WO2023001927A1 - Verfahren zum aufbringen eines elektrischen verbindungsmaterials oder flussmittels auf ein bauelement - Google Patents

Verfahren zum aufbringen eines elektrischen verbindungsmaterials oder flussmittels auf ein bauelement Download PDF

Info

Publication number
WO2023001927A1
WO2023001927A1 PCT/EP2022/070422 EP2022070422W WO2023001927A1 WO 2023001927 A1 WO2023001927 A1 WO 2023001927A1 EP 2022070422 W EP2022070422 W EP 2022070422W WO 2023001927 A1 WO2023001927 A1 WO 2023001927A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
carrier
electrical connection
flux
optoelectronic component
electrical
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/070422
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sebastian Wittmann
Daniel Leisen
Matthias Hofmann
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
Priority to DE112022003668.0T priority Critical patent/DE112022003668A5/de
Priority to CN202280051315.1A priority patent/CN117716523A/zh
Priority to US18/580,115 priority patent/US20240332448A1/en
Publication of WO2023001927A1 publication Critical patent/WO2023001927A1/de

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers 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 having potential barriers 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
    • H01L33/62Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005Processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/20Preliminary treatment of work or areas to be soldered, e.g. in respect of a galvanic coating
    • B23K1/203Fluxing, i.e. applying flux onto surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36Electric or electronic devices
    • B23K2101/38Conductors
    • 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
    • H01L2933/0066Processes relating to semiconductor body packages relating to arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body

Definitions

  • the present invention deals with a method for applying an electrical connecting material or flux to at least one electrical connection area of an optoelectronic component.
  • an electrical connecting material can be applied to the electrical connection surfaces of the optoelectronic components, for example, in order to thereby apply the optoelectronic components to a receiver component or substrate and to connect them electrically. It may be necessary, for example, for a flux to be applied to the electrical connection surfaces of the optoelectronic components in addition to the electrical connection material in order to enable the best possible electrical contact between the electrical connection surfaces and the electrical connection material.
  • electrical connection materials or fluxes are often applied to the electrical connection surface of the optoelectronic component by means of stencil printing or by means of jetting.
  • a method according to the proposed principle for applying an electrical connection material, in particular a electrically conductive connecting material or flux on at least one electrical connection surface of an optoelectronic component comprises the steps:
  • Carrier such that the electrical connection material or flux facing the at least one electrical connection pad and is spaced from this is arranged; and Pulsed irradiation of the first carrier with laser light in such a way that at least regions of the electrical connection material or flux are detached from the first carrier and fall onto the at least one electrical connection area of the optoelectronic component.
  • the method according to the proposed principle can, for example, be similar to a laser-induced forward transfer method (English: laser-induced forward transfer, abbreviation: LIFT).
  • a pulsed laser beam is used as the driving force to transfer material from a donor substrate to a receiver substrate.
  • significantly finer or smaller structures and volumes of the electrical connection material or flux can be transferred using the method according to the proposed principle.
  • the method can be used to achieve improved accuracy or precision, by means of which the electrical connecting material or flux is applied to the least one electrical connection surface of the optoelectronic component's.
  • the shape and the volume of the electrical connecting material or flux to be transferred can, however, already be determined by the arrangement of the electrical connecting material or flux on the first carrier or by selective or area-wise irradiation of the first carrier with laser light.
  • the electrical connection material includes at least one of the following materials: a sintered material; an electrically conductive adhesive; an anisotropically conductive adhesive; a solder; and a hybrid solder-glue system.
  • the electrical connection material can be formed by a sintering paste, an electrically conductive adhesive, or by a soldering paste.
  • the electrical connection material is characterized in particular by the fact that it has electrically conductive properties.
  • the electrical connection material can be characterized in that it can be used to connect two components to one another. This can be done by heating and/or melting the electrical connection material and/or by exerting pressure on the electrical connection material or the components to be connected to one another with the electrical connection material.
  • an electrically conductive adhesive includes silver particles and an adhesive matrix material in which the particles are disposed.
  • the first carrier is designed to be essentially transparent for at least the laser light.
  • substantially transparent can mean that at least light in the range of the wavelength of the laser light is not or only hardly absorbed or reflected by the material of the first carrier, but is transmitted through it without major losses.
  • the first carrier can be formed by a glass carrier or glass wafer or a transparent film.
  • the second carrier is formed by a wafer assembly or an artificial wafer.
  • a wafer assembly is in particular an arrangement that has a large number of unhoused semiconductor chips. This can be a semiconductor wafer, for example, in particular an unsawn semiconductor wafer, which has a large number of individual semiconductor chips.
  • the wafer assembly is a carrier on which a large number of unhoused but already isolated semiconductor chips is applied in order to enable further processing of the to enable the same. In this case one also speaks of an artificial wafer (artificial wafer or sorted sheet).
  • the semiconductor chips are preferably fixed on the carrier, for example by being glued onto the carrier or encapsulated with a casting compound such as silicone.
  • the semiconductor chips can be placed in receptacles in the carrier for fixing.
  • the electrical connection material or flux dropped from the first carrier and onto the second carrier has a volume of 5 gm 3 to 10,000 gm 3 , in particular up to 100,000 gm 3 .
  • the electrical connecting material or flux that has fallen onto the second carrier has structures of less than or equal to 100 gm, or less than or equal to 50 gm on the at least one electrical connection surface.
  • the electrical connecting material or flux that has fallen onto the second carrier has structures with a width and/or length and/or height of less than or equal to 50 ⁇ m on the at least one electrical connection area.
  • the electrical connecting material or flux that has fallen onto the second carrier can cover an area of up to 50 ⁇ 50 gm 2 or larger on the at least one electrical connection surface, and have a thickness or height of up to 30 gm.
  • the optoelectronic component has two electrical connection surfaces that are at most 50 ⁇ m apart.
  • a partial area of the electrical connection material or flux is applied to the electrical connection surfaces separately from one another, in particular electrically separately.
  • the separate partial areas of the electrical connecting material or flux do not touch each other, but are arranged at a distance from one another in such a way that there is no risk of a short circuit between the partial areas during operation of the optoelectronic component.
  • the electrical connection material or flux is arranged over a large area on the first carrier.
  • the areas of the electrical connecting material or flux that are detached from the first carrier are selectively irradiated with laser light and thereby fall in the direction of the second carrier onto the at least one electrical connection pad of the optoelectronic component.
  • the electrical connection material or flux it is also possible for the electrical connection material or flux to be arranged in a structured manner on the first carrier, and for the first carrier to be irradiated with laser light over a large area. The irradiated structured areas of the electrical connection material or flux are thereby detached from the first carrier and fall in the direction of the second carrier onto the at least one electrical connection area of the optoelectronic component.
  • the electrical connection material or flux can be structured or arranged on the first carrier in such a way that the structures on the first carrier are coordinated with the areas of electrical connection surfaces on the second carrier, on which the electrical connection material or flux is to be arranged.
  • a high level of accuracy or precision can be achieved, by means of which the electrical connection material or flux can be applied to at least one electrical connection surface of the optoelectronic component.
  • the optoelectronic component includes at least one LED or at least one LED chip.
  • the LED or the LED chip can in particular also be referred to as a micro-LED, also called a pLED, or as a pLED chip, in particular if it has edge lengths in a range from 100 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the LED or the LED chip can in particular also be referred to as a mini-LED or as a mini-LED chip, in particular if it has edge lengths in a range from 250 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the optoelectronic component is part of a wafer assembly with a multiplicity of optoelectronic components grown on a wafer.
  • the optoelectronic components can be present on the wafer in the form of unhoused semiconductor chips.
  • unpackaged means that the chip has no housing around its semiconductor layers around, such as a "chip die".
  • unpackaged may mean that the chip is free of any organic material.
  • the unpackaged device does not contain any organic compounds containing carbon in covalent bonding.
  • the first carrier has at least one cavity in which the electrical connection material or flux is arranged.
  • the first carrier can also have a multiplicity of cavities of the same or different type, in which the electrical connection material or flux is arranged.
  • the shape and size of the cavity can in particular define a volume of the electrical connection material or flux which is to be transferred to the second carrier or to the electrical connection surfaces. Differently sized and differently shaped cavities allow, for example, differently sized and differently shaped volumes of the electrical connection material or flux to be transferred to different electrical connection surfaces.
  • the at least one cavity is provided by etching or laser drilling.
  • the first carrier can, for example, be prepared or processed in a processing step in such a way that it has at least one cavity at a previously defined position or a multiplicity of cavities at previously defined positions.
  • the electrical connection material or flux is provided in the at least one cavity or in the plurality of cavities by means of squeegees.
  • the electrical connection material or flux in the region of at least one cavity or over a large area on the applied first carrier, and stripped excess material that does not remain in the at least one cavity by means of a squeegee.
  • the electrical connection material or flux is flush with a surface of the first carrier. This can be the case, for example, due to stripping off the excess material.
  • a release layer is disposed between the first carrier and the electrical connection material or flux.
  • This separating layer can be in the form of a sacrificial layer, for example, which is melted or evaporated by the laser light. This can make it possible, for example, for the electrical connection material or flux to become detached from the first carrier in an improved manner.
  • the electrical connection material forms a redistribution or rewiring layer (or redistribution layer, abbreviation: RDL) on the at least one electrical connection surface.
  • RDL redistribution layer
  • a redistribution or rewiring layer is an additional metal layer on the at least one electrical connection surface of the optoelectronic component, which makes the electrical connection surface available at other points of the optoelectronic component in order to enable better access to the electrical connection surface if required.
  • a redistribution or redistribution layer can also make it possible to bond the optoelectronic component from different points of the optoelectronic component. This simplifies the bonding of the optoelectronic component in some applications.
  • Another example of using a redistribution or rewiring layer is the distribution ment of the electrical connection surfaces on the optoelectronic component.
  • the thermal load on the optoelectronic component can be better distributed during assembly.
  • the method further includes baking, sintering, and/or remelting the electrical connection material.
  • a step takes place after the electrical connection material has been arranged on the at least one electrical connection area.
  • electrical connection material is transferred to the at least one electrical connection pad in a stacked manner by means of the method.
  • the first carrier can be laterally displaced relative to the electrical connection surface, and electrical connection material is again detached from the first carrier by means of pulsed laser light, so that this is attached to the already electrical connection material arranged on the electrical connection surface.
  • This step can be repeated several times so that, for example, different heights of the electrical connection material can be achieved on different electrical connection surfaces.
  • the method further includes the steps of: rotating the second carrier;
  • the optoelectronic component or in the case of a plurality of optoelectronic components, the plurality or number of optoelectronic components can be detached from the second carrier using the same principle as previously described (LIFT method) and transferred to a third carrier.
  • the second carrier is designed to be essentially transparent for at least the laser light.
  • substantially transparent can mean that at least light in the range of the wavelength of the laser light is not or only hardly absorbed or reflected by the material of the second carrier, but is transmitted through it without major losses.
  • the second carrier can be formed by a glass carrier or glass wafer or a transparent film.
  • a release layer is arranged between the second carrier and the optoelectronic component.
  • This separating layer can be in the form of a sacrificial layer, for example, which is melted or vaporized by the laser light. As a result, it may be possible, for example, for the optoelectronic component to become detached from the second carrier in an improved manner.
  • FIG. 2 shows a further method for applying an electrical connecting material or flux to at least one electrical connection area of an optoelectronic component according to some aspects of the proposed principle
  • FIG. 3 shows a step of a further method for applying an electrical connecting material or flux to at least one electrical connection area of an optoelectronic component according to some aspects of the proposed principle.
  • FIG. 1 shows a method for applying an electrical connecting material 2 or flux to at least one electrical connection surface 3 of an optoelectronic component 4.
  • a first carrier 5 is provided, on which the electrical connecting material 2 or flux is arranged.
  • the electrical connecting material 2 or flux is arranged.
  • it is an electrical connection material 2 , such as a soldering paste, a sintered material or an electrically conductive adhesive, which is arranged on the first carrier 5 .
  • the first carrier 5 has cavities 7 that are filled with the electrical connection material 2 .
  • the cavities 7 are trapezoidal, but any other shape and configuration of the cavities is also conceivable.
  • the cavities 7 of the first carrier 5 are filled with the electrical connection material 2's in such a way that the electrical connection material 2 ends flat with a surface 5.1 of the first carrier 5.
  • the cavities can be filled with the electrical connecting material 2, for example by means of a squeegee method.
  • a second carrier 6 is provided, on which at least one optoelectronic component 4 is arranged.
  • at least one optoelectronic component 4 is arranged.
  • two optoelectronic components 4 are next to one another and spaced apart from one another on the second carrier 6 arranged.
  • the optoelectronic components 4 each have electrical connection areas 3, by means of which the optoelectronic components 4 can be supplied with electrical energy in order to operate the optoelectronic components 4.
  • the first carrier 5 is placed above the second carrier 6 in such a way that the electrical connection material 2 faces the electrical connection pads 3 and is arranged at a distance from them. There is thus an air gap between the electrical connection material 2 and the electrical connection surfaces 3 .
  • the first carrier 5 is in particular placed above the second carrier in such a way that at least one cavity 7 filled with the electrical connection material 2 is arranged directly above an electrical connection area 3 .
  • the first carrier 5 is structured in such a way or the first carrier 5 has a plurality of cavities 7 which are arranged in such a way that the electrical connection material 2 on the first carrier 5 is exactly above the electrical connection areas 3 of the optoelectronic components 4 is arranged.
  • the first carrier 5 is irradiated with a pulsed laser beam or laser light L in such a way that at least regions of the electrical connecting material 2 are detached from the first carrier 5 and fall onto the underlying electrical connection surfaces 3 of the optoelectronic component 4 .
  • exactly one area of the electrical connecting material 2 is detached from the first carrier 5 per light pulse and falls onto an underlying electrical connection surface 3 of the optoelectronic component 4.
  • the first carrier 5 it is also possible for the first carrier 5 to have a large area with Laser light L is irradiated, so essentially all predefined areas of the electrical connection material 2 are detached from the first carrier 5 and fall in the direction of the second carrier 6 .
  • Such a method can be carried out, for example, similar to a laser-induced bulk transfer method (LIFT).
  • LIFT laser-induced bulk transfer method
  • the method shown can be carried out in a vacuum chamber, for example.
  • the electrical connecting material 2 detached from the first carrier 5 and fallen in the direction of the second carrier 6 strikes the electrical connection surfaces 3 of the optoelectronic components 4 and remains there or adheres to the electrical connection surfaces 3.
  • Figure 2 shows another exemplary embodiment of a method for transferring an electrical connecting material 2 or flux to electrical connection surfaces 3 of an optoelectronic component 4.
  • the electrical connecting material 2 is not in cavities of the first carrier 5, but arranged over a large area on a surface 5.1 of the first carrier 5.
  • the electrical connection material can cover the surface 5.1 of the first carrier 5 completely.
  • FIG. 1 shows a further step of a method for applying an electrical connecting material 2 or flux to at least one electrical connection surface 3 of an optoelectronic component 4.
  • the second carrier 6 is rotated and placed above a third carrier 8 in such a way that the electrical connecting material 2 faces the third carrier 8 and is arranged at a distance from it.
  • the second carrier 6 is then irradiated with a pulsed laser light L in such a way that one or more optoelectronic components 4 fall in the direction of the third carrier.
  • the optoelectronic component 4 or in the case of several optoelectronic components, the meh eral or a number of optoelectronic components using the same principle as previously described (LIFT method) can be detached from the second carrier 6 and onto a third Carrier 8 are transmitted.
  • the optoelectronic component or components 4 strike the third carrier with the electrical connecting material 2 and remain or adhere there.
  • the third carrier can, for example, have electrical connection surfaces or contact pads onto which the optoelectronic components 4 fall.
  • the optoelectronic component or components 4 can be electrically connected to the third carrier 8 by means of the electrical connecting material 2 .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen eines elektrischen Verbindungsmaterials oder Flussmittels auf wenigstens eine elektrische Anschlussfläche eines optoelektronischen Bauelementes. Das Verfahren umfasst die Schritte: Bereitstellen eines ersten Trägers, auf dem das elektrische Verbindungsmaterial oder Flussmittel angeordnet ist; Bereitstellen eines zweiten Trägers, auf dem das wenigstens eine optoelektronische Bauelement angeordnet ist; Platzieren des ersten Trägers gegenüber dem zweiten Träger derart, dass das elektrische Verbindungsmaterial oder Flussmittel der wenigstens einen elektrischen Anschlussfläche zugewandt und beabstandet zu dieser angeordnet ist; und Gepulstes Bestrahlen des ersten Trägers mit Laserlicht derart, dass zumindest Bereiche des elektrischen Verbindungsmaterials oder Flussmittels von dem ersten Träger gelöst werden und auf die wenigstens eine elektrische Anschlussfläche des optoelektronischen Bauelementes fallen.

Description

VERFAHREN ZUM AUFBRINGEN EINES ELEKTRISCHEN VERBINDUNGSMATE
RIALS ODER FLUSSMITTELS AUF EIN BAUELEMENT
Die vorliegende Erfindung nimmt die Priorität der deutschen Erstanmeldung DE 102021119 155.6 vom 23. Juli 2021 in An spruch, deren Offenbarungsgehalt hiermit vollständig durch Rückbezug aufgenommen wird.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit einem Verfahren zum Aufbringen eines elektrischen Verbindungsmaterials oder Flussmittels auf wenigstens eine elektrische Anschlussfläche eines optoelektronischen Bauelementes.
HINTERGRUND
Zum elektrischen Kontaktieren bzw. Anschließen von optoelekt ronischen Bauelementen kann auf die elektrischen Anschlussflä chen der optoelektronischen Bauelemente beispielsweise ein elektrisches Verbindungsmaterial aufgebracht werden, um die optoelektronischen Bauelemente dadurch auf einem Empfängerbau teil oder -substrat aufzubringen und mit diesem elektrisch zu verbinden. Dabei kann es beispielsweise von Nöten sein, dass zusätzlich zu dem elektrischen Verbindungsmaterial auch ein Flussmittel auf die elektrischen Anschlussflächen der opto- elektronischen Bauelemente aufgebracht wird, um einen bestmög lichen elektrischen Kontakt zwischen den elektrischen An schlussflächen und dem elektrischen Verbindungsmaterial zu er möglichen. Elektrische Verbindungsmaterialen bzw. Flussmittel werden zum gegenwärtigen Zeitpunkt häufig mittels Schablonendruck oder mittels Jetting auf die elektrische Anschlussfläche des opto elektronischen Bauelementes aufgebracht. Diese Verfahren können jedoch nicht mit unbegrenzt hoher Genauigkeit bzw. nicht mit einer unbegrenzt kleinen Größe oder einem unbegrenzt kleinen Volumen auf die elektrische Anschlussflächen aufgebracht wer den. Insbesondere bei optoelektronischen Bauelementen mit einer Kantenlänge von kleiner 100 gm, bzw.bei elektrischen Anschluss flächen mit einer lateralen Ausdehnung von kleiner 50 gm, kann mittels der genannten Verfahren oft eine gewünschte Genauigkeit, mit der ein elektrisches Verbindungsmaterial oder Flussmittel auf die elektrischen Anschlussflächen des optoelektronischen Bauelementes aufgebracht wird, nicht erreicht werden. Für elektrisch leitfähige Materialien besteht insbesondere die Ge- fahr, dass ein mittels einem solchen Verfahren aufgebrachtes elektrisches Verbindungsmaterial einen Kurzschluss zwischen den elektrischen Anschlussflächen des optoelektronischen Bauelemen tes auslösen kann. Zwar existieren zum Teil auch Verfahren, wie beispielsweise Galvanisierungsprozesse oder Verdunstungsprozesse, mittels de nen eine entsprechende Genauigkeit erreicht werden kann, jedoch sind solche Verfahren zumeist sehr aufwändig und kosteninten siv.
Es besteht daher das Bedürfnis, den vorgenannten Problemen ent gegenzuwirken und ein verbessertes Verfahren zum Aufbringen ei nes elektrischen Verbindungsmaterials oder Flussmittels auf we nigstens eine elektrische Anschlussfläche eines optoelektroni- sehen Bauelementes anzugeben, das sowohl einfach als auch kos tenreduziert durchgeführt werden kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG Diesem und anderen Bedürfnissen wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruch 1 Rechnung getragen. Ausführungsfor men und Weiterbildungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Ein Verfahren nach dem vorgeschlagenen Prinzip zum Aufbringen eines elektrischen Verbindungsmaterials, insbesondere eines elektrisch leitfähigen Verbindungsmaterials, oder Flussmittels auf wenigstens eine elektrische Anschlussfläche eines opto elektronischen Bauelementes umfasst die Schritte:
Bereitstellen eines ersten Trägers, auf dem das elekt- rische Verbindungsmaterial oder Flussmittel angeordnet ist;
Bereitstellen eines zweiten Trägers, auf dem das we nigstens eine optoelektronische Bauelement angeordnet ist; Platzieren des ersten Trägers gegenüber dem zweiten
Träger derart, dass das elektrische Verbindungsmaterial oder Flussmittel der wenigstens einen elektrischen An schlussfläche zugewandt und beabstandet zu dieser ange ordnet ist; und Gepulstes Bestrahlen des ersten Trägers mit Laser licht derart, dass zumindest Bereiche des elektrischen Verbindungsmaterials oder Flussmittels von dem ersten Träger gelöst werden und auf die wenigstens eine elekt rische Anschlussfläche des optoelektronischen Bauelemen- tes fallen.
Das Verfahren nach dem vorgeschlagenen Prinzip kann beispiels weise ähnlich zu einem laserinduzierten Vorwärtstransferverfah ren (englisch: laser-induced forward transfer, Abkürzung: LIFT) erfolgen. Dabei wird ein gepulster Laserstrahl als treibende Kraft verwendet, um Material von einem Spendersubstrat auf ein Empfangssubstrat zu transferieren. Im Gegensatz zu den im obigen genannten herkömmlichen bzw. bekannten Verfahren, wie Schablo nendruck oder Jetting können mittels dem Verfahren nach dem vorgeschlagenen Prinzip jedoch deutlich feinere bzw. kleinere Strukturen und Volumina des elektrischen Verbindungsmaterials oder Flussmittels übertragen werden. Zusätzlich dazu ergibt sich der Vorteil, dass mittels dem Verfahren eine verbesserte Genau igkeit bzw. Präzision erreicht werden kann, mittels der das elektrische Verbindungsmaterial oder Flussmittel auf die we nigstens eine elektrische Anschlussfläche des optoelektroni schen Bauelementes aufgebracht wird. Ferner ist im Gegensatz zu Galvanisierungs- und Verdunstungs prozessen bei dem Verfahren nach dem vorgeschlagenen Prinzip keine Fotolack, eine Maske, oder eine Strukturierung oder Pro- zessierung des elektrischen Verbindungsmaterials auf den elektrischen Anschlussflächen des optoelektronischen Bauelemen- tes nötig. Die Form und das zu übertragende Volumen des elektri schen Verbindungsmaterials oder Flussmittels kann hingegen be reits durch die Anordnung des elektrischen Verbindungsmaterials oder Flussmittels auf dem ersten Träger oder durch selektives bzw.bereichsweises Bestrahlen des ersten Trägers mit Laserlicht bestimmt werden.
Insbesondere ergibt sich dadurch der Vorteil, dass das elekt rische Verbindungsmaterial oder Flussmittel mittels dem Verfah ren nach dem vorgeschlagenen Prinzip auch nachtäglich auf be- reits bestehende Bauelemente oder Baugruppen oder aber auch auf empfindliche Bauelemente oder Baugruppen leicht aufbringen lässt, da eine Prozessierung des elektrischen Verbindungsmate rials oder Flussmittels auf den Anschlussflächen der Bauelemente oder Baugruppen wegfällt.
In einigen Ausführungsformen umfasst das elektrische Verbin dungsmaterial zumindest eines der folgenden Materialien: ein Sintermaterial; einen elektrisch leitfähigen Kleber; einen anisotrop leitfähigen Kleber; ein Lot; und ein Lot-Kleber-Hybridsystem.
Insbesondere kann das elektrische Verbindungsmaterial durch eine Sinterpaste, einen elektrisch leitfähigen Kleber, oder durch eine Lotpaste gebildet sein. Das elektrische Verbindungs material zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass es elektrisch leitfähige Eigenschaften aufweist. Ferner kann sich das elektrische Verbindungsmaterial dadurch auszeichnen, dass mittels diesem zwei Komponenten miteinander verbunden werden können. Dies kann durch erwärmen und/oder aufschmelzen des elektrischen Verbindungsmaterials und/oder durch ausüben eines Drucks auf das elektrische Verbindungsmaterial bzw. die mit dem elektrischen Verbindungsmaterial miteinander zu verbindenden Komponenten erfolgen. In einigen Aspekten umfasst ein elektrisch leitfähiger Kleber beispielsweise Silberpartikel und ein adhä- sives Matrixmaterial, in dem die Partikel angeordnet sind.
In einigen Ausführungsformen ist der erster Träger für zumindest das Laserlicht im Wesentlichen transparent ausgebildet. Im We sentlichen transparent kann bedeuten, dass zumindest Licht im Bereich der Wellenlänge des Laserlichts nicht oder nur kaum von dem Material des ersten Trägers absorbiert oder reflektiert wird sondern durch dieses ohne größere Verluste transmittiert. Bei spielsweise kann der erste Träger durch einen Glasträger bzw. Glaswafer oder eine transparente Folie gebildet sein.
In einigen Ausführungsformen ist der zweite Träger durch einen Waferverbund oder einen Kunstwafer gebildet. Ein Waferverbund ist insbesondere eine Anordnung, die eine Vielzahl von ungehäu- sten Halbleiterchips aufweist. Dies kann beispielsweise ein Halbleiterwafer sein, insbesondere ein ungesägter Halbleiter wafer, der eine Vielzahl von einzelnen Halbleiterchips aufweist, in einigen Aspekten ist der Waferverbund ein Träger, auf den eine Vielzahl von ungehäusten aber bereits vereinzelten Halb leiterchips aufgebracht ist, um eine weitere Prozessierung der- selben zu ermöglichen. In diesem Fall spricht man auch von einem Kunstwafer (artifical wafer bzw. sorted sheet). Die Halbleiter chips sind auf dem Träger vorzugsweise fixiert, beispielsweise in dem sie auf den Träger aufgeklebt oder mit einer Vergussmasse wie Silikon umgossen sind. Ebenso können die Halbleiterchips zur Fixierung in Aufnahmen im Träger eingebracht werden. In einigen Ausführungsformen weist das von dem ersten Träger und auf den zweiten Träger gefallene elektrische Verbindungs material oder Flussmittel ein Volumen von 5 gm3 bis 10000 gm3, insbesondere bis 100000 gm3, auf. Insbesondere weist das auf den zweiten Träger gefallene elektrische Verbindungsmaterial oder Flussmittel auf der wenigstens einen elektrischen An schlussfläche Strukturen von kleiner oder gleich 100 gm, oder kleiner oder gleich 50 gm auf. Beispielsweise weist das auf den zweiten Träger gefallene elektrische Verbindungsmaterial oder Flussmittel auf der wenigstens einen elektrischen Anschlussflä che Strukturen mit einer Breite und/oder Länge und/oder Höhe von kleiner oder gleich 50 gm auf. Beispielsweise kann das auf den zweiten Träger gefallene elektrische Verbindungsmaterial oder Flussmittel auf der wenigstens einen elektrischen An- schlussfläche eine Fläche von bis zu 50 x 50 gm2 oder größer bedecken, und eine Dicke bzw. Höhe von bis zu 30 gm aufweisen.
In einigen Ausführungsformen weist das optoelektronische Bau element zwei elektrischen Anschlussflächen auf, die höchstens 50 gm voneinander beabstandet sind. Auf die elektrischen An schlussflächen wird jeweils voneinander getrennt, insbesondere elektrisch getrennt, ein Teilbereich des elektrischen Verbin dungsmaterials oder Flussmittel aufgebracht. Dabei berühren sich die voneinander getrennten Teilbereiche des elektrischen Verbindungsmaterials oder Flussmittels nicht, sondern sind be abstandet zueinander angeordnet derart, dass im Betrieb des optoelektronischen Bauelementes keine Gefahr eines Kurzschlus ses zwischen den Teilbereichen vorherrscht. In einigen Ausführungsformen ist das elektrische Verbindungs material oder Flussmittel großflächig auf dem ersten Träger angeordnet. Die Bereiche des elektrischen Verbindungsmaterials oder Flussmittels, die von dem ersten Träger gelöst werden, werden selektiv mit Laserlicht bestrahlt und fallen dadurch in Richtung des zweiten Trägers auf die wenigstens eine elektrische Anschlussfläche des optoelektronischen Bauelementes. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass das elektrische Verbindungsmaterial oder Flussmittel strukturiert auf dem ers ten Träger angeordnet ist, und der erste Träger großflächig mit Laserlicht bestrahlt wird. Die bestrahlten strukturierten Be- reiche des elektrischen Verbindungsmaterials oder Flussmittels werden dadurch von dem ersten Träger gelöst und fallen in Rich tung des zweiten Trägers auf die wenigstens eine elektrische Anschlussfläche des optoelektronischen Bauelementes. Insbeson dere kann das elektrische Verbindungsmaterial oder Flussmittel derart auf dem ersten Träger strukturiert bzw. angeordnet sein, dass die Strukturen auf dem ersten Träger mit den Bereichen elektrischen Anschlussflächen auf dem zweiten Träger abgestimmt sind, auf denen das elektrische Verbindungsmaterial oder Fluss mittel angeordnet werden soll. So kann insbesondere eine hohe Genauigkeit bzw. Präzision erreicht werden, mittels der das elektrische Verbindungsmaterial oder Flussmittel auf die we nigstens eine elektrische Anschlussfläche des optoelektroni schen Bauelementes aufgebracht werden kann. In einigen Ausführungsformen umfasst das optoelektronische Bau element zumindest eine LED oder zumindest einen LED Chip. Die LED bzw. der LED-Chip kann insbesondere auch als Mikro-LED, auch pLED genannt, oder als pLED-Chip bezeichnet werden, insbeson dere für den Fall, dass sie Kantenlängen in einem Bereich von 100 pm bis 10 pm aufweist. Die LED bzw. der LED-Chip kann insbesondere auch als Mini-LED, oder als Mini-LED-Chip bezeich net werden, insbesondere für den Fall, dass sie Kantenlängen in einem Bereich von 250 pm bis 100 pm aufweist. In einigen Ausführungsformen ist das optoelektronische Bauele ment Bestandteil eines Waferverbunds mit einer Vielzahl von auf einem Wafer aufgewachsenen optoelektronischen Bauelementen. Die optoelektronischen Bauelemente können dabei auf dem Wafer in Form von ungehausten Halbleiterchips vorliegen. Ungehaust be- deutet, dass der Chip kein Gehäuse um seine Halbleiterschichten herum aufweist, wie z.B. ein „chip die". In einigen Ausfüh rungsformen kann ungehaust bedeuten, dass der Chip frei von jeglichem organischen Material ist. Somit enthält das ungehauste Bauelement keine organischen Verbindungen, die Kohlenstoff in kovalenter Bindung enthalten.
In einigen Ausführungsformen weist der erste Träger wenigstens eine Kavität auf, in der das elektrische Verbindungsmaterial oder Flussmittel angeordnet ist. Insbesondere kann der erste Träger auch eine Vielzahl von gleichen oder unterschiedlich gearteten Kavitäten aufweisen, in denen das elektrische Verbin dungsmaterial oder Flussmittel angeordnet ist. Durch die Form und Größe der Kavität kann insbesondere ein Volumen des elektri schen Verbindungsmaterials oder Flussmittels definiert sein, welches auf den zweiten Träger bzw. auf die elektrischen An schlussflächen übertragen werden soll. Durch unterschiedlich große und unterschiedlich geformte Kavitäten können beispiels weise unterschiedlich große und unterschiedliche geformte Vo lumina des elektrischen Verbindungsmaterials oder Flussmittels auf unterschiedliche elektrische Anschlussflächen übertragen werden.
In einigen Ausführungsformen wird die wenigstens eine Kavität mittels Ätzen oder Laserbohren bereitgestellt. Der erste Träger kann beispielsweise in einem Bearbeitungsschritt derart vorbe reitet bzw. bearbeitet werden, dass er an einer vorher defi nierten Position wenigstens eine Kavität oder an vorher defi nierten Positionen eine Vielzahl von Kavitäten aufweist.
In einigen Ausführungsformen wird das elektrische Verbindungs material oder Flussmittel mittels Rakeln in der wenigstens einen Kavität oder in der Vielzahl von Kavitäten bereitgestellt. Dabei wird das elektrische Verbindungsmaterial oder Flussmittel im Bereich der wenigstens einen Kavität oder großflächig auf den ersten Träger aufgebracht, und mittels einem Rakel überschüs siges Material, welches nicht in der wenigstens einen Kavität verbleibt abgestreift.
In einigen Ausführungsformen schließt das elektrische Verbin dungsmaterial oder Flussmittel plan mit einer Oberfläche des ersten Trägers ab. Dies kann beispielsweis aufgrund des Ab streifens des überschüssigen Materials der Fall sein.
In einigen Ausführungsformen ist zwischen dem ersten Träger und dem elektrischen Verbindungsmaterial oder Flussmittel eine Trennschicht (engl, release layer) angeordnet. Diese Trenn schicht kann beispielsweise in Form einer Opferschicht (engl, sacrificial layer) vorliegen, die durch das Laserlicht aufge schmolzen wird oder verdampft. Dadurch kann es beispielsweise möglich sein, dass sich das elektrischen Verbindungsmaterial oder Flussmittel in verbesserte Weise von dem ersten Träger löst.
In einigen Ausführungsformen bildet das elektrischen Verbin dungsmaterial auf der wenigstens einen elektrischen Anschluss fläche eine Umverteilungs- oder Umverdrahtungsschicht (engl, redistribution layer, Abkürzung: RDL). Eine Umverteilungs- bzw. Umverdrahtungsschicht ist eine zusätzliche Metallschicht auf der wenigstens einen elektrischen Anschlussfläche des opto elektronischen Bauelementes, die die elektrische Anschlussflä che an anderen Stellen des optoelektronischen Bauelementes ver fügbar macht, um bei Bedarf einen besseren Zugang zu der elektrischen Anschlussfläche zu ermöglichen. Eine Umvertei lungs- bzw. Umverdrahtungsschicht kann es auch ermöglichen, das optoelektronischen Bauelement von verschiedenen Stellen des optoelektronischen Bauelementes aus zu bonden. Das Bonden des optoelektronischen Bauelementes wird dadurch bei einigen Anwen dungen vereinfacht. Ein weiteres Beispiel für die Verwendung einer Umverteilungs- bzw. Umverdrahtungsschicht ist die Vertei- lung der elektrischen Anschlussflächen auf dem optoelektroni schen Bauelement. Im Falle von auf die elektrischen Anschluss flächen aufgebrachten Lötkugeln kann die thermische Belastung auf das optoelektronischen Bauelement bei der Montage besser verteilt werden.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner ein Ausheizen, Sintern und/oder Umschmelzen des elektrischen Ver bindungsmaterials. Insbesondere erfolgt ein solcher Schritt nachdem das elektrischen Verbindungsmaterial auf der wenigstens einen elektrischen Anschlussfläche angeordnet ist.
In einigen Ausführungsformen wird elektrisches Verbindungsma terial mittels des Verfahrens gestapelt auf die wenigstens eine elektrischen Anschlussfläche übertragen. Der erste Träger kann dazu nach erfolgtem Transfer von elektrischem Verbindungsmate rial auf die wenigstens eine elektrischen Anschlussfläche, be zogen zur elektrischen Anschlussfläche, lateral verschoben wer den, und es wird erneut elektrisches Verbindungsmaterial vom ersten Träger mittels gepulstem Laserlicht gelöst, sodass die ses auf das bereits auf der elektrischen Anschlussfläche ange ordnete elektrische Verbindungsmaterial fällt. Dieser Schritt kann mehrmals wiederholt werden, sodass beispielsweise unter schiedliche Höhen des elektrischen Verbindungsmaterials auf un- terschiedlichen elektrischen Anschlussflächen erreicht werden können.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner die Schritte: Drehen des zweiten Trägers;
Platzieren des zweiten Trägers gegenüber einem drit ten Träger derart, dass das elektrische Verbindungsmate rial oder Flussmittel dem dritten Träger zugewandt und beabstandet zu diesem angeordnet ist; und Gepulstes Bestrahlen des zweiten Trägers mit Laser licht derart, dass das optoelektronische Bauelement in Richtung des dritten Trägers fällt. Dadurch lassen sich das optoelektronische Bauelement, oder im Falle mehrerer optoelektronischer Bauelemente, die mehreren oder eine Anzahl an optoelektronischen Bauelementen mittels demselben Prinzip wie vorgehend beschrieben (LIFT- Verfahren) von dem zweiten Träger lösen und auf einen dritten Träger über- tragen.
In einigen Ausführungsformen ist der zweite Träger dazu für zumindest das Laserlicht im Wesentlichen transparent ausgebil det. Im Wesentlichen transparent kann bedeuten, dass zumindest Licht im Bereich der Wellenlänge des Laserlichts nicht oder nur kaum von dem Material des zweiten Trägers absorbiert oder re flektiert wird, sondern durch dieses ohne größere Verluste transmittiert. Beispielsweise kann der zweite Träger durch ei nen Glasträger bzw. Glaswafer oder eine transparente Folie ge- bildet sein.
In einigen Ausführungsformen ist zwischen dem zweiten Träger und dem optoelektronischen Bauelement eine Trennschicht (engl, release layer) angeordnet. Diese Trennschicht kann beispiels- weise in Form einer Opferschicht (engl, sacrificial layer) vor liegen, die durch das Laserlicht aufgeschmolzen wird oder ver dampft. Dadurch kann es beispielsweise möglich sein, dass sich das das optoelektronische Bauelement in verbesserte Weise von dem zweiten Träger löst.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen, jeweils schematisch, Fig. 1 ein Verfahren zum Aufbringen eines elektri schen Verbindungsmaterials oder Flussmit tels auf wenigstens eine elektrische An schlussfläche eines optoelektronischen Bau elementes nach einigen Aspekten des vorge schlagenen Prinzips;
Fig. 2 ein weiteres Verfahren zum Aufbringen eines elektrischen Verbindungsmaterials oder Flussmittels auf wenigstens eine elektri sche Anschlussfläche eines optoelektroni schen Bauelementes nach einigen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips; und Fig. 3 einen Schritt eines weiteren Verfahrens zum Aufbringen eines elektrischen Verbindungs materials oder Flussmittels auf wenigstens eine elektrische Anschlussfläche eines optoelektronischen Bauelementes nach eini gen Aspekten des vorgeschlagenen Prinzips.
Detaillierte Beschreibung
Die folgenden Ausführungsformen und Beispiele zeigen verschie- dene Aspekte und ihre Kombinationen nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Die Ausführungsformen und Beispiele sind nicht immer maßstabsgetreu. Ebenso können verschiedene Elemente vergrößert oder verkleinert dargestellt werden, um einzelne Aspekte her vorzuheben. Es versteht sich von selbst, dass die einzelnen Aspekte und Merkmale der in den Abbildungen gezeigten Ausfüh rungsformen und Beispiele ohne weiteres miteinander kombiniert werden können, ohne dass dadurch das erfindungsgemäße Prinzip beeinträchtigt wird. Einige Aspekte weisen eine regelmäßige Struktur oder Form auf. Es ist zu beachten, dass in der Praxis geringfügige Abweichungen von der idealen Form auftreten kön nen, ohne jedoch der erfinderischen Idee zu widersprechen. Außerdem sind die einzelnen Figuren, Merkmale und Aspekte nicht unbedingt in der richtigen Größe dargestellt, und auch die Pro portionen zwischen den einzelnen Elementen müssen nicht grund sätzlich richtig sein. Einige Aspekte und Merkmale werden her- vorgehoben, indem sie vergrößert dargestellt werden. Begriffe wie "oben", "oberhalb", "unten", "unterhalb", "größer", "klei ner" und dergleichen werden jedoch in Bezug auf die Elemente in den Figuren korrekt dargestellt. So ist es möglich, solche Be ziehungen zwischen den Elementen anhand der Abbildungen abzu- leiten.
Figur 1 zeigt ein Verfahren zum Aufbringen eines elektrischen Verbindungsmaterials 2 oder Flussmittels auf wenigstens eine elektrische Anschlussfläche 3 eines optoelektronischen Bauele- ments 4. Dazu wird ein erster Träger 5 bereitgestellt, auf dem das elektrische Verbindungsmaterial 2 oder Flussmittel angeord net ist. Im in Figur 1 dargestellten Beispiel, handelt es sich um einen elektrisches Verbindungsmaterial 2, wie beispielsweise eine Lotpaste, ein Sintermaterial oder ein elektrisch leitfä- higer Kleber, der auf dem ersten Träger 5 angeordnet ist. Der erste Träger 5 weist Kavitäten 7 auf, die mit dem elektrischen Verbindungsmaterial 2 gefüllt sind. Im dargestellten Fall sind die Kavitäten 7 trapezförmig ausgebildet, jedoch ist auch jede andere Form und Ausprägung der Kavitäten denkbar.
Die Kavitäten 7 des ersten Trägers 5 sind derart mit dem elektri schen Verbindungsmaterial 2 gefüllt, dass das elektrische Ver bindungsmaterial 2 plan mit einer Oberfläche 5.1 des ersten Trägers 5 abschließt. Insbesondere können die Kavitäten bei- spielsweise mittels einem Rakelverfahren mit dem elektrischen Verbindungsmaterial 2 gefüllt werden.
Ferner wird ein zweiter Träger 6 bereitgestellt, auf dem we nigstens ein optoelektronisches Bauelement 4 angeordnet ist. Im dargestellten Fall sind exemplarisch zwei optoelektronische Bauelemente 4 nebeneinander und beabstandet zueinander auf dem zweiten Träger 6 angeordnet. Die optoelektronischen Bauelemente 4 weisen jeweils elektrische Anschlussflächen 3 auf, mittels derer die optoelektronischen Bauelemente 4 zum Betrieb der opto elektronischen Bauelemente 4 mit elektrische Energie versorgt werden können.
Der erste Träger 5 wird derart oberhalb des zweiten Trägers 6 platziert, dass das elektrische Verbindungsmaterial 2 den elektrischen Anschlussflächen 3 zugewandt und beanstandet zu diesen angeordnet ist. Zwischen dem elektrischen Verbindungs material 2 und den elektrischen Anschlussflächen 3 befindet sich somit ein Luftspalt.
Der erste Träger 5 wird insbesondere derart oberhalb des zweiten Trägers platziert, dass wenigstens eine mit dem elektrischen Verbindungsmaterial 2 gefüllte Kavität 7 direkt oberhalb einer elektrischen Anschlussfläche 3 angeordnet ist. Im dargestellten Fall ist der erste Träger 5 derart strukturiert bzw. weist der erste Träger 5 mehrere Kavitäten 7 auf, die derart angeordnet sind, dass das elektrische Verbindungsmaterial 2 auf dem ersten Träger 5 jeweils genau oberhalb der elektrischen Anschlussflä chen 3, der optoelektronischen Bauelemente 4 angeordnet ist.
Mittels einem gepulsten Laserstrahl bzw. Laserlicht L wird der erste Träger 5 derart bestrahlt, dass zumindest Bereiche des elektrischen Verbindungsmaterials 2 von dem ersten Träger 5 gelöst werden und auf die darunterliegenden elektrischen An schlussflächen 3 des optoelektronischen Bauelementes 4 fallen. Insbesondere wird pro Lichtpuls genau ein Bereich des elektri- sehen Verbindungsmaterials 2 von dem ersten Träger 5 gelöst und fällt auf eine darunterliegende elektrische Anschlussfläche 3 des optoelektronischen Bauelementes 4. Entgegen dem dargestell ten Beispiel ist es auch möglich, dass der erste Träger 5 groß flächig mit Laserlicht L bestrahlt wird, sodass im Wesentlichen alle vordefinierten Bereiche des elektrischen Verbindungsmate rials 2 von dem ersten Träger 5 gelöst werden und in Richtung des zweiten Trägers 6 fallen. Ein solches Verfahren kann beispielsweise ähnlich zu einem la serinduzierten Vorratstransferverfahren (LIFT) erfolgen. Um ein Kippen oder Verdrehen des von dem ersten Träger 5 abgelösten und in Richtung des zweiten Trägers 6 fallenden elektrischen Verbindungsmaterials 2 zu verhindern, kann das dargestellte Verfahren beispielsweise in einer Vakuumkammer durchgeführt werden.
Das von dem ersten Träger 5 abgelöste und in Richtung des zwei ten Trägers 6 gefallene elektrische Verbindungsmaterial 2 trifft jeweils auf die elektrischen Anschlussflächen 3 der optoelekt ronischen Bauelemente 4 auf und verbleibt dort bzw. haftet an den elektrischen Anschlussflächen 3.
Figur 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Übertragen eines elektrischen Verbindungsmaterials 2 oder Flussmittels auf elektrische Anschlussflächen 3 eines opto elektronischen Bauelements 4. Im Gegensatz zu dem in Figur 1 dargestellten Verfahren ist das elektrische Verbindungsmaterial 2 jedoch nicht in Kavitäten des ersten Trägers 5, sondern groß- flächig auf einer Oberfläche 5.1 des ersten Trägers 5 angeord net. Insbesondere kann das elektrische Verbindungsmaterial die Oberfläche 5.1 des ersten Trägers 5 vollends bedecken.
Ein Übertragen von lediglich Bereichen des elektrischen Verbin- dungsmaterials 2 auf die elektrischen Anschlussflächen 3 erfolgt dabei, indem der erste Träger gezielt und lediglich punktuell bzw. lokal mit Laserlicht L bestrahlt wird. Dadurch wird ledig lich in den Bereichen des ersten Trägers 5 ein elektrisches Verbindungsmaterial 2 von dem ersten Träger 5 abgelöst, in denen der erste Träger mit Laserlicht L bestrahlt wird. Das von dem ersten Träger abgelöste elektrische Verbindungsma terial 2 fällt wie im vorherigen Fall beschrieben auf die elektrischen Anschlussflächen 3 und verbleibt bzw. haftet dort. Figur 3 zeigt einen weiteren Schritt eines Verfahrens zum Auf bringen eines elektrischen Verbindungsmaterials 2 oder Fluss mittels auf wenigstens eine elektrische Anschlussfläche 3 eines optoelektronischen Bauelementes 4. Dabei wird der zweite Träger 6 gedreht und oberhalb eines dritten Trägers 8 platziert, der- art, dass das elektrische Verbindungsmaterial 2 dem dritten Träger 8 zugewandt und zu diesem beabstandet angeordnet ist.
Anschließend wird der zweite Träger 6 mit einem gepulsten La serlicht L derart bestrahlt, dass ein oder mehrere optoelekt- ronische Bauelemente 4 in Richtung des dritten Trägers fallen. Dadurch kann das optoelektronische Bauelement 4, oder im Falle mehrere optoelektronische Bauelemente, können dadurch die meh reren oder eine Anzahl an optoelektronischen Bauelementen mit tels demselben Prinzip wie vorhergehend beschrieben (LIFT-Ver- fahren) von dem zweiten Träger 6 gelöst werden und auf einen dritten Träger 8 übertragen werden.
Das oder die optoelektronischen Bauelemente 4 treffen wie in der Figur dargestellt mit dem elektrischen Verbindungsmaterial 2 auf den dritten Träger auf und verbleiben bzw. haften dort.
Der dritte Träger kann dazu beispielsweise elektrische An schlussflächen oder Kontaktpads aufweisen, auf die die opto elektronischen Bauelemente 4 fallen. Mittels des elektrischen Verbindungsmaterials 2 können das oder die optoelektronischen Bauelemente 4 elektrisch mit dem dritten Träger 8 verbunden werden. BEZUGSZEICHENLISTE
2 elektrisches Verbindungsmaterial oder Flussmittel
3 elektrische Anschlussfläche 4 optoelektronisches Bauelement
5 erster Träger
5.1 Oberfläche
6 zweiter Träger 7 Kavität 8 dritter Träger
L Laserlicht

Claims

PATENTANS PRÜCHE
1. Verfahren zum Aufbringen eines elektrischen Verbindungs materials (2) oder Flussmittels auf wenigstens eine elektrische Anschlussfläche (3) eines optoelektronischen Bauelementes (4) umfassend die Schritte:
Bereitstellen eines ersten Trägers (5), auf dem das elektrische Verbindungsmaterial (2) oder Flussmittel an geordnet ist;
Bereitstellen eines zweiten Trägers (6), auf dem das wenigstens eine optoelektronische Bauelement (4) ange ordnet ist;
Platzieren des ersten Trägers (5) gegenüber dem zwei ten Träger (6) derart, dass das elektrische Verbindungs material (2) oder Flussmittel der wenigstens einen elektrischen Anschlussfläche (3) zugewandt und beab- standet zu dieser angeordnet ist; und
Gepulstes Bestrahlen des ersten Trägers (5) mit Laserlicht (L) derart, dass zumindest Bereiche des elektrischen Verbindungsmaterials (2) oder Flussmittels von dem ersten Träger (5) gelöst werden und auf die we nigstens eine elektrische Anschlussfläche (3) des opto elektronischen Bauelementes (4) fallen; wobei das elektrische Verbindungsmaterial (2) oder Fluss mittel strukturiert auf dem ersten Träger (5) angeordnet ist, und der erste Träger (5) großflächig mit Laserlicht (L) bestrahlt wird, um zumindest Bereiche des struktu rierten elektrischen Verbindungsmaterials (2) oder Fluss mittels von dem ersten Träger (5) zu lösen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das elektrische Verbin dungsmaterial (2) zumindest eines der folgenden Materia lien umfasst: ein Sintermaterial; einen elektrisch leitfähigen Kleber; einen anisotrop leitfähigen Kleber; ein Lot; und ein Lot-Kleber-Hybridsystem.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erster Träger (5) für zumindest das Laserlicht (L) im Wesentlichen transparent ausgebildet ist.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der zweite Träger (6) durch einen Waferverbund oder einen Kunstwafer ausgebildet ist.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das von dem ersten Träger (5) und auf den zweiten Träger (6) gefallene elektrische Verbindungsmaterial (2) oder Flussmittel ein Volumen von 5 pm3 bis 10000 pm3 und ins- besondere bis 100000 pm3 aufweist.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das optoelektronische Bauelement (4) zwei elektrischen Anschlussflächen (3) aufweist, die höchstens 50 pm von- einander beabstandet sind und wobei auf die elektrischen
Anschlussflächen (3) jeweils ein Teilbereich des elekt rische Verbindungsmaterials 2) oder Flussmittel aufge bracht wird.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das elektrische Verbindungsmaterial (2) oder Flussmittel großflächig auf dem ersten Träger (5) angeordnet ist, und die Bereiche des elektrischen Verbindungsmaterials (2) oder Flussmittels, die von dem ersten Träger gelöst wer den, selektiv mit Laserlicht (L) bestrahlt werden.
8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das optoelektronische Bauelement (4) durch einen p-LED Chip gebildet ist.
9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der erste Träger (5) wenigstens eine Kavität (7) auf weist, in der das elektrische Verbindungsmaterial (2) oder Flussmittel angeordnet ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die wenigstens eine Ka vität (7) mittels Ätzen oder Laserbohren bereitgestellt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei das elektrische Verbindungsmaterial (2) oder Flussmittel mittels Rakeln in der wenigstens einen Kavität (7) bereitgestellt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das elektrische Verbindungsmaterial (2) oder Flussmittel plan mit einer Oberfläche (5.1) des ersten Trägers (5) ab schließt.
13. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei zwischen dem ersten Träger (5) und dem elektrischen Ver bindungsmaterial (2) oder Flussmittel eine Trennschicht angeordnet ist.
14. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, fer ner umfassend einen Ausheizen, Sintern oder Umschmelzen des elektrischen Verbindungsmaterials (2).
15. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, fer ner umfassend die Schritte:
Drehen des zweiten Trägers (6);
Platzieren des zweiten Trägers (6) gegenüber einem dritten Träger (8) derart, dass das elektrische Verbin dungsmaterial (2) oder Flussmittel dem dritten Träger (8) zugewandt und beabstandet zu diesem angeordnet ist; und Gepulstes Bestrahlen des zweiten Trägers (6) mit La serlicht (L) derart, dass das optoelektronische Bauele ment (4) in Richtung des dritten Trägers (8) fällt.
16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der zweite Träger (6) für zumindest das Laserlicht (L) im Wesentlichen trans parent ausgebildet ist.
PCT/EP2022/070422 2021-07-23 2022-07-20 Verfahren zum aufbringen eines elektrischen verbindungsmaterials oder flussmittels auf ein bauelement WO2023001927A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112022003668.0T DE112022003668A5 (de) 2021-07-23 2022-07-20 Verfahren zum aufbringen eines elektrischen verbindungsmaterials oder flussmittels auf ein bauelement
CN202280051315.1A CN117716523A (zh) 2021-07-23 2022-07-20 用于将电连接材料或焊剂施加到器件上的方法
US18/580,115 US20240332448A1 (en) 2021-07-23 2022-07-20 Method for applying an electrical connection material or flux material to a component

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021119155.6 2021-07-23
DE102021119155.6A DE102021119155A1 (de) 2021-07-23 2021-07-23 Verfahren zum aufbringen eines elektrischen verbindungsmaterials oder flussmittels auf ein bauelement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023001927A1 true WO2023001927A1 (de) 2023-01-26

Family

ID=82939984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2022/070422 WO2023001927A1 (de) 2021-07-23 2022-07-20 Verfahren zum aufbringen eines elektrischen verbindungsmaterials oder flussmittels auf ein bauelement

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20240332448A1 (de)
CN (1) CN117716523A (de)
DE (2) DE102021119155A1 (de)
WO (1) WO2023001927A1 (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4038765A1 (de) * 1990-12-05 1992-06-11 Abb Patent Gmbh Verfahren zum beschicken und benetzen eines substrates mit lot
EP2731126A1 (de) * 2012-11-09 2014-05-14 Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Verfahren zum Binden von Chipfarbstoffen

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2471568B1 (es) 2012-11-22 2015-08-21 Abengoa Solar New Technologies S.A. Procedimiento para la creación de contactos eléctricos y contactos así creados
DE102014104230A1 (de) 2014-03-26 2015-10-01 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsemittierendes Bauteil und Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils
US10403537B2 (en) 2017-03-10 2019-09-03 Facebook Technologies, Llc Inorganic light emitting diode (ILED) assembly via direct bonding
DE102018126936A1 (de) 2018-10-29 2020-04-30 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauteilen
DE102019126859A1 (de) 2019-10-07 2021-04-08 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Anzeigevorrichtung und Anzeigeeinheit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4038765A1 (de) * 1990-12-05 1992-06-11 Abb Patent Gmbh Verfahren zum beschicken und benetzen eines substrates mit lot
EP2731126A1 (de) * 2012-11-09 2014-05-14 Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Verfahren zum Binden von Chipfarbstoffen

Also Published As

Publication number Publication date
CN117716523A (zh) 2024-03-15
US20240332448A1 (en) 2024-10-03
DE112022003668A5 (de) 2024-05-16
DE102021119155A1 (de) 2023-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010042567B3 (de) Verfahren zum Herstellen eines Chip-Package und Chip-Package
DE69233232T2 (de) Elektrischer Verbindungskörper und Herstellungsverfahren dafür
DE10101875A1 (de) Elektronisches Bauteil mit aufeinander gestapelten Halbleiterchips
EP1716595A2 (de) Halbleiterbauteil mit einem stapel aus halbleiterchips und verfahren zur herstellung desselben
DE102007040149A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterchipmoduls und einer Halbleiterchipverpackung
DE102009044641A1 (de) Einrichtung mit einem Halbleiterchip und Metallfolie
WO2004015770A1 (de) Mehrlagiger schaltungsträger und herstellung desselben
DE2744167A1 (de) Photokoppler
DE102008063325A1 (de) Verfahren zur Fertigung von Leuchtmitteln
DE102020108542A1 (de) Verstärkungs-package unter verwendung von verstärkungs-patches
WO2017016953A1 (de) Verfahren zur herstellung eines bauelements und ein bauelement
WO2024061689A1 (de) Verfahren zum herstellen eines elektronischen bauelements und elektronisches bauelement
DE102012107876A1 (de) Trägerplatte, Vorrichtung mit Trägerplatte sowie Verfahren zur Herstellung einer Trägerplatte
DE102015114579B4 (de) Halbleiterchip
WO2023001927A1 (de) Verfahren zum aufbringen eines elektrischen verbindungsmaterials oder flussmittels auf ein bauelement
DE102020120139B4 (de) Ein halbleiterbauelementpackage mit seitenwänden, die mit kontaktpads eines halbleiterdies verbunden sind und ein verfahren zu seiner herstellung
DE102008053645A1 (de) Verfahren zum Herstellen von mehreren Halbleiter-Bauelementen
EP2067390A2 (de) Verfahren zur herstellung einer anordnung optoelektronischer bauelemente und anordnung optoelektronischer bauelemente
WO2001097285A2 (de) Elektronisches bauteil aus einem gehäuse und einem substrat
WO2020074591A1 (de) Elektronisches bauteil und verfahren zum aufbringen von zumindest einem lötpad auf ein elektronisches bauteil
EP1298723A2 (de) Elektronisches Bauteil mit einem Kunststoffgehäuse und Komponenten eines Systemträgers und Verfahren zu deren Herstellung
DE102015107591B4 (de) Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils
DE69013985T2 (de) Chip-Baustein niedriger Kapazität, insbesondere PIN-Chip-Diode.
DE102005030946B4 (de) Halbleiterbauteil mit Verdrahtungssubstrat und Lotkugeln als Verbindungselement sowie Verfahren zur Herstellung des Halbleiterbauteils
WO2023148222A1 (de) Zielträger, halbleiteranordnung und verfahren zum transferieren eines halbleiterbauelements und haltestruktur

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: 22755098

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18580115

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202280051315.1

Country of ref document: CN

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R225

Ref document number: 112022003668

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 22755098

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1