bauteils entlang der ersten und/oder zweiten lateralen Richtung. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils umfasst dieses zumindest einen elektronischen
Halbleiterchip. Bei dem elektronischen Halbleiterchip kann es sich beispielsweise um eine integrierte Schaltung oder um einen optoelektronischen Halbleiterchip, wie beispielsweise einen Leuchtdiodenchip oder einen Fotodiodenchip, handeln. Insbesondere kann der elektronische Halbleiterchip einen p- n-Übergang umfassen. Der elektronische Halbleiterchip kann frei von einem Aufwachssubstrat sein. Mit anderen Worten, der elektronische Halbleiterchip kann ein Dünnfilm-Chip sein.
Ein optoelektronischer Halbleiterchip weist bevorzugt eine aktive Zone auf, die dazu geeignet ist, elektromagnetische Strahlung, bevorzugt sichtbares Licht, zu erzeugen.
Weiterhin ist es auch möglich, dass die aktive Zone dazu geeignet ist, elektromagnetische Strahlung zu empfangen. Die elektromagnetische Strahlung, die von der aktiven Zone erzeugt oder empfangen wird, verläuft gemäß einer
Ausführungsform des Bauteils durch eine
Strahlungsdurchtrittsfläche beim Austritt oder Eintritt in den Halbleiterchip.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils umfasst dieses einen Formkörper. Der Formkörper umschließt den Halbleiterchip lateral vollständig. Der
Formkörper kann insbesondere direkt an den Halbleiterchip angrenzen. Der Formkörper kann mit einem Silikon, einem Epoxidharz, einem Lack, einem Spin-On-Glas und/oder einem Hybridpolymer, wie beispielsweise Ormocer, gebildet sein oder aus zumindest einem dieser Materialien bestehen. Ferner kann der Formkörper reflektierende Partikel, wie
beispielsweise Titandioxid-Partikel, enthalten. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass der Formkörper
Partikel, die der Anpassung des thermischen
Ausdehnungskoeffizienten des Formkörpers an den thermischen Ausdehnungskoeffizienten der übrigen Komponenten des elektronischen Bauteils, wie beispielsweise des
Halbleiterchips, dienen, enthält. Hierfür eignen sich beispielsweise Siliziumdioxid-Partikel .
Es ist möglich, dass eine maximale Ausdehnung des
Halbleiterchips in der vertikalen Richtung der Bauteildicke entspricht. Ferner ist es möglich, dass der elektronische
Halbleiterchip und der Formkörper in der vertikalen Richtung bündig miteinander abschließen und der Formkörper
Seitenflächen des Halbleiterchips vollständig bedeckt. Mit anderen Worten, eine maximale Ausdehnung des Formkörpers entlang der vertikalen Richtung kann der maximalen
Ausdehnung des Halbleiterchips in der vertikalen Richtung entsprechen. Es ist alternativ möglich, dass der Formkörper den Halbleiterchip in der vertikalen Richtung über- beziehungsweise unterragt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils ist bei Verwendung eines optoelektronischen
Halbleiterchips dessen Strahlungsdurchtrittsfläche zumindest stellenweise frei von dem Formkörper. Beispielsweise ist die Strahlungsdurchtrittsfläche zumindest stellenweise von außen frei zugänglich. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils ist bei Verwendung eines optoelektronischen
Halbleiterchips dessen Strahlungsdurchtrittsfläche
vollständig frei von dem Formkörper. Beispielsweise ist die Strahlungsdurchtrittsfläche vollständig von außen frei zugänglich .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils umfasst dieses eine Vielzahl von mechanischen
Verstärkungsstrukturen. Die Verstärkungsstrukturen sind zur mechanischen Stabilisierung des elektronischen Bauteils eingerichtet. Insbesondere sind die Verstärkungsstrukturen zur Erhöhung der Bruchfestigkeit des elektronischen Bauteils eingerichtet. Die Verstärkungsstrukturen sind in den
Formkörper eingebettet. Mit anderen Worten, die
Verstärkungsstrukturen werden zumindest teilweise von dem Formkörper umschlossen. Die Verstärkungsstrukturen können zumindest teilweise in direktem Kontakt mit dem Formkörper stehen .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils ist jede Verstärkungsstruktur länglich ausgebildet und weist jeweils eine Länge auf. Mit anderen Worten, jede Verstärkungsstruktur weist eine Haupterstreckungsrichtung auf, in der sie sich erstreckt und die Länge aufweist.
Senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung weist jede
Verstärkungsstruktur eine Dicke auf, die klein ist gegen die Länge. Die Länge beträgt einen Großteil der maximalen
Erstreckung des elektronischen Bauteils entlang der ersten lateralen Richtung und/oder der maximalen Erstreckung des elektronischen Bauteils entlang der zweiten lateralen
Richtung. „Ein Großteil der maximalen Erstreckung" kann hierbei und im Folgenden wenigstens 50 %, bevorzugt wenigstens 60 % und besonders bevorzugt wenigstens 70 %, der maximalen Erstreckung sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils ist jede Verstärkungsstruktur in der ersten
und/oder zweiten lateralen Richtung beabstandet zu dem
Halbleiterchip angeordnet. Zwischen den
Verstärkungsstrukturen und dem Halbleiterchip kann zum
Beispiel ein Teil des Formkörpers angeordnet sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils erstreckt sich dieses entlang einer
Haupterstreckungsebene in einer ersten lateralen Richtung und in einer zweiten lateralen Richtung. Das elektronische Bauteil umfasst zumindest einen elektronischen
Halbleiterchip, einen Formkörper, der den zumindest einen Halbleiterchip lateral vollständig umschließt, und eine Vielzahl von mechanischen Verstärkungsstrukturen. Die
Verstärkungsstrukturen sind in den Formkörper eingebettet und länglich ausgebildet. Jede Verstärkungsstruktur weist eine Länge auf, die einen Großteil einer maximalen
Erstreckung des elektronischen Bauteils entlang der ersten lateralen Richtung und/oder entlang der zweiten lateralen Richtung beträgt. Ferner ist jede Verstärkungsstruktur in der ersten und/oder zweiten lateralen Richtung beabstandet zu dem Halbleiterchip angeordnet.
Bei dem hier beschriebenen elektronischen Bauteil wird insbesondere die Idee verfolgt, durch das Einbringen von mechanisch versteifenden Verstärkungsstrukturen in einen Formkörper eine erhöhte Bruchfestigkeit und somit eine erhöhte mechanische Stabilität bei einem kompakten Bauteil zu ermöglichen. Ähnlich dem Prinzip von Stahlbeton wird durch die Kombination der zwei Materialien der Verstärkungsstrukturen und des Formkörpers die
Bruchfestigkeit des Bauteils und/oder des Formkörpers signifikant erhöht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils sind die Verstärkungsstrukturen elektrisch von dem zumindest einen Halbleiterchip isoliert. Die
Verstärkungsstrukturen dienen somit nicht der elektrischen Kontaktierung des Halbleiterchips. Beispielsweise erfolgt die elektrische Isolierung durch den Formkörper.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils bestehen die Verstärkungsstrukturen aus einem
Material, das eine höhere Bruchfestigkeit und/oder einen höheren Elastizitätsmodul als das Material des Formkörpers aufweist. Die Verstärkungsstrukturen sind in diesem Fall mechanisch stabiler ausgebildet als der Formkörper.
Insbesondere können die Verstärkungsstrukturen steifer ausgebildet sein als der Formkörper. Beispielsweise sind die Verstärkungsstrukturen mit einem Metall, Glasfaser,
Kohlefaser, Kevlar, Naturfasern oder Kunststoffgewebe gebildet. Insbesondere kann jede Verstärkungsstruktur mit Nickel oder einer Nickellegierung gebildet sein oder aus Nickel oder einer Nickellegierung bestehen. Nickel zeichnet sich insbesondere durch eine hohe Steifigkeit, insbesondere eine hohe Verwindungssteifigkeit , und eine hohe
Bruchfestigkeit aus. Zudem kann Nickel einfach galvanisch aufgebracht werden. Hierbei ist es insbesondere möglich, dass die Verstärkungsstrukturen zumindest teilweise mittels eines galvanischen Abscheideverfahrens hergestellt sind. Die Verstärkungsstrukturen können dann eine galvanisch abgeschiedene Galvanikschicht enthalten oder aus einer galvanisch abgeschiedenen Galvanikschicht bestehen.
In dem Fall, dass es sich bei dem Halbleiterchip um ein optoelektronisches Bauteil handelt, ist es ferner möglich, dass die Verstärkungsstrukturen reflektierend ausgebildet sind. „Reflektierend ausgebildet" bedeutet hierbei und im Folgenden, dass das Material der Verstärkungsstrukturen für eine gegebenenfalls von dem Halbleiterchip emittierte beziehungsweise absorbierte elektromagnetische Strahlung einen Reflexionskoeffizienten von wenigstens 90 %, bevorzugt wenigstens 95 %, aufweist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils erstreckt sich jede Verstärkungsstruktur
hauptsächlich entlang einer Hauptrichtung. „Hauptsächlich entlang einer Richtung" bedeutet hierbei und im Folgenden, dass ein Winkel zwischen einer Verstärkungsstruktur und der ihr zugehörigen Hauptrichtung höchstens 40°, bevorzugt höchstens 30° und besonders bevorzugt höchstens 10°, beträgt. Bei der Hauptrichtung kann es sich um die erste oder um die zweite laterale Richtung handeln. Einer
Verstärkungsstruktur kann somit entweder die erste oder die zweite laterale Richtung als Hauptrichtung zugewiesen werden. Hierbei und im Folgenden ist die Hauptrichtung, entlang derer sich eine Verstärkungsstruktur erstreckt, die Hauptrichtung der jeweiligen Verstärkungsstruktur.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils beträgt die Länge jeder Verstärkungsstruktur wenigstens 60 %, bevorzugt wenigstens 70 %, der maximalen Erstreckung des elektronischen Bauteils entlang der
Hauptrichtung der jeweiligen Verstärkungsstruktur. Beispielsweise erstreckt sich eine der
Verstärkungsstrukturen entlang der ersten lateralen Richtung als Hauptrichtung, wobei die Länge dieser
Verstärkungsstruktur dann wenigstens 60 %, bevorzugt wenigstens 70 %, der maximalen Erstreckung des
elektronischen Bauteils entlang der ersten lateralen
Richtung beträgt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils umfassen die Verstärkungsstrukturen erste
Strukturen und zweite Strukturen. Die ersten und zweiten Strukturen verlaufen im Rahmen der Herstellungstoleranzen quer und/oder senkrecht zueinander. Insbesondere ist es möglich, dass die jeweiligen Hauptrichtungen der ersten Strukturen und die jeweiligen Hauptrichtungen der zweiten Strukturen einen Winkel von wenigstens 75°, bevorzugt wenigstens 85°, und höchstens 90° miteinander einschließen. Mit anderen Worten, die ersten Strukturen und die zweiten Strukturen verlaufen im Rahmen der Herstellungstoleranzen senkrecht zueinander. Beispielsweise ist die Hauptrichtung der ersten Strukturen die erste laterale Richtung und die Hauptrichtung der zweiten Strukturen die zweite laterale Richtung . Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils umgeben die ersten Strukturen und die zweiten
Strukturen den zumindest einen Halbleiterchip rahmenartig. Insbesondere können die ersten Strukturen und die zweiten Strukturen den zumindest einen Halbleiterchip vollständig lateral umschließen. „Rahmenartig" bedeutet hierbei und im Folgenden, dass die ersten Strukturen und die zweiten
Strukturen den zumindest einen Halbleiterchip in einer Aufsicht lateral zu wenigstens 70 %, bevorzugt wenigstens 85 %, umschließen beziehungsweise einfassen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils sind die Verstärkungsstrukturen paarweise
voneinander beabstandet angeordnet. Mit anderen Worten, keine der Verstärkungsstrukturen steht mit einer weiteren Verstärkungsstruktur in direktem Kontakt. Dies ermöglicht beispielsweise, ein Bauteil mit einem mechanisch stabilen, jedoch weiterhin flexiblen Formkörper bereitzustellen. Zudem sind die Verstärkungsstrukturen durch die paarweise
voneinander beabstandete Anordnung elektrisch voneinander isoliert . Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils sind die Verstärkungsstrukturen miteinander
verbunden. Insbesondere können alle Verstärkungsstrukturen zusammenhängen und einstückig ausgebildet sein.
Zusammenhängende Verstärkungsstrukturen können
beispielsweise vereinfacht im Waferverbund hergestellt werden und anschließend als Ganzes in das Bauteil
eingebracht werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils sind die ersten Strukturen und die zweiten
Strukturen in voneinander verschiedenen vertikalen Ebenen angeordnet. Eine vertikale Ebene wird durch die erste und die zweite laterale Richtung aufgespannt. Zwei voneinander verschiedene vertikale Ebenen sind entlang der vertikalen Richtung voneinander beabstandet beziehungsweise
übereinander angeordnet. Die ersten Strukturen und die zweiten Strukturen sind somit in der vertikalen Richtung übereinander angeordnet. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils sind die ersten Strukturen und die zweiten
Strukturen in derselben vertikalen Ebene angeordnet.
Insbesondere können die ersten Strukturen und die zweiten Strukturen miteinander verbunden sein.
Anhand der Anordnung der Strukturen in unterschiedlichen oder gleichen vertikalen Ebenen kann ein verwendetes
Herstellungsverfahren an dem fertiggestellten elektronischen Bauteil nachgewiesen werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils umschließt der Formkörper die
Verstärkungsstrukturen in der vertikalen Richtung
vollständig. Mit anderen Worten, die Verstärkungsstrukturen sind in der vertikalen Richtung von dem Formkörper bedeckt und nicht mehr frei zugänglich. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen
Bauteils sind die Verstärkungsstrukturen an einer Deckfläche des Bauteils und/oder an einer der Deckfläche abgewandten Bodenfläche des Bauteils frei von dem Formkörper. Mit anderen Worten, der Formkörper bedeckt die
Verstärkungsstrukturen in der vertikalen Richtung nicht vollständig .
Anhand der Anordnung der Verstärkungsstrukturen in Bezug auf den Formkörper kann ebenfalls das verwendete
Herstellungsverfahren an dem fertiggestellten elektronischen Bauteil nachgewiesen werden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils umschließt der Formkörper die
Verstärkungsstrukturen in der ersten lateralen Richtung und/oder in der zweiten lateralen Richtung vollständig.
Insbesondere ist es möglich, dass der Formkörper jede
Verstärkungsstruktur in der Richtung, die senkrecht zu der Hauptrichtung der jeweiligen Verstärkungsstruktur steht, vollständig umschließt. Ferner kann der Formkörper jede Verstärkungsstruktur in den beiden lateralen Richtungen vollständig umschließen. Beispielsweise erstreckt sich eine der Verstärkungsstrukturen entlang der ersten lateralen Richtung und wird zumindest entlang der zweiten lateralen Richtung vollständig von dem Formkörper umschlossen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils beträgt eine Dicke jeder Verstärkungsstruktur wenigstens 8 ym und höchstens 250 ym. Bevorzugt beträgt die Dicke wenigstens 8 ym und höchstens 100 ym. Besonders bevorzugt beträgt die Dicke wenigstens 20 ym und höchstens 100 ym. Bei der Dicke kann es sich insbesondere um die maximale Ausdehnung der Verstärkungsstrukturen entlang einer Richtung senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung, also senkrecht zur Länge, der Verstärkungsstruktur handeln. Insbesondere ist es möglich, dass die Verstärkungsstrukturen in jeder Richtung senkrecht zur Länge, beziehungsweise zur Haupterstreckungsrichtung, eine Dicke von wenigstens 8 ym, bevorzugt wenigstens 10 ym und besonders bevorzugt
wenigstens 20 ym, und höchstens 250 ym, bevorzugt höchstens 100 ym aufweisen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Bauteils weisen die Verstärkungsstrukturen entlang der vertikalen Richtung jeweils zumindest einen ersten Bereich und zumindest einen zweiten Bereich auf. Der erste Bereich weist eine erste Dicke und der zweite Bereich eine zweite Dicke, die von der ersten Dicke verschieden ist, auf. Die erste und die zweite Dicke verlaufen jeweils senkrecht zur Länge der Verstärkungsstrukturen. Mit anderen Worten, die Verstärkungsstrukturen weisen jeweils eine inhomogene Dicke auf. Insbesondere erstrecken sich der erste und zweite
Bereich entlang der gesamten Haupterstreckungsrichtung der jeweiligen Verstärkungsstruktur. Durch eine solche
Inhomogenität der Dicke können besonders effizient
mechanisch stabilisierende Verstärkungsstrukturen
bereitgestellt werden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen
Bauteils ist die erste Dicke kleiner als die zweite Dicke. Der erste Bereich ist näher an der Deckfläche und/oder der Bodenfläche des Bauteils angeordnet als der zweite Bereich. Insbesondere ist es möglich, dass das elektronische Bauteil zwei erste Bereiche und einen zweiten Bereich umfasst. Einer der ersten Bereiche kann dann näher an der Deckfläche angeordnet sein als der zweite Bereich und der andere der ersten Bereiche kann näher an der Bodenfläche angeordnet sein als der zweite Bereich. Mit anderen Worten, entlang der vertikalen Richtung kann die Verstärkungsstruktur zunächst breiter und anschließend schmaler werden. Eine solche
Konfiguration ermöglicht beispielsweise ein ästhetisches Erscheinungsbild des Bauteils, insbesondere da die
Verstärkungsstrukturen in einer Aufsicht auf die Deckfläche des elektronischen Bauteils schmaler wirken.
Es wird ferner ein Verfahren zur Herstellung eines
elektronischen Bauteils angegeben. Das Verfahren eignet sich insbesondere zur Herstellung eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils. Das heißt, sämtliche für das
Bauteil offenbarten Merkmale sind auch für das Verfahren offenbart und umgekehrt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein Träger bereitgestellt, der eine Montagefläche aufweist. Bei dem Träger kann es sich beispielsweise um eine Folie handeln. Der Träger kann insbesondere der mechanischen
Stabilisierung der Komponenten des Bauteils während des
Herstellungsverfahrens dienen. Der Träger ist dazu geeignet, nach dem Herstellungsverfahren wieder von den Komponenten des Bauteils entfernt zu werden. Ferner werden die
Verstärkungsstrukturen und der zumindest eine Halbleiterchip bereitgestellt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird der zumindest eine Halbleiterchip auf der Montagefläche des Trägers aufgebracht. Ferner werden die
Verstärkungsstrukturen aufgebracht. Der Halbleiterchip und die Verstärkungsstrukturen werden mit dem Formkörper
umformt. Das Umformen kann beispielsweise mit einem
Formpressverfahren, einem Flüssigspritzverfahren, einem Spritzpressverfahren oder mittels Vergießen erfolgen. Es ist möglich, dass der Träger nach dem Umformen entfernt wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird zunächst der Halbleiterchip mit einem ersten Teil des
Formkörpers umformt. Anschließend werden die
Verstärkungsstrukturen auf die der Montagefläche abgewandte Seite des ersten Teils des Formkörpers aufgebracht.
Darauffolgend werden der Halbleiterchip und die
Verstärkungsstrukturen mit einem zweiten Teil des Formkörpers umformt. Die Schritte werden in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt. Das Umformen wird somit in
wenigstens zwei aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten durchgeführt .
Durch das eben beschriebene Verfahren ist es insbesondere möglich, eine Verstärkungsstruktur, die in vertikalen
Richtungen vollständig von dem Formkörper umschlossen ist, bereitzustellen. Die vertikale Richtung verläuft weg von der Montagefläche.
Alternativ ist es möglich, dass die Verstärkungsstrukturen auf die Montagefläche aufgebracht werden und anschließend in einem einzigen Verfahrensschritt gemeinsam mit dem zumindest einen Halbleiterchip mit dem Formkörper umformt werden.
Bei dem hier beschriebenen Verfahren wird die Idee verfolgt, auf einfache Weise ein elektronisches Bauteil mit einer hohen Bruchfestigkeit bereitzustellen. Die
Verstärkungsstrukturen liegen insbesondere nicht als
räumlich statistisch verteiltes Füllmaterial, wie
beispielsweise Si02_ ügelchen, Fasern, wie Glasfasern, oder Kohlenstoff, in dem Material des Formkörpers vor.
Stattdessen werden die Verstärkungsstrukturen in einem
Verfahrensschritt, der zeitlich vor und/oder nach dem
Umformen mit dem Formkörper durchgeführt wird, aufgebracht.
Beispielsweise können Verstärkungsstrukturen vor dem
Umformen mit dem Formkörper als eine Art Doppelstabmatte mit Öffnungen vorliegen. Die Halbleiterchips können dann
innerhalb der Öffnungen platziert werden. Die
Doppelstabmatte bildet dann nach dem Vereinzeln der Bauteile einen Verstärkungsrahmen rund um den Halbleiterchip
beziehungsweise das Bauteil.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens sind die Verstärkungsstrukturen durch einen Draht gebildet. Der Draht wird vor dem Aufbringen in eine Halterung gespannt. Bei der Halterung kann es sich insbesondere um eine
mechanische Einheit, die wenigstens zwei Klemmvorrichtungen zum Einklemmen des Drahtes aufweist, handeln. Dass der Draht in die Halterung gespannt ist, kann hierbei bedeuten, dass die Länge des Drahtes zwischen den zwei Klemmvorrichtungen im Wesentlichen dem kleinsten Abstand zwischen den zwei Klemmvorrichtungen entspricht. Durch das Einspannen in die Halterung ist es möglich, ein Verbiegen oder Krümmen der Verstärkungsstrukturen zu verhindern, wodurch die
Verstärkungsstrukturen entlang einer Hauptrichtung
aufgebracht werden können.
Nach dem Aufbringen der Verstärkungsstrukturen wird die Halterung entfernt. Insbesondere ist es möglich, dass das
Entfernen der Halterung nach dem Umformen mit dem Formkörper erfolgt. Ferner ist es möglich, dass zunächst ein erster Teil der Verstärkungsstrukturen aufgebracht wird und vor dem Aufbringen eines zweiten Teils der Verstärkungsstrukturen ein Teil des Formkörpers auf den ersten Teil der
Verstärkungsstrukturen aufgebracht wird. Zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil der Verstärkungsstrukturen ist dann der Formkörper angeordnet. Bei der Verwendung einer Halterung bei dem
Herstellungsverfahren ist es insbesondere möglich, dass unterschiedliche Verstärkungsstrukturen in verschiedenen vertikalen Ebenen angeordnet sind. So können beispielsweise zunächst die ersten Strukturen aufgebracht werden und anschließend die zweiten Strukturen. Hierdurch können die ersten und zweiten Strukturen in verschiedenen vertikalen Ebenen angeordnet sein. An einer solchen Anordnung kann das verwendete Verfahren an dem fertiggestellten Bauteil nachgewiesen werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird für das Bereitstellen der Verstärkungsstrukturen zunächst eine Keimschicht auf einen Hilfsträger aufgebracht. Bei der Keimschicht kann es sich insbesondere um eine elektrisch leitend ausgebildete Schicht, die mit einem Metall gebildet ist, handeln. Hierbei ist es möglich, dass die Keimschicht mit dem Material der Verstärkungsstrukturen gebildet ist. Der Hilfsträger kann beispielsweise eine Trägerfolie sein. Die Keimschicht kann ganzflächig oder strukturiert auf eine Außenfläche des Hilfsträgers, beispielsweise mittels
Aufdampfens, Aufsprühens oder unter Verwendung eines
Druckverfahrens, aufgebracht sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird auf eine dem Hilfsträger abgewandte Keimfläche der
Keimschicht eine Galvanikschicht galvanisch abgeschieden. Die Galvanikschicht ist strukturiert. Beispielsweise ist die Galvanikschicht gitterförmig strukturiert. Insbesondere kann die strukturierte Galvanikschicht die Form der
bereitzustellenden Verstärkungsstrukturen aufweisen. Der für das galvanische Abscheidens erforderliche Strom kann über die Keimschicht bereitgestellt werden. Die Galvanikschicht bildet zumindest teilweise die Verstärkungsstrukturen. Es ist also möglich, dass es sich bei den Galvanikschicht um die bereitzustellenden Verstärkungsstrukturen handelt.
Alternativ können die Galvanikschicht einen Teil der bereitzustellenden Verstärkungsstrukturen bilden.
Beispielsweise bilden ein Teil der Keimschicht und die
Galvanikschicht gemeinsam die Verstärkungsstrukturen. Die geometrische Form der Verstärkungsstrukturen wird zumindest stellenweise mittels einer lithografischen Maske und/oder mittels eines Druckverfahrens definiert.
In dem Fall, dass eine lithografische Maske zum Einsatz kommt kann die Keimschicht ganzflächig, insbesondere als dünne Schicht, auf dem Hilfsträger aufgebracht sein. Die lithografische Maske kann direkt auf die Keimschicht aufgebracht werden. Alternativ kann die Maske auf den
Hilfsträger aufgebracht sein und diesen teilweise bedecken. Beispielsweise kann die Keimschicht vor dem galvanischen Abscheiden der Galvanikschicht mittels eines Lift-Off- Verfahrens bereichsweise entfernt werden, sodass eine strukturierte Keimschicht, die eine ähnliche Form wie die bereitzustellenden Verstärkungsstrukturen aufweist,
entsteht. Die Galvanikschicht wird dann lediglich an der bereits strukturierten Keimschicht abgeschieden. Alternativ kann die lithografische Maske Bereich der Keimschicht bedecken, sodass die Galvanikschicht nur in nicht bedeckten Bereichen der Keimschicht auf diese abgeschieden wird. Falls ein Druckverfahren zum Einsatz kommt kann die
Keimschicht beispielsweise mit einem
Tintenstrahldruckverfahren auf den Hilfsträger derart aufgedruckt sein, dass lediglich Bereiche des Hilfsträgers von der Keimschicht bedeckt sind, die eine ähnliche Form wie die bereitzustellenden Verstärkungsstrukturen aufweisen.
Nach dem galvanischen Abscheiden der Galvanikschicht kann der Hilfsträger entfernt werden. Ferner ist es möglich, die Keimschicht von der Galvanikschicht zu entfernen. In diesem Fall bildet die Galvanikschicht die Verstärkungsstrukturen. Alternativ kann die Keimschicht an der Galvanikschicht verbleiben. In diesem Fall bilden die Galvanikschicht und die Keimschicht gemeinsam die Verstärkungsstrukturen.
Die Verstärkungsstrukturen können insbesondere mechanisch selbsttragend ausgebildet sein, das heißt dass die
Verstärkungsstrukturen im Rahmen eines Fertigungsverfahrens mit Werkzeugen, wie beispielsweise einer Pinzette,
gehandhabt werden können, ohne dass ein weiteres stützendes Element vorhanden sein muss. Die Verstärkungsstrukturen können als Ganzes an der der Montagefläche abgewandten Seite des Formkörpers oder auf die Montagefläche aufgebracht werden. Insbesondere kann das Aufbringen der
Verstärkungsstrukturen derart erfolgen, dass der
Halbleiterchip und/oder weitere Komponenten des Bauteils innerhalb der Öffnungen der Verstärkungsstrukturen
angeordnet sind. Nach dem Umformen der
Verstärkungsstrukturen mit dem Formkörper kann zudem das
Material des Formkörpers in den Öffnungen angeordnet sein.
Mit dem eben beschriebenen Herstellungsverfahren können zusammenhängende Verstärkungsstrukturen bereitgestellt werden. Es ist insbesondere möglich, dass die mittels galvanischen Abscheidens hergestellten
Verstärkungsstrukturen miteinander verbunden sind. Anhand einer solchen Konfiguration der Verstärkungsstrukturen kann das verwendete Herstellungsverfahren an dem fertiggestellten Bauteil nachgewiesen werden.
Im Folgenden werden das hier beschriebene elektronische Bauteil sowie das hier beschriebene Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils anhand von
Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert .
Die Figuren 1, 2 und 3 zeigen Ausführungsbeispiele eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils anhand schematischer Aufsichten.
Die Figuren 4A, 4B, 4C, 4D zeigen Ausführungsbeispiele eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils anhand schematischer Schnittdarstellungen .
Die Figuren 5 und 6 zeigen Ausführungsbeispiele eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils
beziehungsweise eines hier beschriebenen Verfahrens zur Herstellung eines elektronischen Bauteils anhand schematischer Aufsichten.
Die Figuren 7A, 7B, 7C, 7D, 8A, 8B, 8C, 8D, 9A, 9B und 9C zeigen Ausführungsbeispiele eines hier
beschriebenen Verfahrens zur Bereitstellung von Verstärkungsstrukturen für ein hier beschriebenes elektronisches Bauteil.
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die
Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als
maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren
Verständnis übertrieben groß dargestellt sein. Anhand der schematischen Aufsicht der Figur 1 ist ein hier beschriebenes elektronisches Bauteil 1 näher erläutert. Die Aufsicht erfolgt hierbei und im Folgenden aus der vertikalen Richtung z. Das elektronische Bauteil 1 erstreckt sich entlang einer ersten lateralen Richtung x und einer zweiten lateralen Richtung y. Die beiden lateralen Richtungen x, y und die vertikale Richtung z stehen jeweils senkrecht aufeinander. Entlang der ersten lateralen Richtung x weist das elektronische Bauteil 1 eine erste maximale Erstreckung lx auf. Entlang der zweiten lateralen Richtung y weist das elektronische Bauteil 1 eine zweite maximale Erstreckung ly auf .
Das elektronische Bauteil 1 umfasst einen Halbleiterchip 10 und Verstärkungsstrukturen 2, 2 die länglich ausgebildet sind und jeweils eine Länge L, Lx aufweisen. Den
Verstärkungsstrukturen 2, 2λ kann jeweils eine der lateralen Richtungen x, y als Hauptrichtung, entlang derer sich die Verstärkungsstruktur hauptsächlich erstreckt, zugewiesen werden. Die Verstärkungsstrukturen 2, 2λ erstrecken sich entlang eines Großteils der maximalen Erstreckung lx, ly des elektronischen Bauteils 1 der Hauptrichtung der jeweiligen Verstärkungsstruktur 2, 2λ. Vorliegend erstrecken sich die Verstärkungsstrukturen 2, 2λ in jeder lateralen Richtung x, y vollständig durch das elektronische Bauteil 1. Mit anderen Worten, die Länge L, Lx jeder Verstärkungsstruktur 2, 2λ entspricht der maximalen Erstreckung lx, ly des Bauteils entlang der Hauptrichtung der jeweiligen
Verstärkungsstruktur 2, 2λ.
Die Verstärkungsstrukturen 2, 2λ umfasst erste Strukturen 2, die sich entlang der ersten lateralen Richtung x erstrecken und eine erste Länge L aufweisen, und zweite Strukturen 2 die sich entlang der zweiten lateralen Richtung y erstrecken und eine zweite Länge Lx aufweisen. Die ersten Strukturen 2 und die zweiten Strukturen 2 λ verlaufen im Rahmen der
Herstellungstoleranzen quer oder senkrecht zueinander.
Das elektronische Bauteil 1 umfasst ferner einen Formkörper 3. Der Formkörper 3 umschließt den Halbleiterchip 10 und die Verstärkungsstrukturen 2, 2λ in den lateralen Richtungen x, y-
Zudem umfasst das Bauteil 1 eine Durchführung 41 zur
elektrischen Kontaktierung des Halbleiterchips 10 sowie eine Schutzdiode 42 zum Schutz vor elektrostatischen Entladungen. Die Durchführung 41 und die Schutzdiode 42 sind in lateralen Richtungen x, y beabstandet von dem Halbleiterchip 10 angeordnet und von dem Formkörper 3 umformt. Die
Durchführung 41 und die Schutzdiode 42 sind jeweils mit dem Halbleiterchip 10 elektrisch leitend verbunden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Figur 1 werden der Halbleiterchip 10, die Durchführung 41 und die
Schutzdiode 42 gemeinsam von den Verstärkungsstrukturen 2, 2 λ in lateralen Richtungen x, y vollständig rahmenartig umschlossen .
Anhand der schematischen Aufsicht der Figur 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils näher erläutert. Das
Ausführungsbeispiel der Figur 2 unterscheidet sich von dem der Figur 1 wie folgt.
Im Gegensatz zu der Figur 1 erstrecken sich die
Verstärkungsstrukturen 2, 2λ des Ausführungsbeispiels der Figur 2 nicht vollständig entlang ihrer jeweiligen
Hauptrichtung. Die Länge L, Lx der Verstärkungsstrukturen 2, 2λ der Figur 2 beträgt wenigstens 60 % und höchstens 80 % der maximalen Erstreckung lx, ly des elektronischen Bauteils 1 entlang der lateralen Richtung x, y, die der
Verstärkungsstruktur 2, 2λ als Hauptrichtung zugewiesen ist.
Ferner ist bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 zwischen dem Halbleiterchip 10 und der Durchführung 41
beziehungsweise der Schutzdiode 42 ebenfalls eine
Verstärkungsstruktur 2, 2λ angeordnet. Falls die
Verstärkungsstrukturen 2, 2λ mit einem elektrisch leitenden Material, wie beispielsweise einem Metall, gebildet sind, kann die elektrische Verbindung der Durchführung 41 und des elektrischen Halbleiterchips 10 mit einer dielektrischen
Brücke über die mittig angeordnete Verstärkungsstruktur 2, 2λ gewährleistet werden (in den Figuren nicht dargestellt) .
Anhand der schematischen Aufsicht der Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils 1 näher erläutert. Das
Ausführungsbeispiel der Figur 3 stellt eine Kombination der Ausführungsbeispiele der Figuren 1 und 2 dar. Die Verstärkungsstrukturen 2, 2λ erstrecken sich entlang ihrer jeweiligen Hauptrichtung vollständig durch das Bauteil 1. Ferner ist zwischen dem Halbleiterchip 10 und der
Schutzdiode 42 beziehungsweise der Durchführung 41 eine Verstärkungsstruktur 2, 2λ angeordnet.
Anhand der schematischen Schnittdarstellungen der Figuren 4A, 4B, 4C und 4D sind weitere Ausführungsbeispiele eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils 1 näher erläutert. Der Querschnitt der Schnittdarstellung verläuft jeweils entlang der in der Figur 3 eingezeichneten
Querschnittslinie AB. Die Figur 4A zeigt Verstärkungsstrukturen 2, 2 die sich entlang der vertikalen Richtung z vollständig durch das Bauteil 1 erstrecken. Die Verstärkungsstrukturen 2, 2λ sind an der Deckfläche 1A und an der Bodenfläche IC des
elektronischen Bauteils 1 frei zugänglich. Ferner weisen die Verstärkungsstruktur 2, 2λ eine gleichmäßige Dicke 2d entlang der vertikalen Richtung z auf.
Die Figur 4B zeigt Verstärkungsstrukturen 2, 2 die
lediglich an der Bodenfläche lc des elektronischen Bauteils 1 frei zugänglich sind. An ihrer der Bodenfläche lc
abgewandten Seite sind die Verstärkungsstrukturen 2, 2λ vollständig von dem Formkörper 3 überdeckt.
Die Figur 4C zeigt Verstärkungsstrukturen 2, 2 die jeweils zwei erste Bereiche 21 und einen zweiten Bereich 22
aufweisen. Die ersten Bereiche 21 weisen eine erste Dicke 21d auf und der zweite Bereich 22 weist eine zweite Dicke 22d auf, die größer ist als die erste Dicke 21d. Die ersten Bereiche 21 sind an der Deckfläche la beziehungsweise an der Bodenfläche lc des Bauteils 1 frei zugänglich.
Die Figur 4D zeigt Verstärkungsstrukturen 2, 2 die in der vertikalen Richtung z vollständig von dem Formkörper 3 umschlossen sind. An einer solchen Konfiguration ist das verwendete Herstellungsverfahren an dem fertiggestellten Bauteil 1 nachweisbar. So wurden bei dem
Herstellungsverfahren zunächst der Halbleiterchip 10 und ein erster Teil 31 des Formkörpers 3 auf einen Träger (in den Figuren nicht dargestellt) aufgebracht. Der Träger war bei dem vorliegend dargestellten Ausführungsbeispiel an der Bodenfläche lc angebracht. Anschließend wurden die
Verstärkungsstrukturen 2, 2λ auf der dem Träger abgewandten Seite des ersten Teils 31 des Formkörpers 3 aufgebracht. Darauffolgend wurde ein zweiter Teil 32 des Formkörpers 3 auf den ersten Teil 31 und die Verstärkungsstrukturen 2, 2λ aufgebracht .
Anhand der schematischen Aufsicht der Figur 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils 1 näher erläutert. Das dargestellte elektronische Bauteil 1 weist mehrere Halbleiterchips 10 auf. Zwischen den Halbleiterchips 10 sind
Verstärkungsstrukturen 2, 2λ angebracht, die sich
vollständig entlang der zweiten maximalen Erstreckung ly des Bauteils 1 in der zweiten lateralen Richtung y erstrecken. Weitere Verstärkungsstrukturen 2, 2λ erstrecken sich nur entlang eines Teils der maximalen Erstreckung lx, ly des Bauteils 1 entlang der ersten beziehungsweise zweiten lateralen Richtung x, y.
Anhand der schematischen Aufsicht der Figur 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen elektronischen Bauteils 1 sowie ein Verfahrensschritt eines hier beschriebenen Verfahrens näher erläutert.
Der dargestellte Verfahrensschritt zeigt zwei miteinander verbundene elektronische Bauteile 1. Die Konfiguration der Bauteile 1 entspricht der des Ausführungsbeispiels der Figur 2. In einem weiteren Verfahrensschritt können die Bauteile 1 entlang einer Vereinzelungslinie 6 vereinzelt werden. Die Bauteile sind vorliegend symmetrisch zu der
Vereinzelungslinie 6 ausgebildet.
Anhand der schematischen Schnittdarstellungen der Figuren 7A, 7B, 7C und 7D ist ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Verfahrens zur Bereitstellung von
Verstärkungsstrukturen für ein hier beschriebenes
elektronisches Bauteil 1 und ein hier beschriebenes
Verfahren näher erläutert.
In dem in der Figur 7A dargestellten Verfahrensschritt wird ein Hilfsträger 71 und eine auf dem Hilfsträger 71
ganzflächig aufgebrachte Keimschicht 23 bereitgestellt. Die Keimschicht 23 kann mit einem elektrisch leitenden Material gebildet sein. Bei dem Hilfsträger 71 kann es sich
beispielsweise um eine Trägerfolie handeln. Ferner ist auf der Keimschicht 23 eine Maske 72 aufgebracht, die
strukturiert ist, sodass die Keimschicht eine dem
Hilfsträger 71 abgewandte freiliegende Keimfläche 23a aufweist. Die Strukturierung der Maske 72 kann unter
Verwendung eines lithografischen Verfahrens erfolgt sein. Im Bereich der Keimfläche 23a ist die Keimschicht 23 frei zugänglich und insbesondere nicht von der Maske 72 bedeckt. In dem in der Figur 7B dargestellten Verfahrensschritt wird auf die freiliegende Keimfläche 23a eine Galvanikschicht 24 galvanisch abgeschieden. Aufgrund der Maske 72 erfolgt das Abscheiden anisotrop. Hierdurch weist die Galvanikschicht 24 entlang einer Haupterstreckungsebene des Hilfsträgers 71 eine kleinere Ausdehnung als senkrecht hierzu auf. Mit anderen Worten, die Höhe der Galvanikschicht 24 ist größer als deren Breite. Anschließend wird die Maske 72 in dem in der Figur 7C dargestellten Verfahrensschritt von der Keimschicht 23 abgelöst. Wie in der Figur 7D dargestellt ist es ferner möglich, dass zuvor von der Maske 72 bedeckte Bereiche der Keimschicht 23 ebenfalls abgelöst werden. Das Ablösen kann beispielsweise mit einem Ätzverfahren erfolgen. Die nicht entfernten Bereiche der Keimschicht 23 können dann gemeinsam mit der Galvanikschicht 24 die Verstärkungsstrukturen 2, 2λ bilden. In einem weiteren, in den Figuren nicht
dargestellten Verfahrensschritt, kann der Hilfsträger 71 abgelöst werden.
Anhand der schematischen Schnittdarstellungen der Figuren 8A, 8B, 8C und 8D ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Verfahrens zur Bereitstellung von
Verstärkungsstrukturen für ein hier beschriebenes
elektronisches Bauteil 1 und ein hier beschriebenes
Verfahren näher erläutert. In dem in der Figur 8A dargestellten Verfahrensschritt wird erneut die auf dem Hilfsträger 71 aufgebrachte Keimschicht 23 zur Verfügung gestellt. Auf die Keimschicht 23 ist die Maske 72 aufgebracht. In dem Verfahrensschritt der Figur 8B werden nicht von der Maske 72 bedeckte Bereiche der
Keimschicht 23 von dem Hilfsträger 71 entfernt. Das
Entfernen kann mit einem Ätzverfahren erfolgen.
Nach dem Ablösen der Maske 72 liegt die Keimschicht 23 strukturiert vor (siehe Figur 8C) . Auf die Keimfläche 23a der Keimschicht 23 wird nun die Galvanikschicht 24
galvanisch abgeschieden (siehe Figur 8D) . Das Abscheiden erfolgt isotrop, sodass die Galvanikschicht 24 im
Wesentlichen vom Hilfsträger 71 aus betrachtet in allen Richtungen eine gleiche Ausdehnung aufweist. Die Keimschicht 23 und die Galvanikschicht 24 können zusammen die
Verstärkungsstrukturen 2, 2λ bilden. Nach dem galvanischen Abscheiden kann der Hilfsträger 71 entfernt werden.
Anhand der schematischen Schnittdarstellungen der Figuren 9A, 9B und 9C ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Verfahrens zur Bereitstellung von
Verstärkungsstrukturen für ein hier beschriebenes
elektronisches Bauteil 1 und ein hier beschriebenes
Verfahren näher erläutert.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird in dem
Verfahrensschritt der Figur 9A zunächst die Maske 72 auf den Hilfsträger 71 aufgebracht und anschließend in dem
Verfahrensschritt der Figur 9B die Keimschicht 23
aufgebracht. Die Keimschicht 23 bedeckt dann lediglich von der Maske 72 nicht bedeckte Bereiche des Hilfsträgers 71. Anschließend wird die Maske 72 abgelöst (siehe Figur 9C) und es liegt eine strukturierte Keimschicht 23 wie bereits in der Figur 8C dargestellt vor. Das galvanische Abscheiden der Galvanikschicht 24 kann dann wie in der Figur 8D dargestellt erfolgen . Es ist alternativ möglich, dass die in den Figuren 8C und 9C dargestellte strukturierte Keimschicht 23 unter Verwendung eines Druckverfahrens bereits strukturiert auf den
Hilfsträger 71 aufgebracht wird. Das galvanische Abscheiden der Galvanikschicht 24 kann dann wie in der Figur 8D
dargestellt erfolgen. Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Anmeldung DE 102015107660.8, deren
Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. 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 die Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Bezugs zeichenliste :
1 elektronisches Bauteil
la Deckfläche
lc Bodenfläche
lx erste maximale Erstreckung iy zweite maximale Erstreckung
10 elektronischer Halbleiterchip
2, 2 λ Verstärkungsstrukturen
2d Dicke der Verstärkungsstrukturen
2 erste Strukturen
2 λ zweite Strukturen
21 erster Bereich
21d erste Dicke
22 zweiter Bereich
22d zweite Dicke
23 Keimschicht
24 Galvanikschicht
L, L λ Länge der Verstärkungsstrukturen
3 Formkörper
41 Durchführung
42 Schutzdiode
6 Vereinzelungslinie
71 Hilfsträger
72 Maske
AB Querschnitt
X erste laterale Richtung
Y zweite laterale Richtung
z vertikale Richtung

Claims

Patentansprüche :
Elektronisches Bauteil (1), das sich entlang einer Haupterstreckungsebene in einer ersten lateralen Richtung (x) und in einer zweiten lateralen Richtung (y) erstreckt, umfassend
- zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip (10) mit einer Strahlungsdurchtrittsflache,
- einen Formkörper (3), der den Halbleiterchip (10) lateral vollständig umschließt, und
- eine Vielzahl von mechanischen
Verstärkungsstrukturen (2, 2λ), wobei
- die Strahlungsdurchtrittsfläche zumindest stellenweise frei ist von dem Formkörper (3) ,
- die Verstärkungsstrukturen (2, 2λ) in den Formkörper (3) eingebettet sind,
- jede Verstärkungsstruktur (2, 2λ) länglich
ausgebildet ist und jeweils eine Länge (L, Lx) aufweist, die einen Großteil einer maximalen Erstreckung des elektronischen Bauteils (1) in der ersten lateralen Richtung (x) und/oder in der zweiten lateralen Richtung (Y) beträgt und
- jede Verstärkungsstruktur (2, 2λ) in der ersten und/oder zweiten lateralen Richtung (x, y) beabstandet zu dem Halbleiterchip (10) angeordnet ist .
Elektronisches Bauteil (1) nach dem vorherigen Anspruch,
wobei die Verstärkungsstrukturen (2, 2λ) elektrisch von dem zumindest einen Halbleiterchip (10) isoliert sind. Elektronisches Bauteil (1) nach einem der
vorherigen Ansprüche,
bei dem die Verstärkungsstrukturen (2, 2λ) aus einem Material bestehen, das eine höhere
Bruchfestigkeit und/oder einen höheren
Elastizitätsmodul als das Material des Formkörpers (3) aufweist.
Elektronisches Bauteil (1) nach einem der
vorherigen Ansprüche,
wobei sich jede Verstärkungsstruktur (2, 2λ) hauptsächlich entlang einer Hauptrichtung, bei der es sich um die erste oder um die zweite laterale Richtung (x, y) handelt, erstreckt und wobei die Länge (L, Lx) jeder Verstärkungsstruktur (2, 2λ) wenigstens 60 %, bevorzugt wenigstens 70 %, der maximalen Erstreckung (lx, ly) des elektronischen Bauteils (1) entlang der Hauptrichtung der
jeweiligen Verstärkungsstruktur (2, 2λ) beträgt.
Elektronisches Bauteil (1) nach einem der
vorherigen Ansprüche,
bei dem die Verstärkungsstrukturen (2, 2λ) erste Strukturen (2) und zweite Strukturen (2λ) umfassen, die im Rahmen der Herstellungstoleranzen quer und/oder senkrecht zueinander verlaufen, wobei die ersten Strukturen (2) und die zweiten Strukturen (2λ) den zumindest einen Halbleiterchip (10) rahmenartig umgeben.
Elektronisches Bauteil (1) nach einem der
vorherigen Ansprüche, bei dem die Verstärkungsstrukturen (2, 2λ)
paarweise voneinander beabstandet angeordnet
Elektronisches Bauteil (1) nach einem
vorherigen Ansprüche,
bei dem die Verstärkungsstrukturen (2,
miteinander verbunden sind.
Elektronisches Bauteil (1) nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem die Verstärkungsstrukturen (2, 2λ) die ersten Strukturen (2) und die zweiten Strukturen (2λ) umfassen, wobei die ersten Strukturen (2) und die zweiten Strukturen (2λ) in voneinander
verschiedenen vertikalen Ebenen angeordnet sind.
Elektronisches Bauteil (1) nach einem der
vorherigen Ansprüche,
bei dem die Verstärkungsstrukturen (2, 2λ) die ersten Strukturen (2) und die zweiten Strukturen (2λ) umfassen, wobei die ersten Strukturen (2) und die zweiten Strukturen (2λ) in derselben vertikalen Ebene angeordnet sind. 10. Elektronisches Bauteil (1) nach einem der
vorherigen Ansprüche,
bei dem der Formkörper (3) die
Verstärkungsstrukturen (2, 2λ) in der vertikalen Richtung (Z) vollständig umschließt.
11. Elektronisches Bauteil (1) nach einem der
vorherigen Ansprüche,
bei dem die Verstärkungsstrukturen (2, 2λ) an einer Deckfläche (la) des Bauteils (1) und/oder an einer der Deckfläche (la) abgewandten Bodenfläche (lc) des Bauteils (1) frei von dem Formkörper (3) sind.
Elektronisches Bauteil (1) nach einem der
vorherigen Ansprüche,
bei dem der Formkörper (3) die
Verstärkungsstrukturen (2, 2λ) in der ersten lateralen Richtung (x) und/oder in der zweiten lateralen Richtung (Y) vollständig umschließt.
Elektronisches Bauteil (1) nach einem der
vorherigen Ansprüche,
bei dem eine Dicke (2d, 21d, 22d) jeder
Verstärkungsstruktur (2, 2λ) senkrecht zur Länge (L, Lx) wenigstens 8 ym und höchstens 250 ym beträgt .
14. Elektronisches Bauteil (1) nach einem der
vorherigen Ansprüche,
bei dem jede Verstärkungsstruktur (2, 2λ) entlang der vertikalen Richtung (Z) zumindest einen ersten Bereich (21) mit einer ersten Dicke (21d) und zumindest einen zweiten Bereich (22) mit einer zweiten Dicke (22d) , die von der ersten Dicke verschieden ist, aufweist.
15. Elektronisches Bauteil (1) nach dem vorherigen
Anspruch,
bei dem die erste Dicke (21d) kleiner ist als die zweite Dicke (22d) und der erste Bereich (21) näher an der Deckfläche (la) und/oder der Bodenfläche (lc) angeordnet ist als der zweite Bereich (22) . Elektronisches Bauteil (1) nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die Strahlungsdurchtrittsflache vollständig frei ist von dem Formkörper (3) .
Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, aufweisend die folgenden Schritte:
- Bereitstellen eines Trägers mit einer
Montagefläche, Bereitstellen der
Verstärkungsstrukturen (2, 2λ) und Bereitstellen des zumindest einen Halbleiterchips (10),
- Aufbringen des zumindest einen Halbleiterchips (10) auf der Montagefläche,
- Aufbringen der Verstärkungsstrukturen (2, 2λ) und
- Umformen des Halbleiterchips (10) und der
Verstärkungsstrukturen (2, 2λ) mit dem Formkörper (3) . 18. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch,
wobei das Verfahren ferner die folgenden Schritte umfasst :
- teilweises Umformen des Halbleiterchips (10) mit einem ersten Teil des Formkörpers (3) ,
- Aufbringen der Verstärkungsstrukturen (2, 2λ) auf die der Montagefläche abgewandte Seite des ersten Teils des Formkörpers (3) und
- teilweises Umformen des Halbleiterchips (10) und der Verstärkungsstrukturen (2, 2λ) mit einem zweiten Teil des Formkörpers (3) , wobei
- die Schritte in der angegebenen Reihenfolge
durchgeführt werden.
19. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zumindest eine der Verstärkungsstrukturen
(2, 2λ) durch einen Draht gebildet ist, wobei der Draht vor dem Aufbringen der Verstärkungsstrukturen
(2, 2λ) in eine Halterung gespannt wird und die Halterung nach dem Aufbringen der
Verstärkungsstrukturen (2, 2λ) entfernt wird.
20. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei das Bereitstellen der Verstärkungsstrukturen (2, 2λ) die folgenden Schritte umfasst:
- Bereitstellen einer auf einen Hilfsträger (71) aufgebrachten Keimschicht (23) ,
- galvanisches Abscheiden einer strukturierten
Galvanikschicht (24) auf eine dem Hilfsträger abgewandte Keimfläche (23a) der Keimschicht (23) , wobei
- die Galvanikschicht (24) einen Teil der
Verstärkungsstrukturen (2, 2λ) bildet, und
- die geometrische Form der Verstärkungsstrukturen (2, 2λ) zumindest stellenweise mittels einer lithografischen Maske (72) und/oder mittels eines Druckverfahrens definiert wird.
PCT/EP2016/059497 2015-05-15 2016-04-28 Elektronisches bauteil sowie verfahren zur herstellung eines elektronischen bauteils WO2016184659A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015107660.8 2015-05-15
DE102015107660.8A DE102015107660A1 (de) 2015-05-15 2015-05-15 Elektronisches Bauteil sowie Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016184659A1 true WO2016184659A1 (de) 2016-11-24

Family

ID=55913615

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2016/059497 WO2016184659A1 (de) 2015-05-15 2016-04-28 Elektronisches bauteil sowie verfahren zur herstellung eines elektronischen bauteils

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102015107660A1 (de)
WO (1) WO2016184659A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018112332A1 (de) * 2018-05-23 2019-11-28 Osram Opto Semiconductors Gmbh Bauteil und verfahren zur herstellung eines bauteils

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2393133A1 (de) * 2010-06-04 2011-12-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Lichtemittierendes Halbleiterbauelement
DE102010025319A1 (de) * 2010-06-28 2011-12-29 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines oberflächenmontierbaren Halbleiterbauelements
US20120037947A1 (en) * 2010-08-16 2012-02-16 Advanced Optoelectronic Technology, Inc. Light emitting diode package and manufacturing method thereof
WO2014167021A1 (de) * 2013-04-09 2014-10-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Lichtemittierendes halbleiterbauelement

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6400014B1 (en) * 2001-01-13 2002-06-04 Siliconware Precision Industries Co., Ltd. Semiconductor package with a heat sink
DE10129387A1 (de) * 2001-06-20 2003-01-09 Infineon Technologies Ag Elektronisches Bauteil und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102004029585A1 (de) * 2004-06-18 2006-01-19 Infineon Technologies Ag Chip-Package
JP5453962B2 (ja) * 2009-07-07 2014-03-26 富士通株式会社 半導体装置、半導体装置の製造方法および電子機器
DE102009036621B4 (de) 2009-08-07 2023-12-21 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronisches Halbleiterbauteil

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2393133A1 (de) * 2010-06-04 2011-12-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Lichtemittierendes Halbleiterbauelement
DE102010025319A1 (de) * 2010-06-28 2011-12-29 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines oberflächenmontierbaren Halbleiterbauelements
US20120037947A1 (en) * 2010-08-16 2012-02-16 Advanced Optoelectronic Technology, Inc. Light emitting diode package and manufacturing method thereof
WO2014167021A1 (de) * 2013-04-09 2014-10-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Lichtemittierendes halbleiterbauelement

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015107660A1 (de) 2016-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017009183A1 (de) Optoelektronische anordnung sowie verfahren zur herstellung einer optoelektronischen anordnung
WO2015071109A1 (de) Verfahren zur herstellung von optoelektronischen halbleiterbauelementen und optoelektronisches halbleiterbauelement
WO2007025521A2 (de) Verfahren zur herstellung eines halbleiterbauelements mit einer planaren kontaktierung und halbleiterbauelement
DE112013004960B4 (de) Optoelektronisches Bauelement mit integrierter Schutzdiode und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102013213073A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelementes
DE102012212968A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauteil mit elektrisch isolierendem element
DE102005020453B4 (de) Halbleiterbauteil mit einer Flachleiterstruktur und Verfahren zur Herstellung einer Flachleiterstruktur und Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauteils
DE102013202906A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements
DE112014001884B4 (de) Optoelektronisches Bauelement, Trägerverbund zur Herstellung optoelektronischer Bauelemente und Verfahren zur Herstellung optoelektronischer Bauelemente
DE102013202910A1 (de) Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102014113844B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements und optoelektronisches Bauelement
WO2016202794A1 (de) Bauelement und verfahren zur herstellung eines bauelements
DE102016124270A1 (de) Halbleiter-package und verfahren zum fertigen eines halbleiter-package
WO2018184843A1 (de) Verfahren zur herstellung einer vielzahl strahlungsemittierender halbleiterbauelemente und strahlungsemittierendes halbleiterbauelement
DE102015214228A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Bauelements und ein Bauelement
DE102013203350A1 (de) Elektronisches Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
WO2016184659A1 (de) Elektronisches bauteil sowie verfahren zur herstellung eines elektronischen bauteils
WO2017045996A1 (de) Träger für ein bauelement, bauelement und verfahren zur herstellung eines trägers oder eines bauelements
DE102011053856A1 (de) Verfahren und System zum Minimieren der Trägerbelastung einer Halbleitervorrichtung
WO2017194620A1 (de) Optoelektronisches bauteil und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauteils
DE112014005358B4 (de) Halbleiterbauelement umfassend ein Gehäuse und einen optoelektronischen Halbleiterchip, eine Bauelementanordnung und ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements
DE102014112818A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements und optoelektronisches Bauelement
DE102015107591B4 (de) Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils
WO2018166964A1 (de) Bauelement mit verstärkungsschicht und verfahren zur herstellung eines bauelements
DE102017116050B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils und optoelektronisches Bauteil

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16720794

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE