WO2020043466A1 - Bauelement und verfahren zur herstellung eines bauelements - Google Patents

Bauelement und verfahren zur herstellung eines bauelements Download PDF

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WO2020043466A1
WO2020043466A1 PCT/EP2019/071472 EP2019071472W WO2020043466A1 WO 2020043466 A1 WO2020043466 A1 WO 2020043466A1 EP 2019071472 W EP2019071472 W EP 2019071472W WO 2020043466 A1 WO2020043466 A1 WO 2020043466A1
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main body
mounting surface
carrier
storage structure
component
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Alexander F. PFEUFFER
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Osram Oled Gmbh
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Publication date
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Definitions

  • a component in particular an optoelectronic component, is specified. Furthermore, a method for
  • components can be attached with the help of a stick or a plurality of
  • Target carriers are transmitted.
  • the component can be used to selectively and securely pick out the components from the semiconductor wafer and use the adhesive stamp or the plurality of adhesive stamps
  • Target carriers are placed before the adhesive stamp or stamps are detached from the corresponding component or components.
  • the detachment of the adhesive stamp should be carried out with great care. This requires more effort, in particular a higher amount of time, for the production of the component or of the microsystem.
  • One problem to be solved is to specify a component, in particular an optoelectronic component, which has a particularly high adjustment accuracy. Another job is to be reliable and
  • a component with a carrier and at least one main body arranged on the carrier is specified.
  • the main body has a semiconductor body.
  • the component is particularly for generation or detection
  • the semiconductor body has an active zone that is used to generate or to detect the component during operation
  • the main body is in particular arranged directly on the carrier. It is possible for the component to comprise a plurality of main bodies, each of which preferably has a semiconductor body, the main bodies being arranged in particular on the same carrier.
  • the main bodies are spatially spaced apart, in particular. For example, they are
  • Main body can be electrically contacted individually. However, it is possible for the main bodies to be connected to one another in an electrically conductive manner.
  • a lateral direction is understood to mean a direction that is in particular parallel to a main extension surface of the carrier, for example parallel to one
  • a vertical direction becomes a direction understood, which is perpendicular to the main extension surface of the carrier, approximately perpendicular to the mounting surface of the carrier.
  • the vertical direction and the lateral direction are transverse or orthogonal to each other.
  • the carrier has a mounting surface.
  • the mounting surface is in particular an exposed surface for receiving the main body or the main body.
  • the mounting surface is preferably an adhesive surface of the carrier that
  • Main body to fix at least temporarily on the mounting surface.
  • a storage structure is formed on the mounting surface.
  • the filing structure can be moved along the vertical direction
  • Main body directly to the filing structure.
  • the position of the main body can be limited by the storage structure at least along a lateral direction.
  • the storage structure has at least one limiting element.
  • Main body preferably directly on the main body.
  • the main body can be delimited on the mounting surface at least along a lateral direction or along a plurality of lateral directions by the limiting element.
  • the component or the carrier of the component can have a plurality of delimiting elements.
  • each of the delimiting elements is unique to a single main body assigned, and preferably vice versa.
  • the component does not have a delimiting element that is adjacent to two or more different main bodies at the same time.
  • the delimiting element it is possible for the delimiting element to be designed, for example with regard to its geometry or spatial extension, in such a way that at least two or more main bodies can adjoin the same delimiting element.
  • the component has a plurality of main bodies on the same carrier.
  • the main bodies can each adjoin the storage structure, for example exactly one delimiting element of the storage structure, so that the positions of the individual main bodies are at least partially determined by the positions of the
  • Adjustment accuracy of the main body or the main body on the mounting surface can be optimized.
  • the component has a carrier and at least one main body, the carrier having a mounting surface on which the main body is arranged.
  • the carrier having a mounting surface on which the main body is arranged.
  • Main body has a semiconductor body.
  • a storage structure is formed on the mounting surface and protrudes beyond the mounting surface along the vertical direction.
  • the main body is directly adjacent to the storage structure, so that the position of the main body is limited by the storage structure at least along a lateral direction.
  • Main body or the main body can be increased on the mounting surface. Will the main body or the plurality of Main bodies applied to the mounting surface by means of an adhesive stamp or a plurality of adhesive stamps, the main body or the plurality of
  • Main bodies are sheared off, for example, on the storage structure, as a result of which the adhering stamp or stamps are detached from the main body or from the main bodies in a simplified manner.
  • the storage structure serves in particular as a stop for the main body or for the main body when the stamp or stamps are detached.
  • the storage structure is thus the stripping of the main body or the main body from the adhering stamp
  • Main body or the main body can be achieved on the carrier.
  • the storage structure has at least one limiting element.
  • the limiting element is in particular directly adjacent to the main body.
  • the limiting element can have the same or preferably a lower vertical height than a vertical height of the main body. For example, is a
  • Ratio of the vertical height of the limiting element or the storage structure to the vertical height of the main body between 0.4 and 1 inclusive, approximately between
  • the main body can be sheared off at the side of the limiting element.
  • a vertical height of the delimiting element or the storage structure is to be understood in particular as a vertical extension of the delimiting element or the storage structure above the mounting surface. In other words, there is vertical height of the boundary element or
  • Storage structure the height that protrudes beyond the mounting surface. It is possible for the storage structure, in particular the delimiting element, to have a partial area which is located below the mounting surface. A total vertical height of the filing structure or the
  • Boundary element above and below the mounting surface.
  • the storage structure has a delimiting element which has a greater vertical height than a vertical height of the main body.
  • the delimiting element partially covers the main body in a plan view of the mounting surface.
  • the limiting element can have a curved, angled or branched shape. For example it is
  • Boundary element in top view of the mounting surface and / or in an L-shaped sectional view.
  • the limiting element is, for example, L-shaped and in particular rotated clockwise by 90 ° or 180 °.
  • Such a delimiting element has the shape of a collar structure.
  • the filing structure can be one
  • the main body has electrical contact surfaces on a surface of the main body facing the carrier.
  • the electrical contact surfaces can be designed as surfaces of electrical contact layers.
  • the electrical contact surfaces are electrical
  • the contact areas can be assigned different electrical polarities of the main body or of the component. It is possible that the electrical contact surfaces are only on the
  • the main body is one
  • the main body is a flip chip.
  • the carrier has electrical connection surfaces.
  • the electrical contact surfaces of the main body are electrically conductively connected to the electrical connection surfaces of the carrier.
  • the electrical connection surfaces of the carrier can have different electrical polarities
  • connection surfaces are surfaces of the conductor tracks.
  • electrical connection surfaces of the carrier are surfaces of the conductor tracks.
  • connection surfaces are surfaces of connection layers arranged on the carrier or on the base body of the carrier, the connection layers
  • the component has a plurality of main bodies.
  • the main body can be spaced apart from one another on the mounting surface.
  • the storage structure preferably has a plurality of delimiting elements.
  • the main body can each directly on one of the boundary elements
  • each of the main bodies is one of the
  • the component is a heterogeneous microsystem with microelectronic components and / or
  • the main body can be LEDs, in particular micro LEDs.
  • the carrier has an adhesive cover layer.
  • the mounting surface is formed by a surface of the cover layer. In a top view of the mounting surface, the
  • Cover layer at least partially or completely cover the electrical connection surfaces.
  • the main body can be pressed into the cover layer such that the electrical contact surfaces of the main body are in direct electrical contact with the electrical ones
  • connection surfaces of the carrier are.
  • the main body has contact layers with spikes that extend through the top layer to the
  • Extension pads of the carrier extend.
  • the cover layer is formed from an electrically insulating material.
  • the top layer has one Semiconductor body facing adhesive surface. It is possible for the cover layer to be formed from an adhesion-promoting material.
  • the cover layer is formed from a so-called spin-on material. Such a top layer is in particular free of topography steps and is in particular planar. In addition, such a material can have such a high degree of stickiness, which is in particular sufficient, the main body on the
  • the storage structure extends through the cover layer to the electrical connection surfaces.
  • the storage structure can be
  • connection areas Partially cover the connection areas.
  • the cover layer, the storage structure and the connection layers with the connection surfaces are formed from different materials.
  • the storage structure can be formed on the connection surfaces before the cover layer on the
  • the carrier has an adhesive cover layer
  • Storage structure is arranged on the cover layer.
  • the covering structure which is formed in particular from an electrically conductive material, can be electrically insulated from the connection surfaces by the covering layer.
  • the storage structure it is possible for the storage structure to be formed from an electrically insulating material.
  • the storage structure is formed as part of the cover layer.
  • the top layer with the storage structure integrally formed can have a plurality of delimiting elements, which act as vertical
  • Elevations of the top layer are carried out.
  • the carrier has a base body.
  • the base body can be formed from an electrically insulating or from an electrically conductive material.
  • the carrier can
  • the intermediate layer is along the vertical direction between the base body and the
  • the intermediate layer is at least partially arranged in the vertical direction between the base body and the connection layers.
  • the mounting surface of the carrier is through the electrical
  • the carrier can be made free of the cover layer described above.
  • connection areas are partially accessible.
  • the storage structure can be arranged on the electrical connection surfaces. It is possible that the storage structure and the connection layers with the connection surfaces are formed from the same material or from different materials.
  • the storage structure is formed from a metal or from an electrically insulating material.
  • the intermediate layer is in particular made of an electrical
  • the intermediate layer is preferably designed to be electrically insulating. Are the connection layers or the connection surfaces on the
  • the delimiting element of the storage structure is punctiform, strip-shaped or angled in a plan view of the mounting surface. If the limiting element is strip-shaped or angled, it can have a lateral width that is in particular greater than one
  • main body immediately adjacent. It is possible for a single main body to adjoin two or more than two, for example three or four punctiform boundary elements.
  • the main body has a lateral width that is in particular larger than a corresponding lateral one
  • Width of the punctiform delimitation element is the Width of the punctiform delimitation element.
  • Main bodies provided.
  • the main bodies can each have a semiconductor body.
  • the main bodies are preferably arranged on an auxiliary carrier such that the main bodies are designed to be removable from the auxiliary carrier.
  • the main body can be detached from the auxiliary carrier without the main body being damaged thereby. It also becomes a carrier with a mounting surface for receiving at least one of the main bodies or
  • a storage structure is formed on the mounting surface and projects vertically beyond the mounting surface. At least one of the main body or the plurality of main bodies is transferred from the auxiliary carrier to the mounting surface of the carrier by means of an adhesive stamp or a plurality of adhesive stamps. The main body or the plurality of main bodies are sheared off at the storage structure for detaching the adhesive stamp or stamps from the main body or from the main bodies.
  • the storage structure thus acts as a limitation, stop or as an obstacle during the shearing process, so that the stamp in particular without moving the
  • Position of the associated main body can be reliably detached from this.
  • the main body is located in particular directly on the storage structure.
  • the main body is in direct physical contact with a delimiting element of the storage structure.
  • the storage structure has a plurality of delimiting elements. There are several main body with the help of several adhesive stamps from the subcarrier at the same time
  • the main body are in particular at the
  • the stamps are
  • the stamp has an exposed adhesive surface for receiving at least one of the main bodies.
  • the stamp can be made from a
  • the main bodies are mechanically connected to the auxiliary carrier exclusively via breakable or removable holding structures.
  • the holding structures are preferably designed in such a way that they release the main body, in particular under mechanical stress, so that the main body can be detached from the auxiliary carrier and thus can be transferred or printed.
  • the mechanical load can affect the
  • Holding structure exerted tensile or compressive force.
  • the holding structures are designed such that they are designed to be mechanically breakable or detachable under mechanical stress.
  • the main bodies can be glued to the stamps, so that the main bodies can be picked out one after the other or in groups from the auxiliary carrier and transferred to the mounting surface of the carrier.
  • the holding structures in particular directly adjoin the main body.
  • the holding structures can laterally and / or below and / or partially above the respective
  • Main body to be arranged. Are they
  • Holding structures below a main body for example between the main body and the auxiliary carrier, the main body can partially or completely cover the holding structures in plan view. If the holding structures are located exclusively on the side of a main body, the holding structures and the main body can be free of overlaps when viewed from above on the auxiliary carrier. It is possible that the holding structure (s) is / are formed in such a way that they are partially to the side
  • the storage structure is temporarily formed on the mounting surface.
  • the storage structure can be removed after the main body is fixed on the mounting surface. For example, the storage structure is removed from the mounting surface after the main body or the main body is sheared off.
  • Storage structure is preferably made of a lacquer material
  • a storage structure made of such a material can be structured in a simple manner on the mounting surface and, if necessary, later by the
  • the method described here for producing one or a plurality of components is particularly suitable for producing a component described here.
  • the features described in connection with the component can therefore also be used for the method and
  • Figures 1A, 1B, IC, ID, IE and 1F are schematic representations of various process steps of a method for
  • Figures 2A, 2B and 2C are schematic representations of a
  • Carrier of a component in a sectional view and in a top view of the mounting surface
  • FIGS 3 and 4 are schematic representations of other
  • FIG. 5 and 6 are schematic representations of other
  • FIG. 1A a plurality of main bodies 2H are arranged on an auxiliary carrier 1H.
  • the main bodies 2H are in
  • the main bodies 2H can each have a semiconductor body 2. In particular, the main body 2H are over
  • the main bodies 2H are preferably mechanically connected to the auxiliary carrier 1 exclusively via the holding structures 5.
  • the holding structures 5 are the only connecting elements between the auxiliary carrier 1 and the main bodies 2H.
  • the holding structures 5 directly adjoin both the main body 2H and the auxiliary carrier 1H.
  • the holding structures 5 are designed to be mechanically breakable, so that the main body 2H is approximately Breaking of the holding structures 5 can be detached from the auxiliary carrier 1H.
  • the main bodies 2H are each assigned to one of the holding structures 5, and preferably vice versa.
  • the holding structure 5 is partially on the side of the associated one
  • Main body 2H and partially arranged on a surface facing away from the auxiliary carrier 1H of the associated main body 2H.
  • the holding structure 5 partially covers the surface of the associated main body 2H.
  • Holding structures 5 are arranged exclusively below the main body 2H or only laterally of the main body 2H. In particular, there is an intermediate space 25, in particular a cavity 25, between the auxiliary carrier 1H and the associated main body 2H. The holding structures 5 in particular directly adjoin the intermediate space 25.
  • Spaces 25 can be filled beforehand with a sacrificial layer, which is removed again after the holding structures 5 have been formed.
  • the holding structures 5 are arranged in such a way that they are broken mechanically by lifting or pressing down the main bodies 2H.
  • Main bodies 2H can thus be removed individually or in groups from the auxiliary carrier 1.
  • a carrier 1 is provided.
  • the carrier 1 has a base body 11, an intermediate layer 12 and a cover layer 13.
  • the carrier 1 also has a plurality of connection layers 7, the connection layers 7 each having a surface 71 or 72 facing away from the base body 11.
  • the surfaces 71 or 72 can each be formed as a first connection surface 71 or as a second connection surface 72 of the carrier 1.
  • the intermediate layer 12 is arranged between the base body 11 and the cover layer 13 or between the base body 11 and the connection layers 7.
  • the intermediate layer 12 is in particular an electrically insulating layer.
  • the cover layer 13 is formed in particular from an electrically insulating material and can be a
  • Cover layer 13 made of an epoxy material, such as a so-called INTERVIAO material.
  • the cover layer 13 is preferably formed from a spin-on material, which is applied to the surface in particular by means of spin coating
  • connection layers 7 is applied.
  • the cover layer 13 has a surface IM facing away from the base body 11, which is formed approximately as a mounting surface IM of the carrier 1.
  • the mounting surface IM is in particular an exposed and adhesive surface of the carrier 1.
  • the cover layer 13 can be
  • connection layers 7 or the connection surfaces 71 and 72 partially or completely.
  • the carrier 1 has a storage structure 3 which projects beyond the mounting surface IM along the vertical direction. Outside the storage structure 3, the mounting surface IM can be made planar. Outside the areas of
  • Storage structure 3 and the areas provided for the electrical contacting of the main body 2H can be
  • Cover layer 13 in plan view completely cover connection layers 7 or connection surfaces 71 and 72.
  • the storage structure 3 has a plurality of
  • Limiting elements 3B extend the delimiting elements 3B through the cover layer 13 up to the connection layers 7.
  • the delimiting elements 3B each have a total vertical height 3GV.
  • total vertical height 3GV is therefore also the vertical
  • the limiting elements 3B protrude from the mounting surface IM beyond a vertical height 3V beyond the mounting surface IM.
  • the storage structure 3 or the limiting element thus has a vertical height 3V above the mounting surface IM.
  • the main bodies 2H are removed from the auxiliary carrier 1H individually or in groups, in particular by breaking or by detaching the holding structures 5.
  • An adhesive stamp 4 or a plurality of adhesive stamps 4 can be used for this.
  • the main bodies 2H can be glued to the stamps 5, detached from the auxiliary carrier 1H and / or from the holding structures 5, and in particular can be transferred by the stamps 4 to the mounting surface IM of the carrier 1 in the same method step.
  • the main bodies 2H each have one
  • Subcarrier 1H facing away, for example exposed surface, which is preferably planar.
  • the main bodies 2H can be attached to the punches 4 by a direct bonding process.
  • the stamps 4 are formed in particular from a plastic material, for example from an elastic material.
  • the punches 4 are designed in such a way that they are moved by a slow shearing movement of the
  • Main bodies can be peeled off, causing the
  • Main body 2H remain on the mounting surface IM. In this way, the main body 2H can be printed individually or in groups on the mounting surface IM.
  • the main bodies 2H are designed to be printable in this sense.
  • the main body 2H has a vertical height 2V. In particular, the vertical height is 2V of the
  • Main body the same size or smaller than the vertical height 3V or the total vertical height 3GV of the associated
  • the carrier 1 is a plan view of the carrier 1
  • the mounting surface IM is formed by a surface of the cover layer 13.
  • the cover layer in particular completely covers the underlying connection layers 7.
  • the carrier 1 can be a plurality of
  • connection layers 7 arranged next to one another, at least one on each of the connection layers 7
  • Limiting element 3B of the storage structure 3 is arranged. In a top view of the mounting surface IM it can
  • Boundary element 3B partially cover the first connection surface 71 or the second connection surface 72.
  • the delimiting element 3B has a plan view of the mounting surface IM in the form of an angled or branched strip on the connection surface 71 or 72. If a main body 2H is fixed on the mounting surface IM or on the connection surface 71 or 72, this can be done
  • Limiting element 3B the main body 2H in at least one lateral direction or in two lateral directions
  • Boundary element 3B have other shapes, such as the shape of a simple strip, a curved strip or a rectangle, such as a square. Alternatively, it is possible for the limiting element 3B to be designed in a punctiform manner.
  • the limiting elements 3B can be made of
  • the main body 2H can initially be arranged on the mounting surface IM such that it is laterally spaced from the storage structure, in particular from the delimiting element 3B assigned to it. There is therefore a lateral space between the main body 2H and the associated limiting element 3B.
  • the position of the main body 2H on the mounting surface IM is thus initially optically adjusted by using the stamp 4.
  • the main body 2H is, for example, in direct physical contact with the mounting surface IM or with the cover layer 13.
  • Storage structure 3 with the limiting element 3B acts as a stop or obstacle for the main body 2H, the punch 4 or the punch 4 can be detached from the main body 2H or from the main bodies 2H, for example peeled off. In other words, the main bodies 2H remain stuck on the delimiting elements 3B and thus directly adjoin the
  • a component 10 is a sectional view in FIG. 1F
  • the component 10 can be produced in particular by a method according to FIGS. 1A to IE.
  • the component 10 shown in FIG. 1F thus essentially corresponds to that shown in FIG. IE Exemplary embodiment of a component 10.
  • contact areas or contact points 61 and 62 are shown schematically in FIG. 1F. Such contact areas or contact points 61 and 62 can also be in the in the
  • Figures 1A to IE are present, consisting of
  • the main body 2H has a first one
  • the main body 2H has a second pad 62 that is approximately one of the first electrical polarity
  • the contact points 61 and 62 can each have the shape of a tip, so that the contact points 61 and 62 can pierce through the cover layer 13 even with a slight application of pressure and thus reach the connection surface 71 or 72. Deviating from this, it is possible for the contact points 61 and 62 to be flat, that is to say even. Alternatively or additionally, it is possible that the
  • Pads 71 and 72 can be brought into electrical contact by the thermal shrinkage of the
  • Cover layer 13 is used.
  • FIG. 2A for a carrier 1 essentially corresponds to the carrier 1 shown in FIG. 1A Storage structure 3 on the top layer 13, in particular
  • Limiting elements 3B of the storage structure 3 in particular do not extend into the cover layer 13 or through the cover layer 13.
  • the cover layer 13 is located in regions in the vertical direction between the
  • the storage structure 3 is thus only applied to the cover layer 13 after the cover layer 13 has been formed. This has the advantage that the delimiting elements 3B, for example when the material of the cover layer 13 is spun on, do not lead to disturbances in the flow of the material of the cover layer 13.
  • the storage structure 3 can be formed from an electrically conductive material such as a metal such as copper or gold.
  • Cover layer 13 which is in particular electrically insulating, is the storage structure 3 of the
  • Connection layers 7 electrically insulated.
  • Embodiments for a carrier 1 corresponds to
  • FIGS. 2B and 2C show that the carrier 1 has a first connection surface 71 and one of the first
  • Terminal area 71 has spatially separated second connection area 72. Due to the spatial separation of the
  • Pads 71 and 72 are electrically separated from one another.
  • the main body 2H can be so on the
  • Pad 71 is and the second contact surface 62 of the main body 2H in electrical contact with the second Pad 72 of the carrier 1 stands.
  • FIGS. 2B and 2C only a section of the carrier 1 is shown in a top view. In contrast, the carrier 1 can
  • a limiting element 3B is of this type
  • the delimiting element 3B of the storage structure 3 at least partially covers both the first connection surface 71 and the second connection surface 72 in a plan view.
  • Limiting element 3B can be designed in the form of a strip.
  • the storage structure 3 can have a plurality of such delimiting elements 3B, each of which is assigned to exactly one of the first connection surfaces 71 and exactly one of the second connection surfaces 72.
  • the delimiting elements 3B in FIG. 2C are designed in a punctiform manner.
  • a plurality of delimiting elements 3B for example two or more than two delimiting elements 3B, are located on a single one
  • connection surface 71 or 72 As shown schematically in FIG. 2C, the adjacent connection surface 71 can be free from the delimiting elements 3B.
  • the carrier 1 can thus have pairs of first and second connection surfaces 71 and 72, each pair preferably comprising a first connection surface 71 and a second connection surface 72
  • connection surfaces 71 or 72 can be a
  • Limiting element 3B or a plurality of limiting elements 3B can be arranged.
  • the other of the pads 71 or 72 of the pair may be free from being covered by the restriction member 3B or the storage structure 3.
  • the storage structure 3 is part of the cover layer 13
  • Cover layer 13 can be formed from the same material.
  • cover layer 13 consists of a
  • photo-structurable material is formed.
  • Storage structure 3 with the delimiting elements 3B can be formed by exposure of the photo-structurable material. Deviating from this, it is possible for the cover layer 13 to be formed from another electrically insulating material.
  • the cover layer 13 is in particular directly adjacent to the connection layers 7. To form the cover layer 13 with the storage structure 3 according to FIG. 3, it is possible that a first partial layer of the cover layer 13 is first applied to the base body 11 or to the intermediate layer 12 or to the connection layers 7. To form the
  • a second sub-layer of the cover layer 13 is applied to the first sub-layer, the second sub-layer being subsequently structured, in particular to the delimiting elements 3B.
  • the storage structure 3 is directly on the connection layer 7 or arranged on the connection layers 7.
  • the carrier 1 is, in particular, free of the cover layer 13 described above
  • connection layers 7 are formed.
  • connection surfaces 71 and 72 form
  • connection layers 7 can have a solder layer or an electrically conductive connection layer.
  • the delimiting elements 3B of the storage structure 3 can be formed from an electrically conductive or from an electrically insulating material. It is possible that the delimiting elements 3B consist of a photo-structurable
  • the storage structure 3 is formed from a photoresist layer. In all of the exemplary embodiments described, it is possible for the storage structure to be applied after the main body 2H has been applied or after
  • the mounting surface IM is in direct electrical contact with the connection surface 71 or 72. A piercing the
  • Cover layer 13 for producing an electrical contact between the contact points of the main body 2H and
  • Connection layers 7 of the carrier 1 are not required in this case.
  • main body 2H are shown on the mounting surface IM.
  • Such main body 2H can be arranged on a carrier 1 shown in FIGS. 2A, 3 and 4. Deviating from this, it is possible for the component 10 to have a single main body 2H
  • the component 10 has a plurality of
  • Main bodies 2H, the main bodies 2H of the same component 10 can be connected to one another in an electrically conductive manner or can be electrically insulated from one another.
  • the main body 2H can be controlled individually, for example. In other words, the main bodies 2H can be individually electric
  • Main body 2H are designed as optoelectronic or as electrical components which form an electronic system which has light-emitting components, light-detecting components, circuits and / or control units.
  • the main body 2H can be optoelectronic components,
  • the storage structure 3 has a plurality of delimiting elements 3B. This can be seen from above
  • Boundary element 3B partially cover the main body 2H.
  • the limiting element 3B has a first one
  • the delimiting element 3B has a second partial layer which is arranged on the first partial layer and which, in plan view, shows the main body 2H
  • Sublayer the first sublayer at least partially and protrudes laterally beyond the first sublayer.
  • Limiting element 3B in this case has a so-called collar structure.
  • FIG. 6 shows that the first contact surface 61 and the second contact surface 62 are in electrical contact with the first connection surface 71 and with the second connection surface 72, respectively, the first connection surface 71 and the second connection surface 72 being different
  • Polarities of the main body 2H or the component 10 can be assigned. In top view, the
  • Connection surfaces 71 and 72 can be designed analogously to the connection surfaces 71 and 72 shown in FIGS. 2B and 2C.
  • connection surfaces 71 and 72 it is possible for the connection surfaces 71 and 72 to be on one
  • connection surfaces 71 and 72 can only be electrically contacted externally on the rear side of the carrier 1, the carrier 1 may, in contrast to FIG. 6, have through contacts which are accessible on the rear side of the carrier. In particular, the through contacts extend from the back of the carrier 1 through the

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Abstract

Es wird ein Bauelement (10) mit einem Träger (1) und zumindest einem Hauptkörper (2H) angegeben, bei dem der Hauptkörper einen Halbleiterkörper (2) aufweist und der Träger eine Montagefläche (1M) aufweist, auf der der Hauptkörper angeordnet ist. Eine Ablagestruktur (3) ist auf der Montagefläche ausgebildet und ragt vertikal über die Montagefläche hinaus, wobei der Hauptkörper unmittelbar an die Ablagestruktur angrenzt, sodass die Position des Hauptkörpers zumindest entlang einer lateralen Richtung durch die Ablagestruktur begrenzt ist. Des Weiteren wird ein Verfahren insbesondere zur Herstellung eines solchen Bauelements angegeben.

Description

Beschreibung
BAUELEMENT UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES BAUELEMENTS
Es wird ein Bauelement, insbesondere ein optoelektronisches Bauelement, angegeben. Ferner wird ein Verfahren zur
Herstellung eines Bauelements, insbesondere eines
optoelektronischen Bauelements, angegeben.
Zur Integration von heterogenen Mikrosystemen können Bauteile mit Hilfe eines Haftstempels oder einer Mehrzahl von
Haftstempeln etwa von einem Halbleiterwafer auf einen
Zielträger übertragen werden. Zur Herstellung eines
Bauelements können die Bauteile unter der Verwendung des Haftstempels oder der Mehrzahl der Haftstempel gezielt und sicher vom Halbleiterwafer herausgegriffen und auf den
Zielträger platziert werden, bevor der Haftstempel oder die Haftstempel von dem korrespondierenden Bauteil oder von den Bauteilen abgelöst wird/werden. Um eine Verschiebung der Positionen der Bauteile auf dem Zielträger des Bauelements zu verhindern, sollte die Ablösung des Haftstempels mit großer Sorgfalt durchgeführt werden. Dies erfordert einen höheren Aufwand, insbesondere einen höheren Zeitaufwand, für die Herstellung des Bauelements beziehungsweise des Mikrosystems.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Bauelement, insbesondere ein optoelektronisches Bauelement, anzugeben, das eine besonders hohe Justagegenauigkeit aufweist. Eine weitere Aufgabe ist es, ein zuverlässiges und
kosteneffizientes Verfahren zur Herstellung eines
Bauelements, insbesondere eines hier beschriebenen
Bauelements, anzugeben. Diese Aufgaben werden durch das Bauelement und das Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Weitere
Ausgestaltungen des Bauelements oder des Verfahrens zur
Herstellung des Bauelements sind Gegenstand der weiteren Ansprüche .
Es wird ein Bauelement mit einem Träger und zumindest einem auf dem Träger angeordneten Hauptkörper angegeben.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist der Hauptkörper einen Halbleiterkörper auf. Das Bauelement ist insbesondere zur Erzeugung oder zur Erfassung
elektromagnetischer Strahlung vorgesehen. Zum Beispiel weist der Halbleiterkörper eine aktive Zone auf, die im Betrieb des Bauelements zur Erzeugung oder zur Erfassung von
elektromagnetischer Strahlung etwa im ultravioletten,
sichtbaren oder im infraroten Spektralbereich eingerichtet ist. Der Hauptkörper ist insbesondere unmittelbar auf dem Träger angeordnet. Es ist möglich, dass das Bauelement eine Mehrzahl von Hauptkörpern umfasst, die jeweils bevorzugt einen Halbleiterkörper aufweisen, wobei die Hauptkörper insbesondere auf demselben Träger angeordnet sind. In
lateralen Richtungen sind die Hauptkörper insbesondere voneinander räumlich beabstandet. Zum Beispiel sind die
Hauptkörper individuell elektrisch kontaktierbar. Es ist jedoch möglich, dass die Hauptkörper miteinander elektrisch leitend verbunden sind.
Unter einer lateralen Richtung wird eine Richtung verstanden, die insbesondere parallel zu einer Haupterstreckungsfläche des Trägers, beispielsweise parallel zu einer
Haupterstreckungsfläche der Montagefläche des Trägers, verläuft. Unter einer vertikalen Richtung wird eine Richtung verstanden, die senkrecht zu der Haupterstreckungsfläche des Trägers ist, etwa senkrecht zu der Montagefläche des Trägers. Die vertikale Richtung und die laterale Richtung sind quer oder orthogonal zueinander.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist der Träger eine Montagefläche auf. Die Montagefläche ist insbesondere eine freiliegende Oberfläche zur Aufnahme des Hauptkörpers oder der Hauptkörper. Die Montagefläche ist bevorzugt eine klebende Oberfläche des Trägers, die
insbesondere dazu eingerichtet ist, die Position des
Hauptkörpers zumindest temporär auf der Montagefläche zu fixieren .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements ist eine Ablagestruktur auf der Montagefläche gebildet. Entlang vertikaler Richtung kann die Ablagestruktur über die
Montagefläche hinausragen. Insbesondere grenzt der
Hauptkörper unmittelbar an die Ablagestruktur an. Durch eine solche Anordnung kann die Position des Hauptkörpers zumindest entlang einer lateralen Richtung durch die Ablagestruktur begrenzt sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist die Ablagestruktur zumindest ein Begrenzungselement auf.
Insbesondere grenzt das Begrenzungselement an den
Hauptkörper, bevorzugt unmittelbar an den Hauptkörper, an. Durch das Begrenzungselement kann der Hauptkörper auf der Montagefläche zumindest entlang einer lateralen Richtung oder entlang mehrerer lateraler Richtungen begrenzt sein. Das Bauelement oder der Träger des Bauelements kann eine Mehrzahl von Begrenzungselementen aufweisen. Insbesondere ist jedes der Begrenzungselemente einem einzigen Hauptkörper eindeutig zugeordnet, und bevorzugt umgekehrt. Zum Beispiel weist das Bauelement kein Begrenzungselement auf, das gleichzeitig an zwei oder mehrere unterschiedliche Hauptkörper angrenzt. Alternativ ist jedoch möglich, dass das Begrenzungselement etwa bezüglich seiner Geometrie oder räumlicher Ausdehnung derart ausgebildet ist, dass mindestens zwei oder mehrere Hauptkörper an dasselbe Begrenzungselement angrenzen können.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist dieses eine Mehrzahl von Hauptkörpern auf demselben Träger auf. Die Hauptkörper können jeweils an die Ablagestruktur, etwa an genau ein Begrenzungselement der Ablagestruktur, angrenzen, wodurch die Positionen der einzelnen Hauptkörper zumindest teilweise durch die Positionen der
Begrenzungselemente vorgegeben sind. Durch die
Begrenzungselemente der Ablagestruktur kann die
Justagegenauigkeit des Hauptkörpers oder der Hauptkörper auf der Montagefläche optimiert werden.
In mindestens einer Ausführungsform des Bauelements weist dieses einen Träger und zumindest einen Hauptkörper auf, wobei der Träger eine Montagefläche aufweist, auf der der Hauptkörper angeordnet ist. Insbesondere weist der
Hauptkörper einen Halbleiterkörper auf. Eine Ablagestruktur ist auf der Montagefläche ausgebildet und ragt entlang der vertikalen Richtung über die Montagefläche hinaus. Der
Hauptkörper grenzt unmittelbar an die Ablagestruktur an, sodass die Position des Hauptkörpers zumindest entlang einer lateralen Richtung durch die Ablagestruktur begrenzt ist.
Durch die Ablagestruktur kann die Setzgenauigkeit des
Hauptkörpers oder der Hauptkörper auf der Montagefläche erhöht werden. Wird der Hauptkörper oder die Mehrzahl von Hauptkörpern mittels eines anhaftenden Stempels oder einer Mehrzahl von anhaftenden Stempeln auf die Montagefläche aufgebracht, kann der Hauptkörper oder die Mehrzahl von
Hauptkörpern etwa an der Ablagestruktur abgeschert werden, wodurch der anhaftende Stempel oder die anhaftenden Stempel von dem Hauptkörper oder von den Hauptkörpern vereinfacht abgelöst wird. Die Ablagestruktur dient insbesondere als Anschlag für den Hauptkörper oder für die Hauptkörper beim Ablösen des Stempels oder der Stempel. Mittels der
Ablagestruktur wird somit das Abstreifen des Hauptkörpers oder der Hauptkörper von dem anhaftenden Stempel
beziehungsweise von den anhaftenden Stempeln vereinfacht, wodurch ein zuverlässiges und rasches Aufbringen des
Hauptkörpers oder der Hauptkörper auf den Träger erzielbar ist .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist die Ablagestruktur zumindest ein Begrenzungselement auf. Das Begrenzungselement grenzt insbesondere unmittelbar an den Hauptkörper an. Das Begrenzungselement kann eine gleiche oder bevorzugt eine geringere vertikale Höhe aufweisen als eine vertikale Höhe des Hauptkörpers . Zum Beispiel ist ein
Verhältnis der vertikalen Höhe des Begrenzungselements oder der Ablagestruktur zu der vertikalen Höhe des Hauptkörpers zwischen einschließlich 0,4 und 1, etwa zwischen
einschließlich 0,6 und 1 oder zwischen einschließlich 0,8 und 1. Zum Ablösen des Stempels kann der Hauptkörper seitlich an dem Begrenzungselement abgeschert werden.
Unter einer vertikalen Höhe des Begrenzungselements oder der Ablagestruktur ist insbesondere eine vertikale Ausdehnung des Begrenzungselements oder der Ablagestruktur oberhalb der Montagefläche zu verstehen. Mit anderen Worten gibt die vertikale Höhe des Begrenzungselements oder der
Ablagestruktur die Höhe an, die über die Montagefläche hinausragt. Dabei ist es möglich, dass die Ablagestruktur, insbesondere das Begrenzungselement, einen Teilbereich aufweist, der sich unterhalb der Montagefläche befindet. Eine vertikale Gesamthöhe der Ablagestruktur oder des
Begrenzungselements ergibt sich insbesondere aus den
vertikalen Höhen der Ablagestruktur oder des
Begrenzungselements oberhalb und unterhalb der Montagefläche.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist die Ablagestruktur ein Begrenzungselement auf, das eine größere vertikale Höhe aufweist als eine vertikale Höhe des Hauptkörpers . Bevorzugt bedeckt das Begrenzungselement in Draufsicht auf die Montagefläche den Hauptkörper teilweise. Das Begrenzungselement kann eine gebogene, abgewinkelte oder verzweigte Form aufweisen. Zum Beispiel ist das
Begrenzungselement in Draufsicht auf die Montagefläche und/oder in Schnittansicht L-förmig ausgebildet. In
Schnittansicht ist das Begrenzungselement beispielsweise L- förmig ausgeführt und insbesondere um 90° oder um 180° im Uhrzeigersinn gedreht. Ein solches Begrenzungselement hat die Form einer Kragenstruktur. Die Ablagestruktur kann eine
Mehrzahl von solchen Begrenzungselementen aufweisen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist der Hauptkörper elektrische Kontaktflächen auf einer dem Träger zugewandten Oberfläche des Hauptkörpers auf. Die elektrischen Kontaktflächen können als Oberflächen von elektrischen Kontaktschichten ausgeführt sein. Insbesondere sind die elektrischen Kontaktflächen zur elektrischen
Kontaktierung des Hauptkörpers beziehungsweise des
Halbleiterkörpers eingerichtet. Die Kontaktflächen können unterschiedlichen elektrischen Polaritäten des Hauptkörpers oder des Bauelements zugeordnet sein. Es ist möglich, dass die elektrischen Kontaktflachen ausschließlich auf der
Oberfläche des Hauptkörpers angeordnet sind, die dem Träger zugewandt ist. Zum Beispiel ist der Hauptkörper ein
Halbleiterchip insbesondere mit ausschließlichen rückseitigen Kontaktflächen . Beispielsweise ist der Hauptkörper ein Flip- Chip .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist der Träger elektrische Anschlussflächen auf. Insbesondere sind die elektrischen Kontaktflächen des Hauptkörpers mit den elektrischen Anschlussflächen des Trägers elektrisch leitend verbunden. Die elektrischen Anschlussflächen des Trägers können unterschiedlichen elektrischen Polaritäten des
Bauelements zugeordnet sein. Zum Beispiel sind die
Anschlussflächen mit Leiterbahnen des Trägers elektrisch leitend verbunden. Es ist möglich, dass die Anschlussflächen Oberflächen der Leiterbahnen sind. Alternativ ist es möglich, dass die elektrischen Anschlussflächen des Trägers
Oberflächen von Durchkontakten sind, die sich insbesondere durch den Träger hindurch oder zumindest durch einen
Grundkörper des Trägers hindurch erstrecken, sodass die
Durchkontakte etwa an einer dem Hauptkörper abgewandten
Rückseite des Trägers elektrisch kontaktierbar sind. Auch ist es möglich, dass die Anschlussflächen Oberflächen von auf dem Träger oder auf dem Grundkörper des Trägers angeordneten Anschlussschichten sind, wobei die Anschlussschichten
bevorzugt mit den Leiterbahnen oder mit den Durchkontakten des Trägers elektrisch leitend verbunden sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist dieses mehrere Hauptkörper auf. Die Hauptkörper können voneinander räumlich beabstandet auf der Montagefläche angeordnet sein. Bevorzugt weist die Ablagestruktur eine Mehrzahl von Begrenzungselementen auf. Die Hauptkörper können jeweils unmittelbar an eines der Begrenzungselemente
angrenzen, sodass die Positionen der Hauptkörper zumindest entlang einer lateralen Richtung oder entlang von lateralen Richtungen durch die zugehörigen Begrenzungselemente begrenzt sind. Zum Beispiel ist jeder der Hauptkörper einem der
Begrenzungselemente eindeutig zugeordnet, und insbesondere umgekehrt. Zum Beispiel ist das Bauelement ein heterogenes Mikrosystem mit mikroelektronischen Bauteilen und/oder
Schaltkreisen. Die Hauptkörper können LEDs, insbesondere Mikro-LEDs sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist der Träger eine haftende Deckschicht auf. Insbesondere ist die Montagefläche durch eine Oberfläche der Deckschicht gebildet. In Draufsicht auf die Montagefläche kann die
Deckschicht die elektrischen Anschlussflächen zumindest teilweise oder vollständig bedecken. Zur Herstellung von elektrischen Verbindungen zwischen den Anschlussflächen des Trägers mit den elektrischen Kontaktflächen des Hauptkörpers kann der Hauptkörper derart in die Deckschicht hineingedrückt werden, dass die elektrischen Kontaktflächen des Hauptkörpers im direkten elektrischen Kontakt mit den elektrischen
Anschlussflächen des Trägers stehen. Zum Beispiel weist der Hauptkörper Kontaktschichten mit Spitzen (Englisch: spikes) auf, die sich durch die Deckschicht hindurch zu den
Anschlussflächen des Trägers erstrecken.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements ist die Deckschicht aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet. Zum Beispiel weist die Deckschicht eine dem Halbleiterkörper zugewandte klebende Oberfläche auf. Es ist möglich, dass die Deckschicht aus einem haftvermittelnden Material gebildet ist. Zum Beispiel ist die Deckschicht aus einem sogenannten Spin-on-Material gebildet. Eine solche Deckschicht ist insbesondere frei von Topographiestufen und ist insbesondere planar ausgebildet. Außerdem kann ein solches Material einen derart hohen Klebrigkeitsgrad auf, der insbesondere ausreichen ist, den Hauptkörper auf der
Montagefläche anzukleben, insbesondere temporär anzukleben.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements erstreckt sich die Ablagestruktur durch die Deckschicht hindurch zu den elektrischen Anschlussflächen. In Draufsicht auf die Montagefläche kann die Ablagestruktur die
Anschlussflächen teilweise bedecken. Insbesondere sind die Deckschicht, die Ablagestruktur und die Anschlussschichten mit den Anschlussflächen aus unterschiedlichen Materialien gebildet. Die Ablagestruktur kann auf den Anschlussflächen gebildet werden, bevor die Deckschicht auf die
Anschlussflächen aufgebracht wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist der Träger eine haftende Deckschicht auf, wobei die
Ablagestruktur auf der Deckschicht angeordnet ist. Durch die Deckschicht kann die Ablagestruktur, die insbesondere aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet ist, durch die Deckschicht von den Anschlussflächen elektrisch isoliert sein. Alternativ ist es möglich, dass die Ablagestruktur aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements is die Ablagestruktur als Teil der Deckschicht ausgebildet.
Insbesondere ist die Deckschicht mit der Ablagestruktur einstückig ausgebildet. Die Ablagestruktur kann eine Mehrzahl von Begrenzungselementen aufweisen, die als vertikale
Erhöhungen der Deckschicht ausgeführt sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist der Träger einen Grundkörper auf. Der Grundkörper kann aus einem elektrisch isolierenden oder aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet sein. Der Träger kann
elektrische Anschlussflächen und eine Zwischenschicht
aufweisen. Insbesondere ist die Zwischenschicht entlang der vertikalen Richtung zwischen dem Grundkörper und den
Anschlussflächen oder zwischen dem Grundkörper und der
Deckschicht angeordnet. Zum Beispiel ist die Zwischenschicht zumindest teilweise in der vertikalen Richtung zwischen dem Grundkörper und den Anschlussschichten angeordnet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements ist die Montagefläche des Trägers durch die elektrischen
Anschlussflächen gebildet. Der Träger kann frei von der oben beschriebenen Deckschicht ausgeführt sein. Die
Anschlussflächen sind insbesondere teilweise freizugänglich. Die Ablagestruktur kann auf den elektrischen Anschlussflächen angeordnet sein. Es ist möglich, dass die Ablagestruktur und die Anschlussschichten mit den Anschlussflächen aus demselben Material oder aus unterschiedlichen Materialien gebildet sind. Zum Beispiel ist die Ablagestruktur aus einem Metall oder aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet. Die Zwischenschicht ist insbesondere aus einem elektrisch
isolierenden Material gebildet. Die Zwischenschicht ist bevorzugt elektrisch isolierend ausgeführt. Befinden sich die Anschlussschichten oder die Anschlussflächen auf der
Zwischenschicht, können diese voneinander räumlich getrennt und/oder voneinander elektrisch isoliert sein. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements ist das Begrenzungselement der Ablagestruktur in Draufsicht auf die Montagefläche punktförmig, streifenförmig oder abgewinkelt ausgeführt. Ist das Begrenzungselement streifenförmig oder abgewinkelt ausgeführt, kann dieses eine laterale Breite aufweisen, die insbesondere größer ist als eine
korrespondierende Breite des Hauptkörpers . Ist das
Begrenzungselement punktförmig ausgebildet, kann die
Ablagestruktur mehrere solche punktförmige
Begrenzungselemente aufweisen, an die der Hauptkörper
unmittelbar angrenzt. Es ist möglich, dass ein einzelner Hauptkörper an zwei oder an mehr als zwei, etwa drei oder vier punktförmige Begrenzungselemente angrenzt. In diesem Fall weist der Hauptkörper eine laterale Breite auf, die insbesondere größer ist als eine entsprechende laterale
Breite des punktförmigen Begrenzungselements.
In mindestens einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines Bauelements wird eine Mehrzahl von
Hauptkörpern bereitgestellt. Die Hauptkörper können jeweils einen Halbleiterkörper aufweisen. Die Hauptkörper sind bevorzugt auf einem Hilfsträger derart angeordnet, dass die Hauptkörper von dem Hilfsträger abnehmbar ausgeführt sind.
Mit anderen Worten können die Hauptkörper von dem Hilfsträger abgelöst werden, ohne dass die Hauptkörper dadurch beschädigt werden. Es wird außerdem ein Träger mit einer Montagefläche zur Aufnahme zumindest eines der Hauptkörper oder zur
Aufnahme der Hauptkörper bereitgestellt. Eine Ablagestruktur ist auf der Montagefläche ausgebildet und ragt vertikal über die Montagefläche hinaus. Mittels eines anhaftenden Stempels oder einer Mehrzahl von anhaftenden Stempeln wird zumindest eines der Hauptkörper oder die Mehrzahl von Hauptkörpern von dem Hilfsträger auf die Montagefläche des Trägers übertragen. Der Hauptkörper oder die Mehrzahl von Hauptkörpern wird an der Ablagestruktur zum Ablösen des anhaftenden Stempels oder der anhaftenden Stempel von dem Hauptkörper oder von den Hauptkörpern abgeschert. Die Ablagestruktur wirkt somit als Begrenzung, Anschlag oder als Hindernis beim Abschervorgang, sodass der Stempel insbesondere ohne Verschiebung der
Position des zugehörigen Hauptkörpers von diesem zuverlässig abgelöst werden kann. Nachdem der Stempel von dem Hauptkörper abgelöst wird, befindet sich der Hauptkörper insbesondere unmittelbar an der Ablagestruktur. Zum Beispiel steht der Hauptkörper mit einem Begrenzungselement der Ablagestruktur im direkten physischen Kontakt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens weist die Ablagestruktur eine Mehrzahl von Begrenzungselementen auf. Es werden mehrere Hauptkörper mit Hilfe von mehreren anhaftenden Stempeln gleichzeitig von dem Hilfsträger
abgelöst und gleichzeitig auf die Montagefläche transferiert. Die Hauptkörper werden insbesondere an den
Begrenzungselementen von den anhaftenden Stempeln abgeschert und dadurch von diesen abgelöst. Die Stempel sind
insbesondere Polymerstempel, Silikon-Stempel oder PDMS- Stempel ( Polydimethylsiloxan) . Zum Beispiel weist der Stempel eine freiliegende klebende Oberfläche zur Aufnahme zumindest eines der Hauptkörper auf. Der Stempel kann aus einem
elastischen, insbesondere dehnbaren Material gebildet sein. Die Begrenzungselemente vereinfachen einerseits das
Abstreifen der Hauptkörper von den anhaftenden Stempeln und geben andererseits die Positionen der Hauptkörper auf der Montagefläche vor, sodass eine Anordnung der Hauptkörper auf der Montagefläche genau justiert werden kann. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens sind die Hauptkörper ausschließlich über brechbare oder ablösbare Haltestrukturen mit dem Hilfsträger mechanisch verbunden. Die Haltestrukturen sind bevorzugt derart ausgeführt, dass diese die Hauptkörper insbesondere unter mechanischer Belastung freigeben, sodass die Hauptkörper von dem Hilfsträger ablösbar und somit transferierbar oder druckbar ausgeführt sind. Die mechanische Belastung kann eine auf die
Haltestruktur ausgeübte Zugkraft oder Druckkraft sein. Zum Beispiel sind die Haltestrukturen bezüglich ihrer Geometrien und/oder Materialien derart ausgebildet, dass sie unter mechanischer Belastung mechanisch brechbar oder ablösbar ausgeführt sind. Die Hauptkörper können an den Stempeln geklebt werden, sodass die Hauptkörper nacheinander oder gruppenweise von dem Hilfsträger herausgegriffen und auf die Montagefläche des Trägers übertragen werden können.
Die Haltestrukturen grenzen insbesondere unmittelbar an die Hauptkörper an. Die Haltestrukturen können seitlich und/oder unterhalb und/oder teilweise oberhalb des jeweiligen
Hauptkörpers angeordnet sein. Befinden sich die
Haltestrukturen unterhalb eines Hauptkörpers , etwa zwischen dem Hauptkörper und dem Hilfsträger, kann der Hauptkörper in Draufsicht die Haltestrukturen teilweise oder vollständig bedecken. Befinden sich die Haltestrukturen auschließlich seitlich eines Hauptkörpers , können die Haltestrukturen und der Hauptkörper in Draufsicht auf den Hilfsträger frei von Überlappungen sein. Es ist möglich, dass die Haltestruktur/en derart gebildet ist/sind, dass sie teilweise seitlich
teilweise oberhalb des zugehörigen Hauptkörper angeordnet ist/sind. Nach dem Ablösen von dem Hilfsträger kann der Hauptkörper Reste oder Trennspuren von den Haltestrukturen aufweisen . Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens ist die Ablagestruktur temporär auf der Montagefläche gebildet. Die Ablagestruktur kann nach dem Fixieren des Hauptkörpers auf der Montagefläche entfernt werden. Zum Beispiel wird die Ablagestruktur nach dem Abscheren des Hauptkörpers oder der Hauptkörper von der Montagefläche entfernt. Die
Ablagestruktur ist bevorzugt aus einem Lackmaterial,
insbesondere aus einem fotostrukturierbaren Material, gebildet. Eine Ablagestruktur aus einem solchen Material lässt sich auf einfache Art und Weise auf der Montagefläche strukturieren und erforderlichenfalls später von der
Montagefläche wieder entfernen.
Das hier beschriebene Verfahren zur Herstellung eines oder einer Mehrzahl von Bauelementen ist für die Herstellung eines hier beschriebenen Bauelements besonders geeignet. Die im Zusammenhang mit dem Bauelement beschriebenen Merkmale können daher auch für das Verfahren herangezogen werden und
umgekehrt .
Weitere bevorzugte Ausführungsform und Weiterbildungen des Bauelements sowie des Verfahrens zur Herstellung des
Bauelements ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren 1A bis 6 erläuterten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
Figuren 1A, 1B, IC, ID, IE und 1F schematische Darstellungen verschiedener Verfahrensschritte eines Verfahrens zur
Herstellung eines Bauelements, Figuren 2A, 2B und 2C schematische Darstellungen eines
Trägers eines Bauelements in Schnittansicht und in Draufsicht auf die Montagefläche,
Figuren 3 und 4 schematische Darstellungen weiterer
Ausführungsbeispiele eines Trägers eines Bauelements in
Schnittansichten, und
Figuren 5 und 6 schematische Darstellungen weiterer
Ausführungsbeispiele eines Bauelements in Schnittansichten.
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren sind jeweils schematische Darstellungen und daher nicht unbedingt maßstabsgetreu. Vielmehr können vergleichsweise kleine Elemente und insbesondere Schichtdicken zur
Verdeutlichung übertrieben groß dargestellt werden.
In Figur 1A ist eine Mehrzahl von Hauptkörpern 2H auf einem Hilfsträger 1H angeordnet. Die Hauptkörper 2H sind in
lateralen Richtungen voneinander räumlich beabstandet. Die Hauptkörper 2H können jeweils einen Halbleiterkörper 2 aufweisen. Insbesondere sind die Hauptkörper 2H über
Haltestrukturen 5 mit dem Hilfsträger 1H mechanisch
verbunden. Bevorzugt sind die Hauptkörper 2H ausschließlich über die Haltestrukturen 5 mit dem Hilfsträger 1 mechanisch verbunden. Mit anderen Worten sind die Haltestrukturen 5 die einzigen Verbindungselemente zwischen dem Hilfsträger 1 und den Hauptkörpern 2H. Die Haltestrukturen 5 grenzen sowohl an die Hauptkörper 2H als auch an den Hilfsträger 1H unmittelbar an. Insbesondere sind die Haltestrukturen 5 mechanisch brechbar ausgebildet, sodass die Hauptkörper 2H etwa durch Brechen der Haltestrukturen 5 von dem Hilfsträger 1H abgelöst werden können.
Gemäß Figur 1A sind die Hauptkörper 2H jeweils einer der Haltestrukturen 5 zugeordnet, und bevorzugt umgekehrt. Die Haltestruktur 5 ist teilweise seitlich des zugehörigen
Hauptkörpers 2H und teilweise auf einer dem Hilfsträger 1H abgewandten Oberfläche des zugehörigen Hauptkörpers 2H angeordnet. In Draufsicht bedeckt die Haltestruktur 5 die Oberfläche des zugehörigen Hauptkörpers 2H teilweise.
Abweichend von der Figur 1A ist es möglich, dass die
Haltestrukturen 5 ausschließlich unterhalb der Hauptkörper 2H oder ausschließlich seitlich der Hauptkörper 2H angeordnet sind. Insbesondere befindet sich ein Zwischenraum 25, insbesondere ein Hohlraum 25, zwischen dem Hilfsträger 1H und dem zugehörigen Hauptkörper 2H. Die Haltestrukturen 5 grenzen insbesondere unmittelbar an den Zwischenraum 25 an. Die
Zwischenräume 25 können zuvor mit einer Opferschicht gefüllt sein, die nach dem Ausbilden der Haltestrukturen 5 wieder entfernt wird. Insbesondere sind die Haltestrukturen 5 derart angeordnet, dass sie durch Anheben oder durch Herunterdrücken der Hauptkörper 2H mechanisch gebrochen werden. Die
Hauptkörper 2H können so einzeln oder gruppenweise von dem Hilfsträger 1 abgenommen werden.
Gemäß Figur 1B wird ein Träger 1 bereitgestellt. Der Träger 1 weist einen Grundkörper 11, eine Zwischenschicht 12 und eine Deckschicht 13 auf. Der Träger 1 weist außerdem eine Mehrzahl von Anschlussschichten 7 auf, wobei die Anschlussschichten 7 jeweils eine dem Grundkörper 11 abgewandte Oberfläche 71 oder 72 aufweisen. Die Oberflächen 71 oder 72 können jeweils als erste Anschlussfläche 71 oder als zweite Anschlussfläche 72 des Trägers 1 gebildet sein. Entlang der vertikalen Richtung ist die Zwischenschicht 12 zwischen dem Grundkörper 11 und der Deckschicht 13 oder zwischen dem Grundkörper 11 und den Anschlussschichten 7 angeordnet. Die Zwischenschicht 12 ist insbesondere eine elektrisch isolierende Schicht.
Die Deckschicht 13 ist insbesondere aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet und kann ein
Haftvermittlermaterial aufweisen. Zum Beispiel ist die
Deckschicht 13 aus einem Epoxid-Material, etwa aus einem sogenannten INTERVIAO-Material , gebildet. Bevorzugt ist die Deckschicht 13 aus einem Spin-on-Material gebildet, das insbesondere mittels Rotationsbeschichtung auf den
Grundkörper 11, die Zwischenschicht 12 und/oder auf die
Anschlussschichten 7 aufgebracht wird. Insbesondere weist die Deckschicht 13 eine dem Grundkörper 11 abgewandte Oberfläche IM auf, die etwa als Montagefläche IM des Trägers 1 gebildet ist. Die Montagefläche IM ist insbesondere eine freiliegende und haftende Oberfläche des Trägers 1. In Draufsicht auf die Montagefläche IM kann die Deckschicht 13 die
Anschlussschichten 7 oder die Anschlussflächen 71 und 72 teilweise oder vollständig bedecken.
Der Träger 1 weist eine Ablagestruktur 3 auf, die entlang der vertikalen Richtung über die Montagefläche IM hinausragt. Außerhalb der Ablagestruktur 3 kann die Montagefläche IM planar ausgeführt sein. Außerhalb der Bereiche der
Ablagestruktur 3 und der für die elektrische Kontaktierung des Hauptkörpers 2H vorgesehenen Bereiche kann die
Deckschicht 13 in Draufsicht die Anschlussschichten 7 oder die Anschlussflächen 71 und 72 vollständig bedecken.
Die Ablagestruktur 3 weist eine Mehrzahl von
Begrenzungselementen 3B auf. Gemäß Figur 1B erstrecken sich die Begrenzungselemente 3B durch die Deckschicht 13 hindurch bis zu den Anschlussschichten 7. Die Begrenzungselemente 3B weisen jeweils eine vertikale Gesamthöhe 3GV auf. Die
vertikale Gesamthöhe 3GV ist somit auch die vertikale
Gesamthöhe der Ablagestruktur 3. Von der Montagefläche IM ragen die Begrenzungselemente 3B über eine vertikale Höhe 3V über die Montagefläche IM hinaus. Die Ablagestruktur 3 oder das Begrenzungselement weist somit eine vertikale Höhe 3V über der Montagefläche IM.
Gemäß Figur 1B werden die Hauptkörper 2H insbesondere durch Brechen oder durch Ablösen der Haltestrukturen 5 einzeln oder gruppenweise von dem Hilfsträger 1H abgenommen. Hierfür kann ein anhaftender Stempel 4 oder eine Mehrzahl von anhaftenden Stempeln 4 angewendet werden. Die Hauptkörper 2H können an den Stempeln 5 angeklebt, von dem Hilfsträger 1H und/oder von den Haltestrukturen 5 abgelöst und insbesondere in demselben Verfahrensschritt durch die Stempel 4 auf die Montagefläche IM des Trägers 1 übertragen werden.
Insbesondere weisen die Hauptkörper 2H jeweils eine dem
Hilfsträger 1H abgewandte, etwa freiliegende Oberfläche auf, die bevorzugt planar ausgebildet ist. Die Hauptkörper 2H können durch ein Direktbond-Verfahren an den Stempeln 4 befestigt werden. Die Stempel 4 sind insbesondere aus einem Kunststoffmaterial, etwa aus einem elastischen Material, gebildet. Insbesondere sind die Stempel 4 derart ausgeführt, dass diese durch eine langsame Scherbewegung von den
Hauptkörpern 2H abgeschält werden können, wodurch die
Hauptkörper 2H auf der Montagefläche IM verbleiben. Auf diese Weise können die Hauptkörper 2H einzeln oder gruppenweise auf die Montagefläche IM gedruckt werden. Die Hauptkörper 2H sind in diesem Sinne druckbar ausgeführt. Gemäß Figur 1B weist der Hauptkörper 2H eine vertikale Höhe 2V auf. Insbesondere ist die vertikale Höhe 2V des
Hauptkörpers genauso groß oder kleiner als die vertikale Höhe 3V oder die vertikale Gesamthöhe 3GV des zugehörigen
Begrenzungselements 3B.
In Figur IC ist der Träger 1 in Draufsicht auf die
Montagefläche IM schematisch dargestellt. Die Montagefläche IM ist durch eine Oberfläche der Deckschicht 13 gebildet. In Draufsicht auf die Montagefläche IM bedeckt die Deckschicht die darunterliegenden Anschlussschichten 7 insbesondere vollständig. Der Träger 1 kann eine Mehrzahl von
nebeneinander angeordneten Anschlussschichten 7 aufweisen, wobei auf jeder der Anschlussschichten 7 zumindest ein
Begrenzungselement 3B der Ablagestruktur 3 angeordnet ist. In Draufsicht auf die Montagefläche IM kann das
Begrenzungselement 3B die erste Anschlussfläche 71 oder die zweite Anschlussfläche 72 teilweise bedecken.
In Figur IC weist das Begrenzungselement 3B in Draufsicht auf die Montagefläche IM die Form eines abgewinkelten oder abgezweigten Streifens auf der Anschlussfläche 71 oder 72 auf. Wird ein Hauptkörper 2H auf der Montagefläche IM oder auf der Anschlussfläche 71 oder 72 fixiert, kann das
Begrenzungselement 3B den Hauptkörper 2H in zumindest einer lateralen Richtung oder in zwei lateralen Richtungen
begrenzen. Abweichend von der Figur IC kann das
Begrenzungselement 3B andere Formen aufweisen, etwa die Form eines einfachen Streifens, eines gebogenen Streifens oder eines Rechtecks, etwa eines Quadrats, aufweisen. Alternativ ist es möglich, dass das Begrenzungselement 3B punktförmig ausgeführt ist. Die Begrenzungselemente 3B können aus
mehreren getrennten Punkten, etwa aus zwei, drei oder vier Punkten, auf der Montagefläche IM, insbesondere auf derselben Anschlussfläche 71 oder 72, gebildet sein.
Gemäß Figur ID werden die Hauptkörper 2H auf die
Montagefläche IM aufgesetzt. Der Hauptkörper 2H kann zunächst derart auf der Montagefläche IM geordnet sein, dass dieser von der Ablagestruktur, insbesondere von dem ihm zugeordneten Begrenzungselement 3B, lateral beabstandet ist. Es befindet sich also ein lateraler Zwischenraum zwischen dem Hauptkörper 2H und dem zugehörigen Begrenzungselement 3B. Die Position des Hauptkörpers 2H auf der Montagefläche IM wird somit zunächst mittels Verwendung des Stempels 4 optisch justiert. Der Hauptkörper 2H ist zum Beispiel im direkten physischen Kontakt mit der Montagefläche IM oder mit der Deckschicht 13. Durch eine etwa wie in der Figur IE durch das Pfeil
angedeutete seitliche Scherbewegung, bei der der Hauptkörper 2H seitlich, etwa quer zur Hauptkörperausrichtung, bis zu dem zugehörigen Begrenzungselement 3B bewegt wird und die
Ablagestruktur 3 mit dem Begrenzungselement 3B als Anschlag oder Hindernis für die Hauptkörper 2H wirkt, kann/können der Stempel 4 oder die Stempel 4 vom Hauptkörper 2H oder von den Hauptkörpern 2H abgelöst, etwa abgeschält werden. Mit anderen Worten bleiben die Hauptkörper 2H an den Begrenzungselementen 3B stecken und grenzen somit unmittelbar an die
Begrenzungselemente 3B oder an die Ablagestruktur 3 an. Eine Deplatzierung des Hauptkörpers 2H oder der Hauptkörper 2H kann somit korrigiert werden.
In Figur 1F ist ein Bauelement 10 in Schnittansicht
schematisch dargestellt. Das Bauelement 10 ist insbesondere durch ein Verfahren gemäß den Figuren 1A bis IE herstellbar. Das in der Figur 1F dargestellte Bauelement 10 entspricht somit im Wesentlichen dem in der Figur IE dargestellten Ausführungsbeispiel für ein Bauelement 10. Im Unterschied hierzu sind Kontaktflachen oder Kontaktstellen 61 und 62 in der Figur 1F schematisch dargestellt. Solche Kontaktflachen oder Kontaktstellen 61 und 62 können auch an den in den
Figuren 1A bis IE vorhanden sein, die aus
Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt sind. Die
Kontaktflachen oder Kontaktstellen 6, 61 und 62 sind
insbesondere ausschließlich auf einer dem Träger 1
zugewandten Oberfläche des Hauptkörpers 2H gebildet.
Insbesondere weist der Hauptkörper 2H eine erste
Kontaktfläche 61 auf, die einer ersten elektrischen Polarität des Hauptkörpers 2H oder des Bauelements 10 zugeordnet ist. Der Hauptkörper 2H weist eine zweite Anschlussfläche 62 auf, die etwa einer von der ersten elektrischen Polarität
verschiedenen zweiten elektrischen Polarität des Hauptkörpers 2H oder des Bauelements 10 zugeordnet ist.
Die Kontaktstellen 61 und 62 können jeweils die Form einer Spitze aufweisen, sodass die Kontaktstellen 61 und 62 bereits durch eine geringe Druckausübung durch die Deckschicht 13 hindurchstechen können und somit zu der Anschlussfläche 71 oder 72 gelangen. Abweichend davon ist es möglich, dass die Kontaktstellen 61 und 62 flächig, also eben ausgeführt sind. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die
Kontaktflächen 61 oder 62 des Hauptkörpers 2H durch
Temperschritte mit den darunterliegenden elektrischen
Anschlussflächen 71 und 72 in elektrischen Kontakt gebracht werden können, indem das thermische Schrumpfen der
Deckschicht 13 ausgenutzt wird.
Das in der Figur 2A dargestellte Ausführungsbeispiel für einen Träger 1 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 1A dargestellten Träger 1. Im Unterschied hierzu ist die Ablagestruktur 3 auf der Deckschicht 13, insbesondere
ausschließlich auf der Deckschicht 13, angeordnet. Die
Begrenzungselemente 3B der Ablagestruktur 3 erstrecken sich insbesondere nicht in die Deckschicht 13 hinein oder durch die Deckschicht 13 hindurch. Die Deckschicht 13 befindet sich in der vertikalen Richtung bereichsweise zwischen der
Ablagestruktur 3 und der dem Begrenzungselement 3B
zugeordneten Anschlussschicht 7. Die Ablagestruktur 3 wird somit erst nach dem Ausbilden der Deckschicht 13 auf die Deckschicht 13 aufgebracht. Dies hat den Vorteil, dass die Begrenzungselemente 3B zum Beispiel beim Aufschleudern des Materials der Deckschicht 13 nicht zu Störungen im Verfließen des Materials der Deckschicht 13 führen. Die Ablagestruktur 3 kann aus einem elektrisch leitfähigen Material etwa aus einem Metall wie Kupfer oder Gold gebildet sein. Durch die
Deckschicht 13, die insbesondere elektrisch isolierend ausgeführt ist, ist die Ablagestruktur 3 von den
Anschlussschichten 7 elektrisch isoliert.
Die in den Figuren 2B und 2C dargestellten
Ausführungsbeispiele für einen Träger 1 entspricht im
Wesentlichen dem in der Figur IC dargestellten
Ausführungsbeispiel für einen Träger 1. Im Unterschied hierzu ist in den Figuren 2B und 2C dargestellt, dass der Träger 1 eine erste Anschlussfläche 71 und eine von der ersten
Anschlussfläche 71 räumlich getrennte zweite Anschlussfläche 72 aufweist. Durch die räumliche Trennung der
Anschlussflächen 71 und 72 sind diese voneinander elektrisch getrennt. Der Hauptkörper 2H kann derart auf die
Montagefläche IM aufgebracht werden, dass die erste
Kontaktfläche 61 im elektrischen Kontakt mit der ersten
Anschlussfläche 71 steht und die zweite Kontaktfläche 62 des Hauptkörpers 2H im elektrischen Kontakt mit der zweiten Anschlussfläche 72 des Trägers 1 steht. In den Figuren 2B und 2C ist lediglich ein Abschnitt des Trägers 1 in Draufsicht gezeigt. Im Unterschied hierzu kann der Träger 1 eine
Mehrzahl von ersten Anschlussflächen 71 und eine Mehrzahl von zweiten Anschlussflächen 72 aufweisen.
Gemäß Figur 2B ist ein Begrenzungselement 3B derart
ausgebildet, dass dieses in Draufsicht auf die Montagefläche IM die Anschlussflächen 71 und 72 überbrückt. Mit anderen Worten bedeckt das Begrenzungselement 3B der Ablagestruktur 3 in Draufsicht sowohl die erste Anschlussfläche 71 als auch die zweite Anschlussfläche 72 zumindest teilweise. Das
Begrenzungselement 3B kann dabei streifenförmig ausgeführt sein. Die Ablagestruktur 3 kann eine Mehrzahl von solchen Begrenzungselementen 3B aufweisen, die jeweils genau einer der ersten Anschlussflächen 71 und genau einer der zweiten Anschlussflächen 72 zugeordnet ist.
Anders als in der Figur 2B sind die Begrenzungselemente 3B in der Figur 2C punktförmig ausgeführt. Insbesondere befinden sich mehrere Begrenzungselemente 3B, etwa zwei oder mehr als zwei Begrenzungselemente 3B, auf einer einzigen
Anschlussfläche 71 oder 72. Wie in der Figur 2C schematisch dargestellt, kann die benachbarte Anschlussfläche 71 frei von den Begrenzungselementen 3B sein. Der Träger 1 kann somit Paare von ersten und zweiten Anschlussflächen 71 und 72 aufweisen, wobei jedes Paar aus einer ersten Anschlussfläche 71 und einer zweiten Anschlussfläche 72 bevorzugt zur
Aufnahme zumindest eines Hauptkörpers 2H eingerichtet ist.
Auf einer der Anschlussflächen 71 oder 72 kann ein
Begrenzungselement 3B oder mehrere Begrenzungselemente 3B angeordnet sein. Die andere der Anschlussflächen 71 oder 72 des Paares kann frei von einer Bedeckung durch das Begrenzungselement 3B oder durch die Ablagestruktur 3 sein.
Das in der Figur 3 dargestellte Ausführungsbeispiel
entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2A dargestellten Ausführungsbeispiel für einen Träger 1. Im Unterschied hierzu ist die Ablagestruktur 3 als Teil der Deckschicht 13
ausgebildet. Die Ablagestruktur 3 mit den
Begrenzungselementen 3B und die übrigen Bereiche der
Deckschicht 13 können aus demselben Material gebildet sein.
Es ist möglich, dass die Deckschicht 13 aus einem
fotostrukturierbaren Material gebildet ist. Die
Ablagestruktur 3 mit den Begrenzungselementen 3B kann durch Belichtung des fotostrukturierbaren Materials gebildet werden. Abweichend davon ist es möglich, dass die Deckschicht 13 aus einem anderen elektrisch isolierenden Material gebildet ist.
Die Deckschicht 13 grenzt insbesondere unmittelbar an die Anschlussschichten 7 an. Zur Ausbildung der Deckschicht 13 mit der Ablagestruktur 3 gemäß Figur 3 ist es möglich, dass zunächst eine erste Teilschicht der Deckschicht 13 auf den Grundkörper 11 oder auf die Zwischenschicht 12 oder auf die Anschlussschichten 7 aufgebracht wird. Zur Bildung der
Ablagestruktur 3 wird eine zweite Teilschicht der Deckschicht 13 auf die erste Teilschicht aufgebracht, wobei die zweite Teilschicht insbesondere zu den Begrenzungselementen 3B nachträglich strukturiert wird.
Das in der Figur 4 dargestellte Ausführungsbeispiel
entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel für einen Träger 1. Im Unterschied hierzu ist die Ablagestruktur 3 unmittelbar auf die Anschlussschicht 7 oder auf die Anschlussschichten 7 angeordnet. Der Träger 1 ist insbesondere frei von der oben beschriebenen Deckschicht 13. Die Montagefläche IM ist insbesondere durch die
Oberflächen der Anschlussschichten 7 gebildet.
Insbesondere bilden die Anschlussflächen 71 und 72
bereichsweise die Montagefläche IM. Die Anschlussschichten 7 können in diesem Fall eine Lötschicht oder eine elektrisch leitfähige Verbindungsschicht aufweisen.
Die Begrenzungselemente 3B der Ablagestruktur 3 können aus einem elektrisch leitfähigen oder aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet sein. Es ist möglich, dass die Begrenzungselemente 3B aus einem fotostrukturierbaren
Material gebildet sind. Insbesondere ist die Ablagestruktur 3 aus einer Fotolackschicht gebildet. In allen beschriebenen Ausführungsbeispielen ist es möglich, dass die Ablagestruktur nach dem Aufbringen des Hauptkörpers 2H oder nach dem
Aufbringen der Hauptkörper 2H von dem Bauelement 10 entfernt wird. Wird ein Hauptkörper 2H auf die etwa in der Figur 4 dargestellte Montagefläche IM aufgebracht, kann eine
Kontaktfläche 61 oder 62 bereits beim Aufsetzen auf die
Montagefläche IM im direkten elektrischen Kontakt mit der Anschlussfläche 71 oder 72 stehen. Ein Durchstoßen der
Deckschicht 13 zur Erzeugung eines elektrischen Kontakts zwischen den Kontaktstellen des Hauptkörpers 2H und den
Anschlussschichten 7 des Trägers 1 ist in diesem Fall nicht erforderlich .
Das in der Figur 5 dargestellte Ausführungsbeispiel
entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel für einen Träger 1 oder für ein
Bauelement 10. Im Unterschied hierzu sind die Hauptkörper 2H auf der Montagefläche IM dargestellt. Solche Hauptkörper 2H können auf einem in den Figuren 2A, 3 und 4 dargestellten Träger 1 angeordnet sein. Abweichend hiervon ist es möglich, dass das Bauelement 10 einen einzigen Hauptkörper 2H
aufweist. Weist das Bauelement 10 eine Mehrzahl von
Hauptkörpern 2H auf, können die Hauptkörper 2H desselben Bauelements 10 miteinander elektrisch leitend verbunden sein oder voneinander elektrisch isoliert sein. Die Hauptkörper 2H können zum Beispiel individuell ansteuerbar sein. Mit anderen Worten können die Hauptkörper 2H einzeln elektrisch
kontaktierbar sein. Alternativ ist es möglich, dass die
Hauptkörper 2H als optoelektronische oder als elektrische Bauteile ausgeführt sind, die ein elektronisches System bilden, das lichtemittierende Bauteile, lichtdetektierende Bauteile, Schaltkreise und/oder Kontrolleinheiten aufweist. Die Hauptkörper 2H können optoelektronische Bauteile,
Schutzelemente, Schaltkreise und/oder Kontrolleinheiten sein.
Gemäß Figur 5 weist die Ablagestruktur 3 eine Mehrzahl von Begrenzungselementen 3B auf. In Draufsicht kann das
Begrenzungselement 3B den Hauptkörper 2H teilweise bedecken. Insbesondere weist das Begrenzungselement 3B eine erste
Teilschicht auf, die seitlich an den Hauptkörper 2H angrenzt, insbesondere unmittelbar angrenzt. Das Begrenzungselement 3B weist eine auf der ersten Teilschicht angeordnete zweite Teilschicht auf, die in Draufsicht den Hauptkörper 2H
teilweise bedeckt. In Draufsicht bedeckt die zweite
Teilschicht die erste Teilschicht zumindest teilweise und ragt seitlich über die erste Teilschicht hinaus. Das
Begrenzungselement 3B weist in diesem Fall eine sogenannte Kragenstruktur auf.
Das in der Figur 6 dargestellte Ausführungsbeispiel
entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 1F dargestellten Ausführungsbeispiel für ein Bauelement 10. Im Unterschied hierzu ist die Ablagestruktur 3 im fertiggestellten
Bauelement 10 nicht mehr vorhanden. Des Weiteren wird in der Figur 6 gezeigt, dass die erste Kontaktflache 61 und die zweite Kontaktflache 62 im elektrischen Kontakt mit der ersten Anschlussfläche 71 beziehungsweise mit der zweiten Anschlussfläche 72 stehen, wobei die erste Anschlussfläche 71 und die zweite Anschlussfläche 72 unterschiedlichen
Polaritäten des Hauptkörpers 2H oder des Bauelements 10 zugeordnet sein können. In Draufsicht können die
Anschlussflächen 71 und 72 analog zu den in den Figuren 2B und 2C dargestellten Anschlussflächen 71 und 72 ausgeführt sein .
In allen hier beschriebenen Ausführungsbeispielen ist es möglich, dass die Anschlussflächen 71 und 72 an einer
Seitenfläche, an mehreren Seitenflächen, an einer dem
Hauptkörper 2H abgewandten Rückseite, insbesondere
ausschließlich an der Rückseite des Trägers 1 extern
elektrisch kontaktierbar sind. Sind die Anschlussflächen 71 und 72 ausschließlich an der Rückseite des Trägers 1 extern elektrisch kontaktierbar sind, kann der Träger 1 abweichend von der Figur 6 Durchkontakte aufweisen, die an der Rückseite des Trägers zugänglich sind. Insbesondere erstrecken sich die Durchkontakte von der Rückseite des Trägers 1 durch den
Grundkörper 11 und die Zwischenschicht 12 hindurch zu der Anschlussschicht 7 oder zu den Anschlussflächen 71 und 72.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2018 120 881.2, deren
Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung der Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Die Erfindung umfasst vielmehr jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Ansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Ansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Bezugszeichenliste
10 Bauelement
1 Träger
11 Grundkörper des Trägers
12 Zwischenschicht des Trägers
13 Deckschicht des Trägers
IM Montagefläche
1H Hilfsträger
2H Hauptkörper
2 Halbleiterkörper
2V vertikale Höhe des Hauptkörpers
25 Zwischenraum
3 Ablagestruktur
3B Begrenzungselement
3V vertikale Höhe des Begrenzungselements/
vertikale Höhe der Ablagestruktur
3GV vertikale Gesamthöhe des Begrenzungselements/ vertikale Gesamthöhe der Ablagestruktur
4 Stempel
5 Haltestruktur/ Halteschicht
6 Kontaktfläche
61 erste Kontaktfläche
62 zweite Kontaktfläche
7 Anschlussschicht
71 erste Anschlussfläche
72 zweite Anschlussfläche

Claims

Patentansprüche
1. Bauelement (10) mit einem Träger (1) und zumindest einem Hauptkörper (2H) , bei dem
- der Hauptkörper einen Halbleiterkörper (2) aufweist,
- der Träger eine Montagefläche (IM) aufweist, auf der der Hauptkörper angeordnet ist,
- eine Ablagestruktur (3) auf der Montagefläche ausgebildet ist und vertikal über die Montagefläche hinausragt, und
- der Hauptkörper unmittelbar an die Ablagestruktur
angrenzt, sodass die Position des Hauptkörpers zumindest entlang einer lateralen Richtung durch die Ablagestruktur begrenzt ist.
2. Bauelement (10) nach Anspruch 1,
bei dem die Ablagestruktur (3) zumindest ein
Begrenzungselement (3B) aufweist, das unmittelbar an den Hauptkörper (2H) angrenzt und eine gleiche oder geringere vertikale Höhe (3V) aufweist als eine vertikale Höhe (2V) des Hauptkörpers .
3. Bauelement (10) nach Anspruch 2,
bei dem ein Verhältnis der vertikalen Höhe (3V) des
Begrenzungselements (3B) oder der Ablagestruktur (3) zu der vertikalen Höhe (2V) des Hauptkörpers (2H) zwischen
einschließlich 0,4 und einschließlich 1 ist.
4. Bauelement (10) nach Anspruch 1,
bei dem die Ablagestruktur (3) ein Begrenzungselement (3B) aufweist, das eine größere vertikale Höhe (3V) aufweist als eine vertikale Höhe (2V) des Hauptkörpers (2H) , wobei das Begrenzungselement unmittelbar an den Hauptkörper angrenzt und in Draufsicht auf die Montagefläche (IM) den Hauptkörper teilweise bedeckt.
5. Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem
- der Hauptkörper (2H) elektrische Kontaktflachen (6, 61,
62) auf einer dem Träger (1) zugewandten Oberfläche des Hauptkörpers aufweist,
- die elektrischen Kontaktflächen zur elektrischen
Kontaktierung des Halbleiterkörpers (2) eingerichtet sind, und
- der Träger elektrische Anschlussflächen (71, 72) aufweist, wobei die elektrischen Kontaktflächen des Hauptkörpers mit den elektrischen Anschlussflächen des Trägers elektrisch leitend verbunden sind.
6. Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem
- mehrere Hauptkörper (2H) voneinander räumlich beabstandet auf der Montagefläche (IM) angeordnet sind,
- die Ablagestruktur (3) eine Mehrzahl von
Begrenzungselementen (3B) aufweist, und
- die Hauptkörper jeweils unmittelbar an eines der
Begrenzungselemente angrenzen, sodass die Positionen der Hauptkörper zumindest entlang einer lateralen Richtung durch die zugehörigen Begrenzungselemente begrenzt sind.
7. Bauelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
bei dem der Träger (1) eine haftende Deckschicht (13) und elektrische Anschlussflächen (71, 72) aufweist, wobei
- die Montagefläche (IM) durch eine Oberfläche der
Deckschicht gebildet ist, - in Draufsicht auf die Montagefläche die Deckschicht die elektrischen Anschlussflächen (71, 72) zumindest teilweise bedeckt, und
- sich die Ablagestruktur (3) durch die Deckschicht hindurch zu den elektrischen Anschlussflächen erstreckt.
8. Bauelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
bei dem der Träger (1) eine haftende Deckschicht (13) und elektrische Anschlussflächen (71, 72) aufweist, wobei
- die Montagefläche (IM) durch eine Oberfläche der
Deckschicht gebildet ist,
- in Draufsicht auf die Montagefläche die Deckschicht die elektrischen Anschlussflächen (71, 72) zumindest teilweise bedeckt, und
- die Ablagestruktur (3) auf der Deckschicht angeordnet ist und durch die Deckschicht von den elektrischen
Anschlussflächen getrennt ist.
9. Bauelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
bei dem der Träger (1) eine haftende Deckschicht (13) und elektrische Anschlussflächen (71, 72) aufweist, wobei
- die Montagefläche (IM) durch eine Oberfläche der
Deckschicht gebildet ist,
- in Draufsicht auf die Montagefläche die Deckschicht die elektrischen Anschlussflächen (71, 72) zumindest teilweise bedeckt, und
- die Ablagestruktur (3) als Teil der Deckschicht
ausgebildet ist.
10. Bauelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Träger (1) einen Grundkörper (11), elektrische Anschlussflächen (71, 72) und eine Zwischenschicht (12) aufweist, wobei
- die Montagefläche (IM) durch die elektrischen
Anschlussflächen gebildet ist,
- die Zwischenschicht entlang der vertikalen Richtung
zwischen dem Grundkörper und den elektrischen
Anschlussflächen angeordnet ist, und
- die Ablagestruktur (3) auf den elektrischen
Anschlussflächen angeordnet ist.
11. Bauelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Ablagestruktur (3) ein Begrenzungselement (3B) aufweist, das in Draufsicht auf die Montagefläche (IM) punktförmig, streifenförmig oder abgewinkelt ausgeführt ist.
12. Verfahren zur Herstellung eines Bauelements (10) mit folgenden Schritten:
- Bereitstellen einer Mehrzahl von Hauptkörpern (2H) , die jeweils einen Halbleiterkörper (2) aufweisen und auf einem Hilfsträger (1H) angeordnet sind, wobei die Hauptkörper von dem Hilfsträger abnehmbar ausgeführt sind;
- Bereitstellen eines Trägers (1) mit einer Montagefläche (IM) zur Aufnahme zumindest eines der Hauptkörper, wobei eine Ablagestruktur (3) auf der Montagefläche ausgebildet ist und vertikal über die Montagefläche hinausragt;
- Übertragen zumindest eines der Hauptkörper von dem
Hilfsträger auf die Montagefläche des Trägers mittels eines anhaftenden Stempels (4); und
- Abscheren des Hauptkörpers an der Ablagestruktur zum
Ablösen des anhaftenden Stempels von dem Hauptkörper.
13. Verfahren nach Anspruch 12,
bei dem
- die Ablagestruktur (3) eine Mehrzahl von
Begrenzungselementen (3B) aufweist,
- mehrere Hauptkörper (2H) mit Hilfe von mehreren
anhaftenden Stempeln (4) gleichzeitig von dem Hilfsträger (1H) abgelöst und gleichzeitig auf die Montagefläche (IM) transferiert werden, und
- die Hauptkörper an den Begrenzungselementen von den
anhaftenden Stempeln abgeschert und dadurch von diesen abgelöst werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 13,
bei dem die Hauptkörper (2H) ausschließlich über brechbare oder ablösbare Haltestrukturen (5) mit dem Hilfsträger (1H) mechanisch verbunden sind.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
bei dem die Ablagestruktur (3) temporär auf der Montagefläche (IM) gebildet ist, wobei die Ablagestruktur nach dem Fixieren des Hauptkörpers (2H) auf der Montagefläche entfernt wird.
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