WO2024061689A1 - Method for producing an electronic component, and electronic component - Google Patents
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- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
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Definitions
- the present invention relates to a method for producing an electronic component and to an electronic component.
- One object of the present invention is to provide a method for producing an electronic component.
- a further object of the present invention is to provide an electronic component.
- a method for producing an electronic component includes steps for providing an electronic semiconductor chip, wherein a first contact surface and a second contact surface are formed on a contact side of the electronic semiconductor chip, wherein the first contact surface and the second contact surface are a first height above an intermediate the first contact surface and the second contact surface portion of the contact side are raised to provide a carrier, wherein on an upper side of the A first counter-contact surface and a second counter-contact surface are formed on the carrier, the first counter-contact surface and the second counter-contact surface being raised by a second height above a section of the top side of the carrier located between the first counter-contact surface and the second counter-contact surface, the first height is greater than or equal to zero and the second height is greater than, less than or equal to zero, with a total height formed as the sum of the first height and the second height being greater than zero, for arranging capsules on the mating contact surfaces, the capsules each being one have a solid shell that encloses a supercooled metallic liquid, the capsules each having a diameter that is smaller than the overall
- This method does not require any fine structuring of a connecting material to connect the contact surfaces of the electronic semiconductor chip to the mating contact surfaces of the carrier. This means that the method can advantageously be carried out simply and cost-effectively.
- the method also does not require the use of silver to produce the electrically conductive connection between the electronic semiconductor chip and the carrier, which advantageously reduces the risk of migration of silver and the associated risk of short circuits.
- the method also does not require any prior application of solder to the contact surfaces of the electronic semiconductor chip, which also contributes to the method being simple and cost-effective to carry out.
- the process can be carried out at low temperatures, which, among other things, enables the use of inexpensive carrier materials, for example the use of PET.
- capsules are also arranged on a section of the top side of the carrier located next to the mating contact surfaces. This makes it possible to apply the capsules using a method with low positioning accuracy, making the method simple and cost-effective to carry out.
- a further step is carried out to remove at least some of the capsules arranged next to the mating contact surfaces. This advantageously prevents capsules arranged next to the mating contact surfaces from breaking open at a time after the electronic semiconductor chip has been pressed onto the carrier, for example due to the effects of heat, and causing electrical short circuits.
- the capsules are removed using a solvent, by blowing off, by an etching process or by means of an adhesive film.
- these variants each enable effective, gentle and cost-effective removal of at least some of the capsules arranged next to the mating contact surfaces.
- the capsules are arranged using a shadow mask.
- this enables simple and cost-effective application of the capsules, whereby the positions of the capsules can be limited to desired areas of the top of the carrier.
- the capsules are arranged using a spraying process. This advantageously makes it possible to apply the capsules quickly and cost-effectively.
- the capsules are arranged together with a solvent on the mating contact surfaces. The solvent evaporates before the electronic semiconductor chip is pressed on.
- capsules dispersed in a solvent can be applied particularly well by means of a spraying process.
- the capsules are arranged using a printing process.
- a printing process also enables cost-effective application of the capsules to the top of the carrier.
- the capsules are embedded in a matrix material and arranged on the mating contact surfaces.
- capsules embedded in a matrix material can be arranged particularly easily on the mating contact surfaces of the carrier.
- the matrix material can, for example, be an organic material or comprise an acrylic resin, an epoxy or a silicone.
- the matrix material is removed after the electronic semiconductor chip has been pressed on, in particular using a solvent.
- capsules arranged next to the mating contact surfaces can also be removed when the matrix material is removed.
- the matrix material is hardened after the electronic semiconductor chip has been pressed on.
- the matrix material can then remain on the electronic component obtainable by the method.
- the cured matrix material can protect capsules remaining in the matrix material and isolate them from each other, so that capsules remaining in the matrix material cannot cause any undesirable short circuits even after the electronic semiconductor chip has been pressed onto the carrier.
- the matrix material touches the section of the contact side of the electronic semiconductor chip located between the first contact surface and the second contact surface and the section of the top side of the electronic semiconductor chip located between the first mating contact surface and the second mating contact surface carrier.
- the hardened matrix material can thereby form an underfill of the electronic semiconductor chip and additionally fix it mechanically to the carrier.
- the underfilling can also protect the electrically conductive connections between the electronic semiconductor chip and the carrier from external influences.
- a distance between the first contact surface and the second contact surface is less than 50 pm, in particular less than 20 pm. Despite this small distance between the contact surfaces of the electronic semiconductor chip, the method advantageously enables reliable electrical contacting without the risk of a short circuit between the first contact surface and the second contact surface.
- the diameter of the capsules is between 0.2 pm and 10 pm, in particular between 0.5 pm and 5 pm.
- the capsules are therefore advantageously suitable for producing an electrically conductive connection between the contact surfaces of the electronic semiconductor chip and the mating contact surfaces of the carrier, even in the case of a very small electronic semiconductor chip with very small contact surfaces with a very small distance.
- the diameter of the capsules is between 0.5 pm and 3 pm smaller than the overall height.
- the method thereby enables the production of an electronic component with very compact external dimensions, in particular with a low height.
- the shells of the capsules have an oxide, in particular a tin oxide (SnOx).
- the shells of the capsules therefore have suitable mechanical properties.
- the supercooled metallic liquid has Sn, SnAgCu or SnBi.
- the supercooled metallic liquid is advantageously suitable for producing an electrically conductive connection between the contact surfaces of the electronic semiconductor chip and the mating contact surfaces of the carrier.
- the electronic semiconductor chip is an optoelectronic semiconductor chip, in particular a light-emitting diode chip.
- the method is therefore suitable for producing an optoelectronic component, for example a light-emitting diode component.
- optoelectronic semiconductor chips with a very small size can be used.
- An electronic component has an electronic semiconductor chip and a carrier.
- a first contact surface and a second contact surface are formed on a contact side of the electronic semiconductor chip.
- the first contact surface and the second contact surface are raised by a first height above a section of the contact side located between the first contact surface and the second contact surface.
- a first counter-contact surface and a second counter-contact surface are formed on an upper side of the carrier.
- the first counter-contact surface and the second counter-contact surface are raised by a second height above a section of the top side of the carrier located between the first counter-contact surface and the second counter-contact surface.
- the first height is greater than or equal to zero.
- the second height is greater than, less than or equal to zero.
- a total height formed as the sum of the first height and the second height is greater than zero.
- the first contact area and the second contact area are connected to the first mating contact surface and the second mating contact surface via solder connections.
- capsules are arranged, each of which has a solid shell that encloses a supercooled metallic liquid.
- the capsules each have a diameter that is smaller than the overall height.
- this electronic component can be produced easily and cost-effectively.
- the solder connections can be made without silver, which advantageously reduces the risk of silver migration and the associated risk of short circuits.
- the carrier can have a cost-effective carrier material, for example PET.
- the capsules are embedded in a matrix material.
- the matrix material can protect and insulate the capsules embedded in the matrix material from each other, so that the capsules advantageously cannot cause undesirable short circuits.
- the matrix material can also form an underfill of the electronic semiconductor chip, additionally fix it mechanically to the carrier and protect the solder connections between the electronic semiconductor chip and the carrier from external influences.
- Figure 1 is a sectional side view of an electronic semiconductor chip
- Figure 2 is a sectional side view of a carrier
- Figure 3 shows a top view of mating contact surfaces on an upper side of the carrier
- Figure 4 shows a total height formed as the sum of a first height and a second height
- Figure 5 shows a shadow mask used to apply capsules
- Figure 6 shows a side view of the carrier with capsules applied to the mating contact surfaces
- Figure 7 shows a top view of the top of the carrier with the capsules applied thereto
- Figure 8 is a sectional view of one of the capsules
- Figure 9 is a sectional side view of the carrier with an electronic semiconductor chip pressed onto it;
- Figure 10 shows a sectional detailed view of a contact surface and a mating contact surface during the pressing on of the electronic semiconductor chip
- Figure 11 shows a further detailed view of a contact surface and a mating contact surface during the pressing on of the electronic semiconductor chip
- Figure 12 capsules embedded in a solvent
- Figure 13 shows the carrier, the electronic semiconductor chip and capsules embedded in a matrix material.
- Figure 1 shows a schematic sectional side view of an electronic semiconductor chip 100.
- the electronic one Semiconductor chip 100 can be, for example, an optoelectronic semiconductor chip, in particular, for example, a light-emitting diode chip (LED chip).
- the electronic semiconductor chip 100 can also be any other electronic semiconductor chip.
- the electronic semiconductor chip 100 has a front side 101 and a contact side 102 opposite the front side 101. If the electronic semiconductor chip 100 is designed as an optoelectronic semiconductor chip, the front side 101 can, for example, form a light-emitting side of the electronic semiconductor chip 100. In the case of a differently designed electronic semiconductor chip 100, the front side 101 may have a different functional property or no functional property at all.
- a first contact surface 110 and a second contact surface 120 are formed on the contact side 102 of the electronic semiconductor chip 100.
- the first contact surface 110 and the second contact surface 120 are intended to electrically contact the electronic semiconductor chip 100, for example in order to apply electrical voltage and electrical current to the electronic semiconductor chip 100.
- the contact surfaces 110, 120 can be designed, for example, as layer sequences of different metallic materials.
- the first contact surface 110 and the second contact surface 120 have a distance 140 from each other measured in the lateral direction.
- the distance 140 can also be small.
- the distance 140 can be, for example, less than 50 pm or even less than 20 pm.
- the first contact surface 110 and the second contact surface 120 are each by a first height 130 over a section 103 of the contact side 102 located between the first contact surface 110 and the second contact surface 120 electronic semiconductor chips 100 raised.
- the first height 130 is dimensioned perpendicular to the contact side 102.
- the first height 130 can be in the range of a few pm and can be up to 10 pm, for example. However, the first height 130 can also be smaller values up to less than 1 pm. In an extreme case, the first height 130 can even be equal to zero.
- the first contact surface 110 and the second contact surface 120 are not raised above the section 103 of the contact side 102 located between the contact surfaces 110, 120, but are flush with the contact side 102 of the electronic semiconductor chip 100.
- the electronic semiconductor chip 100 can have further contact surfaces in addition to the first contact surface 110 and the second contact surface 120.
- Figure 2 shows a schematic sectional side view of a carrier 200.
- the carrier 200 can also be referred to as a substrate.
- the carrier 200 can, for example, have a plastic material, in particular, for example, PET.
- the carrier 200 has a top side 201, which is shown in plan view in FIG. At the top 201 of the carrier
- the first mating contact surface 210 is electrically conductive with one on the top
- the second counter contact surface 220 is electrically conductively connected to a second conductor track 225 formed on the upper side 201.
- the first counter contact surface 210 and the second counter contact surface 220 can, for example, each be formed as a layer stack of different metallic materials.
- the first counter-contact surface 210 and the second counter-contact surface 220 are a second height 230 above one between the first counter-contact surface 210 and the second Counter contact surface 220 located section 203 of the top 201 of the carrier 200 raised.
- the second height 230 is dimensioned perpendicular to the top 201 of the carrier 200.
- the second height 230 can be, for example, a few pm, for example up to 10 pm. However, the second height 230 can also have a smaller value, for example a value of less than 1 pm.
- the first mating contact surface 210 and the second mating contact surface 220 can even be sunk into the top 201 of the carrier 200 in such a way that the second height 230 is equal to zero or even has a value of less than zero. In the latter case, the section 203 of the top side 201 of the carrier 200 lying between the first mating contact surface 210 and the second mating contact surface 220 projects beyond the first mating contact surface 210 and the second mating contact surface 220.
- the first conductor track 215 and the second conductor track 225 can have a height relative to the top side 201 of the carrier 200 that corresponds to the second height 230 of the first mating contact surface 210 and the second mating contact surface 220.
- the conductor tracks 215, 225 can also have a smaller or larger height.
- the carrier 200 can have further counter-contact surfaces in addition to the first counter-contact surface 210 and the second counter-contact surface 220.
- a total height 300 can be mathematically formed from the first height 130 of the contact surfaces 110, 120 of the electronic semiconductor chip 100 and the second height 230 of the mating contact surfaces 210, 220 of the carrier 200. This is shown graphically in Figure 4.
- the total height 300 corresponds to the sum of the first height 130 and the second height 230. This applies not only to the case shown in FIG. 4, in which the first height 130 and the second height 230 each have positive values, but also in the case that s first height 130 or the second height 230 has the value zero or the second height 230 has a negative value.
- Figure 5 shows a schematic representation of the top 201 of the carrier 200 with a shadow mask 500 arranged above the top 201.
- the shadow mask 500 has an opening 510 which is arranged above the first mating contact surface 210 and the second mating contact surface 220.
- the size of the opening 510 is dimensioned such that through the opening 510, in addition to the first mating contact surface 210 and the second mating contact surface 220 and the section 203 of the top 201 of the carrier 200 lying between the mating contact surfaces 210, 220, parts of the Conductor tracks 215, 225 and further sections 204 of the top 201 of the carrier 200 are visible and accessible.
- the opening 510 of the shadow mask 500 could also, for example, be dimensioned so small that only the first mating contact surface 210, the second mating contact surface 220 and the section 203 of the top 201 of the carrier 200 lying between the mating contact surfaces 210, 220 are exposed.
- the opening 510 of the shadow mask 500 could also be larger.
- the use of a shadow mask 500 with a larger opening 510 offers the advantage that the shadow mask 500 only has to be positioned with little precision in order to arrange the opening 510 over the first mating contact surface 210 and the second mating contact surface 220.
- the use of the shadow mask 500 can also be completely dispensed with, as will be explained below.
- Figure 6 shows a schematic sectional side view of the carrier 200 in a processing state that follows the previous illustrations.
- Figure 7 shows a top view of the top 201 of the carrier 200 in the processing status shown in Figure 6.
- Capsules 400 have been arranged on the mating contact surfaces 210, 220 on the top 201 of the carrier 200.
- the arranging The capsules 400 are made using the shadow mask 500 shown in FIG. 5.
- Capsules 400 have been arranged in the entire area exposed through the opening 510 of the shadow mask 500.
- capsules 400 have been arranged not only on the first mating contact surface 210 and the second mating contact surface 220, but also on the section 203 of the top 201 of the carrier 200 lying between the mating contact surfaces 210, 220, on parts of the conductor tracks 215, 225 and on further sections 204 of the top 201 of the carrier 200.
- the capsules 400 could also be limited to the first mating contact surface 210, the second mating contact surface 220 and the section 203 of the top 201 of the carrier 200 lying between the mating contact surfaces 210, 220. If a shadow mask 500 were completely dispensed with, the capsules 400 would be arranged on the entire upper side 201 of the carrier 200. All that is absolutely necessary is that capsules 400 be arranged on the mating contact surfaces 210, 220.
- the capsules 400 are all designed essentially the same.
- Figure 8 shows a schematic sectional view of one of the capsules 400.
- Each capsule 400 has a solid shell 410 enclosing a supercooled metallic liquid 420 .
- the solid shell 410 can, for example, have an oxide, for example a tin oxide (SnOx, SnO, Sn2O3, SnO2).
- the supercooled metallic liquid 420 can comprise, for example, tin or a tin compound, in particular, for example, Sn, SnAgCu or SnBi.
- the capsules 400 each have a diameter of 430.
- the diameter 430 is less than the total height 300, i.e. less than the sum of the first height 130 and the second height 230. It is expedient that the diameter 430 of the capsules 400 is between 0.5 pm and 3 pm smaller than the total height 300.
- the diameter 430 of the capsules 400 can be, for example, between 0.2 pm and 10 pm, in particular, for example, between 0.5 pm and 5 pm.
- Figure 9 shows a schematic sectional side view of the electronic semiconductor chip 100 and the carrier 200 in a processing state that follows the previous illustrations.
- the electronic semiconductor chip 100 has been pressed onto the carrier 200 in such a way that the first contact surface 110 of the electronic semiconductor chip 100 is on the first mating contact surface 210 of the carrier 200 and the second contact surface 120 of the electronic Semiconductor chips 100 have been pressed onto the second mating contact surface 220 of the carrier 200.
- This processing step is shown schematically in FIG. 10, where an enlarged sectional side view of a part of the second contact surface 120 of the electronic semiconductor chip 100 and a part of the second mating contact surface 220 of the carrier 200 is shown.
- the capsules 400 previously arranged on the mating contact surfaces 210, 220 are squeezed and deformed between the mating contact surfaces 210, 220 and the contact surfaces 110, 120 until the shells 410 of the contact surfaces 110 between the contact surfaces , 120 and the mating contact surfaces 210 , 220 finally break open capsules 400 .
- the supercooled metallic liquid 420 contained in the capsules 400 runs out and wets the contact surfaces 110, 120 of the electronic semiconductor chip 100 and the mating contact surfaces 210, 220 of the carrier 200.
- the electronic semiconductor chip 100 can be pressed onto the carrier 200, for example, with a pressure between 0.1 MPa and 10 MPa.
- the supercooled metallic liquid 420 emerging from the broken capsules 400 solidifies quickly after wetting the contact surfaces 110, 120 and mating contact surfaces 210, 220 and forms solder connections 450 between the first contact surface 110 and the first mating contact surface 210 as well the second contact surface 120 and the second mating contact surface 220. This is shown in Figure 9 and in the enlarged detailed view of Figure 11.
- the number of capsules 400 applied per surface to the top side 201 of the carrier 200 during the arrangement of the capsules 400 on the mating contact surfaces 210, 220 of the carrier 200 can be chosen so high that the resulting solder connections 450 have good electrical and thermal conductivity.
- the number of capsules 400 per area should be chosen to be sufficiently low so that the solder connections 450 transmit thermomechanical stress to the lowest possible extent and there is only a small risk of an electrical short circuit forming when the electronic semiconductor chip 100 is pressed onto the carrier 200.
- the capsules 400 arranged on the section 203 of the top side 201 of the carrier 200 located between the first mating contact surface 210 and the second mating contact surface 220 are not opened during the pressing of the electronic semiconductor chip 100 onto the carrier 200 fnet. This is ensured in particular by the fact that the diameter 430 of the capsules 400 is smaller than the overall height 300. This prevents unwanted short circuits between the first mating contact surface 210 and the second mating contact surface 220 of the carrier 200 or arise between the first contact surface 110 and the second contact surface 120 of the electronic semiconductor chip 100.
- the capsules 400 arranged on the conductor tracks 215, 225 and on other sections 204 of the top 201 of the carrier 200 also remain intact.
- the carrier 200 with the electronic semiconductor chip 100 arranged thereon can form an electronic component 10, the processing of which is completed. If the electronic semiconductor chip 100 is an optoelectronic semiconductor chip, that is Electronic component 10 is an optoelectronic component. However, starting from the processing status shown in FIG. 9, further processing steps can also be carried out.
- the processing status shown in FIG. 9 can optionally be followed by a process step for removing at least some of the capsules 400 arranged next to the mating contact surfaces 210, 220.
- the removal of at least some of the capsules 400 arranged next to the mating contact surfaces 210, 220 can be done, for example, using a solvent, by blowing off, by an etching process or by means of an adhesive film. It is advantageous if, when removing the capsules 400, as large a portion of the capsules 400 as possible are removed, which are located on the section 203 of the top 201 of the carrier 200 arranged between the mating contact surfaces 210, 220, since the capsules 400 arranged there are particularly could easily cause a short circuit.
- Arranging the capsules 400 on the mating contact surfaces 210, 220 of the carrier 200, as described with reference to FIGS. 6 and 7, can be done, for example, by a spraying process.
- the shadow mask 500 described with reference to FIG. 5 can optionally be used here.
- the capsules 400 can be dispersed in a solvent 600, which is used together with the 400 capsules are sprayed on. This is shown schematically in FIG. 12, where a part of the first mating contact surface 210 of the carrier 200 is shown with some capsules 400 arranged thereon.
- the solvent 600 can evaporate after spraying on the capsules 400 before the electronic semiconductor chip 100 is pressed onto the carrier 200.
- the capsules 400 can be arranged using a printing process, as described with reference to FIGS. 6 and 7.
- the shadow mask 500 described with reference to FIG. 5 can be used.
- the shadow mask in this case is a printing screen or stencil.
- the capsules 400 can be embedded in a matrix material 700. This is shown in Figure 13, where the carrier 200 and the electronic semiconductor chip 100 are shown schematically after the electronic semiconductor chip 100 has been pressed on.
- the matrix material 700 applied together with the capsules 400 by a printing process can be removed after the electronic semiconductor chip 100 has been pressed on, for example using a solvent.
- the matrix material 700 can comprise, for example, an organic material, for example a palmitic acid or 1-decanol.
- capsules 400 embedded in the matrix material 700 that were not broken during the pressing on of the electronic semiconductor chip 100 can also be removed.
- the matrix material 700 may include, for example, an acrylic resin, an epoxy, or a silicone.
- the hardening of the matrix material 700 can be achieved, for example, by applying heat or by irradiation with light.
- the hardened matrix material 700 then remains on the electronic component 10, as shown in FIG. 13.
- the hardened matrix material 700 can fix the capsules 400 embedded in the matrix material 700, which have not broken open during the pressing on of the electronic semiconductor chip 100, in such a way that these capsules 400 can later break open or at least a short circuit can occur due to the metallic material emerging from the capsules 400 Liquid 420 is prevented.
- the cured matrix material 700 can also fulfill the function of an underfill.
- the matrix material 700 after pressing on the electronic semiconductor chip 100, covers the section 103 of the contact side 102 of the electronic semiconductor chip 100 located between the first contact surface 110 and the second contact surface 120 and that between the first mating contact surface 210 and the Second counter contact surface 220 touches section 203 of the top 201 of the carrier 200.
- the matrix material 700 fills as completely as possible the space between the contact surfaces 110, 120, the contact side 102 of the electronic semiconductor chip 100, the mating contact surfaces 210, 220 and the top 201 of the carrier 200.
- the matrix material 700 then effects an additional mechanical fixation of the electronic semiconductor chip 100 on the carrier 200, can prevent ion migration and protect the electrical connections between the contact surfaces 110, 120 and the mating contact surfaces 210, 220 from external influences caused by moisture, acids and corrosive gases .
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Abstract
A method for producing an electronic component comprises steps for providing an electronic semiconductor chip, wherein a first contact pad and a second contact pad are formed on a contact side of the electronic semiconductor chip, wherein the first contact pad and the second contact pad are elevated by a first height over a portion of the contact side situated between the first contact pad and the second contact pad, for providing a carrier, wherein a first mating contact pad and a second mating contact pad are formed on a top side of the carrier, wherein the first mating contact pad and the second mating contact pad are elevated by a second height over a portion of the top side of the carrier situated between the first mating contact pad and the second mating contact pad, wherein the first height is greater than or equal to zero and the second height is greater or less than or equal to zero, wherein a total height formed as the sum of the first height and the second height is greater than zero, for arranging capsules on the mating contact pads, wherein the capsules each have a solid shell enclosing a supercooled metallic liquid, wherein the capsules each have a diameter that is smaller than the total height, and for pressing the electronic semiconductor chip onto the carrier in such a way that the contact pads of the electronic semiconductor chip are pressed onto the mating contact pads of the carrier, wherein the shells of the capsules arranged between the contact pads and the mating contact pads break open and the metallic liquid wets the contact pads and the mating contact pads.
Description
VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES ELEKTRONISCHEN BAUELEMENTS UND ELEKTRONISCHES BAUELEMENT METHOD FOR PRODUCING AN ELECTRONIC COMPONENT AND ELECTRONIC COMPONENT
BESCHREIBUNG DESCRIPTION
Die vorliegende Erfindung betri f ft ein Verfahren zum Herstellen eines elektronischen Bauelements sowie ein elektronisches Bauelement . The present invention relates to a method for producing an electronic component and to an electronic component.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2022 124 574 . 8 , deren Of fenbarungsgehalt hiermit durch Bezugnahme auf genommen ist . The present application claims the priority of German patent application 10 2022 124 574. 8, the disclosure content of which is hereby incorporated by reference.
Es sind im Stand der Technik verschiedene Verfahren zur elektrischen Kontaktierung elektronischer Halbleiterchips mit geringen lateralen Abmessungen bekannt . Viele derartige Verfahren erfordern eine vorherige Mikrostrukturierung der verwendeten Kontaktmaterialen und gehen mit einem hohen Kurzschlussrisiko einher . Various methods for electrically contacting electronic semiconductor chips with small lateral dimensions are known in the prior art. Many such methods require prior microstructuring of the contact materials used and are associated with a high risk of short circuits.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen eines elektronischen Bauelements anzugeben . Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein elektronisches Bauelement bereitzustellen . Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst . In den abhängigen Ansprüchen sind verschiedene Weiterbildungen angegeben . One object of the present invention is to provide a method for producing an electronic component. A further object of the present invention is to provide an electronic component. These tasks are solved by a method and a device with the features of the independent patent claims. Various further developments are specified in the dependent claims.
Ein Verfahren zum Herstellen eines elektronischen Bauelements umfasst Schritte zum Bereitstellen eines elektronischen Halbleiterchips , wobei an einer Kontaktseite des elektronischen Halbleiterchips eine erste Kontakt fläche und eine zweite Kontaktfläche ausgebildet sind, wobei die erste Kontakt fläche und die zweite Kontakt fläche um eine erste Höhe über einen zwischen der ersten Kontakt fläche und der zweiten Kontaktfläche befindlichen Abschnitt der Kontaktseite erhaben sind, zum Bereitstellen eines Trägers , wobei an einer Oberseite des
Trägers eine erste Gegenkontakt fläche und eine zweite Gegenkontaktfläche ausgebildet sind, wobei die erste Gegenkontaktfläche und die zweite Gegenkontakt fläche um eine zweite Höhe über einen zwischen der ersten Gegenkontakt fläche und der zweiten Gegenkontakt fläche befindlichen Abschnitt der Oberseite des Trägers erhaben sind, wobei die erste Höhe größer oder gleich Null ist und die zweite Höhe größer, kleiner oder gleich Null ist , wobei eine als Summe der ersten Höhe und der zweiten Höhe gebildete Gesamthöhe größer als Null i st, zum Anordnen von Kapseln auf den Gegenkontaktflächen, wobei die Kapseln j eweils eine feste Schale aufweisen, die eine unterkühlte metallische Flüssigkeit umschließt , wobei die Kapseln j eweils einen Durchmesser aufweisen, der geringer als die Gesamthöhe ist , und zum Aufpressen des elektronischen Halbleiterchips auf den Träger derart , dass die Kontakt flächen des elektronischen Halbleiterchips auf die Gegenkontaktflächen des Trägers gepresst werden, wobei die Schalen der zwischen den Kontakt flächen und den Gegenkontaktflächen angeordneten Kapseln aufbrechen und die metallische Flüssigkeit die Kontakt flächen und die Gegenkontaktflächen benetzt . A method for producing an electronic component includes steps for providing an electronic semiconductor chip, wherein a first contact surface and a second contact surface are formed on a contact side of the electronic semiconductor chip, wherein the first contact surface and the second contact surface are a first height above an intermediate the first contact surface and the second contact surface portion of the contact side are raised to provide a carrier, wherein on an upper side of the A first counter-contact surface and a second counter-contact surface are formed on the carrier, the first counter-contact surface and the second counter-contact surface being raised by a second height above a section of the top side of the carrier located between the first counter-contact surface and the second counter-contact surface, the first height is greater than or equal to zero and the second height is greater than, less than or equal to zero, with a total height formed as the sum of the first height and the second height being greater than zero, for arranging capsules on the mating contact surfaces, the capsules each being one have a solid shell that encloses a supercooled metallic liquid, the capsules each having a diameter that is smaller than the overall height, and for pressing the electronic semiconductor chip onto the carrier in such a way that the contact surfaces of the electronic semiconductor chip onto the mating contact surfaces of the carrier are pressed, whereby the shells of the capsules arranged between the contact surfaces and the counter-contact surfaces break open and the metallic liquid wets the contact surfaces and the counter-contact surfaces.
Dieses Verfahren erfordert keine Feinstrukturierung eines Verbindungsmaterials zur Verbindung der Kontakt flächen des elektronischen Halbleiterchips mit den Gegenkontakt flächen des Trägers . Dadurch ist das Verfahren vorteilhafterweise einfach und kostengünstig durchführbar . Das Verfahren erfordert außerdem keine Verwendung von Silber zur Herstellung der elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem elektronischen Halbleiterchip und dem Träger, wodurch vorteilhafterweise das Risiko einer Migration von Silber und die damit einhergehende Gefahr von Kurzschlüssen reduziert werden . Das Verfahren erfordert auch kein vorheriges Aufbringen von Lot auf die Kontaktflächen des elektronischen Halbleiterchips , was ebenfalls dazu beiträgt , dass das Verfahren einfach und kostengünstig durchführbar ist . Ferner lässt sich das Verfahren bei niedrigen Temperaturen durchführen, was unter anderem die Verwendung kostengünstiger Trägermaterialien ermöglicht , beispielsweise die Verwendung von PET .
In einer Aus führungs form des Verfahrens werden auch auf einem neben den Gegenkontaktflächen befindlichen Abschnitt der Oberseite des Trägers Kapseln angeordnet . Dies ermöglicht es , die Kapseln mittels eines Verfahrens mit geringer Positioniergenauigkeit auf zubringen, wodurch das Verfahren einfach und kostengünstig durchführbar ist . This method does not require any fine structuring of a connecting material to connect the contact surfaces of the electronic semiconductor chip to the mating contact surfaces of the carrier. This means that the method can advantageously be carried out simply and cost-effectively. The method also does not require the use of silver to produce the electrically conductive connection between the electronic semiconductor chip and the carrier, which advantageously reduces the risk of migration of silver and the associated risk of short circuits. The method also does not require any prior application of solder to the contact surfaces of the electronic semiconductor chip, which also contributes to the method being simple and cost-effective to carry out. Furthermore, the process can be carried out at low temperatures, which, among other things, enables the use of inexpensive carrier materials, for example the use of PET. In one embodiment of the method, capsules are also arranged on a section of the top side of the carrier located next to the mating contact surfaces. This makes it possible to apply the capsules using a method with low positioning accuracy, making the method simple and cost-effective to carry out.
In einer Aus führungs form des Verfahrens wird nach dem Aufpressen des elektronischen Halbleiterchips ein weiterer Schritt durchgeführt zum Entfernen zumindest eines Teils der neben den Gegenkontaktflächen angeordneten Kapseln . Vorteilhafterweise wird dadurch verhindert , dass neben den Gegenkontaktflächen angeordnete Kapseln zu einem Zeitpunkt nach dem Aufpressen des elektronischen Halbleiterchips auf den Träger, beispielsweise durch Hitzeeinwirkung, aufbrechen und elektrische Kurzschlüsse verursachen . In one embodiment of the method, after pressing on the electronic semiconductor chip, a further step is carried out to remove at least some of the capsules arranged next to the mating contact surfaces. This advantageously prevents capsules arranged next to the mating contact surfaces from breaking open at a time after the electronic semiconductor chip has been pressed onto the carrier, for example due to the effects of heat, and causing electrical short circuits.
In einer Aus führungs form des Verfahrens erfolgt das Entfernen der Kapseln unter Verwendung eines Lösungsmittels , durch Abblasen, durch ein Ätzverfahren oder mittels einer Klebefolie . Vorteilhafterweise ermöglichen diese Varianten j eweils eine wirksame , schonende und kostengünstige Entfernung zumindest eines Teils der neben den Gegenkontaktflächen angeordneten Kapseln . In one embodiment of the method, the capsules are removed using a solvent, by blowing off, by an etching process or by means of an adhesive film. Advantageously, these variants each enable effective, gentle and cost-effective removal of at least some of the capsules arranged next to the mating contact surfaces.
In einer Aus führungs form des Verfahrens erfolgt das Anordnen der Kapseln unter Verwendung einer Schattenmaske . Vorteilhafterweise ermöglicht dies ein einfaches und kostengünstiges Aufbringen der Kapseln, wobei die Positionen der Kapseln auf gewünschte Bereiche der Oberseite des Trägers beschränkt werden können . In one embodiment of the method, the capsules are arranged using a shadow mask. Advantageously, this enables simple and cost-effective application of the capsules, whereby the positions of the capsules can be limited to desired areas of the top of the carrier.
In einer Aus führungs form des Verfahrens erfolgt das Anordnen der Kapseln durch ein Sprühverfahren . Vorteilhafterweise ist dadurch ein schnelles und kostengünstiges Aufbringen der Kapseln möglich .
In einer Aus führungs form des Verfahrens werden die Kapseln gemeinsam mit einem Lösungsmittel auf den Gegenkontaktflächen angeordnet . Das Lösungsmittel verdunstet vor dem Aufpressen des elektronischen Halbleiterchips . Vorteilhafterweise können in einem Lösungsmittel dispergierte Kapseln besonders gut mittels eines Sprühverfahrens aufgebracht werden . In one embodiment of the method, the capsules are arranged using a spraying process. This advantageously makes it possible to apply the capsules quickly and cost-effectively. In one embodiment of the method, the capsules are arranged together with a solvent on the mating contact surfaces. The solvent evaporates before the electronic semiconductor chip is pressed on. Advantageously, capsules dispersed in a solvent can be applied particularly well by means of a spraying process.
In einer Aus führungs form des Verfahrens erfolgt das Anordnen der Kapseln durch ein Druckverfahren . Vorteilhafterweise ermöglicht auch ein Druckverfahren ein kostengünstiges Aufbringen der Kapseln auf die Oberseite des Trägers . In one embodiment of the method, the capsules are arranged using a printing process. Advantageously, a printing process also enables cost-effective application of the capsules to the top of the carrier.
In einer Aus führungs form des Verfahrens werden die Kapseln eingebettet in ein Matrixmaterial auf den Gegenkontaktflächen angeordnet . Vorteilhafterweise lassen sich in ein Matrixmaterial eingebettete Kapseln besonders einfach auf den Gegenkontaktflächen des Trägers anordnen . Das Matrixmaterial kann beispielsweise ein organisches Material sein oder ein Acrylharz , ein Epoxid oder ein Silikon aufweisen . In one embodiment of the method, the capsules are embedded in a matrix material and arranged on the mating contact surfaces. Advantageously, capsules embedded in a matrix material can be arranged particularly easily on the mating contact surfaces of the carrier. The matrix material can, for example, be an organic material or comprise an acrylic resin, an epoxy or a silicone.
In einer Aus führungs form des Verfahrens wird das Matrixmaterial nach dem Aufpressen des elektronischen Halbleiterchips entfernt , insbesondere mittels eines Lösungsmittels . Vorteilhafterweise können bei der Entfernung des Matrixmaterials auch neben den Gegenkontaktflächen angeordnete Kapseln entfernt werden . In one embodiment of the method, the matrix material is removed after the electronic semiconductor chip has been pressed on, in particular using a solvent. Advantageously, capsules arranged next to the mating contact surfaces can also be removed when the matrix material is removed.
In einer Aus führungs form des Verfahrens wird das Matrixmaterial nach dem Aufpressen des elektronischen Halbleiterchips ausgehärtet . Das Matrixmaterial kann dann an dem durch das Verfahren erhältlichen elektronischen Bauelement verbleiben . Das ausgehärtete Matrixmaterial kann in dem Matrixmaterial verbliebene Kapseln schützen und voneinander isolieren, sodass in dem Matrixmaterial verbliebene Kapseln auch nach dem Aufpressen des elektronischen Halbleiterchips auf den Träger keine unerwünschten Kurzschlüsse verursachen können .
In einer Aus führungs form des Verfahrens berührt das Matrixmaterial nach dem Aufpressen des elektronischen Halbleiterchips den zwischen der ersten Kontakt fläche und der zweiten Kontaktfläche befindlichen Abschnitt der Kontaktseite des elektronischen Halbleiterchips und den zwischen der ersten Gegenkontaktfläche und der zweiten Gegenkontakt fläche be findlichen Abschnitt der Oberseite des Trägers . Das ausgehärtete Matrix- material kann dadurch eine Unterfüllung (underfill ) des elektronischen Halbleiterchips bilden, diesen zusät zlich mechanisch an dem Träger fixieren . Die Unterfüllung kann auch die elektrisch leitenden Verbindungen zwischen dem elektronischen Halbleiterchip und dem Träger vor äußeren Einwirkungen schützen . In one embodiment of the method, the matrix material is hardened after the electronic semiconductor chip has been pressed on. The matrix material can then remain on the electronic component obtainable by the method. The cured matrix material can protect capsules remaining in the matrix material and isolate them from each other, so that capsules remaining in the matrix material cannot cause any undesirable short circuits even after the electronic semiconductor chip has been pressed onto the carrier. In one embodiment of the method, after the electronic semiconductor chip has been pressed on, the matrix material touches the section of the contact side of the electronic semiconductor chip located between the first contact surface and the second contact surface and the section of the top side of the electronic semiconductor chip located between the first mating contact surface and the second mating contact surface carrier. The hardened matrix material can thereby form an underfill of the electronic semiconductor chip and additionally fix it mechanically to the carrier. The underfilling can also protect the electrically conductive connections between the electronic semiconductor chip and the carrier from external influences.
In einer Aus führungs form des Verfahrens beträgt ein Abstand zwischen der ersten Kontakt fläche und der zweiten Kontaktfläche weniger als 50 pm, insbesondere weniger als 20 pm. Vorteilhafterweise ermöglicht das Verfahren trotz dieses nur geringen Abstands zwischen den Kontakt flächen des elektronischen Halbleiterchips eine zuverlässige elektrische Kontaktierung ohne Gefahr eines Kurzschlusses zwischen der ersten Kontakt fläche und der zweiten Kontakt fläche . In one embodiment of the method, a distance between the first contact surface and the second contact surface is less than 50 pm, in particular less than 20 pm. Despite this small distance between the contact surfaces of the electronic semiconductor chip, the method advantageously enables reliable electrical contacting without the risk of a short circuit between the first contact surface and the second contact surface.
In einer Aus führungs form des Verfahrens beträgt der Durchmesser der Kapseln zwischen 0 , 2 pm und 10 pm, insbesondere zwischen 0 , 5 pm und 5 pm . Vorteilhafterweise eignen sich die Kapseln dadurch zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen den Kontakt flächen des elektronischen Halbleiterchips und den Gegenkontaktflächen des Trägers auch im Fall eines sehr kleinen elektronischen Halbleiterchips mit sehr kleinen Kontakt flächen mit sehr geringem Abstand . In one embodiment of the method, the diameter of the capsules is between 0.2 pm and 10 pm, in particular between 0.5 pm and 5 pm. The capsules are therefore advantageously suitable for producing an electrically conductive connection between the contact surfaces of the electronic semiconductor chip and the mating contact surfaces of the carrier, even in the case of a very small electronic semiconductor chip with very small contact surfaces with a very small distance.
In einer Aus führungs form des Verfahrens ist der Durchmesser der Kapseln zwischen 0 , 5 pm und 3 pm geringer als die Gesamthöhe . Vorteilhafterweise ermöglicht das Verfahren dadurch eine Herstellung eines elektronischen Bauelements mit sehr kompakten äußeren Abmessungen, insbesondere mit geringer Höhe .
In einer Aus führungs form des Verfahrens weisen die Schalen der Kapseln ein Oxid auf , insbesondere ein Zinnoxid ( SnOx ) . Vorteilhafterweise weisen die Schalen der Kapseln dadurch geeignete mechanische Eigenschaften auf . In one embodiment of the method, the diameter of the capsules is between 0.5 pm and 3 pm smaller than the overall height. Advantageously, the method thereby enables the production of an electronic component with very compact external dimensions, in particular with a low height. In one embodiment of the method, the shells of the capsules have an oxide, in particular a tin oxide (SnOx). Advantageously, the shells of the capsules therefore have suitable mechanical properties.
In einer Aus führungs form des Verfahrens weist die unterkühlte metallische Flüssigkeit Sn, SnAgCu oder SnBi auf . Vorteilhafterweise eignet sich die unterkühlte metallische Flüssigkeit dadurch zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen den Kontakt flächen des elektronischen Halbleiterchips und den Gegenkontaktflächen des Trägers . In one embodiment of the method, the supercooled metallic liquid has Sn, SnAgCu or SnBi. The supercooled metallic liquid is advantageously suitable for producing an electrically conductive connection between the contact surfaces of the electronic semiconductor chip and the mating contact surfaces of the carrier.
In einer Aus führungs form des Verfahrens ist der elektronische Halbleiterchip ein optoelektronischer Halbleiterchip, insbesondere ein Leuchtdiodenchip . Das Verfahren eignet sich dadurch zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements , beispielsweise eines Leuchtdiodenbauelements . Vorteilhafterweise können dabei optoelektronische Halbleiterchips mit sehr geringer Größe verwendet werden . In one embodiment of the method, the electronic semiconductor chip is an optoelectronic semiconductor chip, in particular a light-emitting diode chip. The method is therefore suitable for producing an optoelectronic component, for example a light-emitting diode component. Advantageously, optoelectronic semiconductor chips with a very small size can be used.
Ein elektronisches Bauelement weist einen elektroni schen Halbleiterchip und einen Träger auf . An einer Kontaktseite des elektronischen Halbleiterchips sind eine erste Kontaktfläche und eine zweite Kontakt fläche ausgebildet . Die erste Kontakt fläche und die zweite Kontakt fläche sind um eine erste Höhe über einen zwischen der ersten Kontakt fläche und der zweiten Kontakt fläche befindlichen Abschnitt der Kontaktseite erhaben . An einer Oberseite des Trägers sind eine erste Gegenkontaktfläche und eine zweite Gegenkontakt fläche ausgebildet . Die erste Gegenkontakt fläche und die zweite Gegenkontaktfläche sind um eine zweite Höhe über einen zwischen der ersten Gegenkontakt fläche und der zweiten Gegenkontakt fläche befindlichen Abschnitt der Oberseite des Trägers erhaben . Die erste Höhe ist größer oder gleich Null . Die zweite Höhe ist größer, kleiner oder gleich Null . Eine als Summe der ersten Höhe und der zweiten Höhe gebildete Gesamthöhe ist größer als Null . Die erste Kontakt fläche und die zweite Kontakt fläche
sind über Lotverbindungen mit der ersten Gegenkontaktf lache und der zweiten Gegenkontakt fläche verbunden . Auf dem zwischen der ersten Gegenkontakt fläche und der zweiten Gegenkontaktfläche befindlichen Abschnitt der Oberseite des Trägers sind Kapseln angeordnet , die j eweils eine feste Schale aufweisen, die eine unterkühlte metallische Flüssigkeit umschließt . Die Kapseln weisen j eweils einen Durchmes ser auf , der geringer als die Gesamthöhe ist . An electronic component has an electronic semiconductor chip and a carrier. A first contact surface and a second contact surface are formed on a contact side of the electronic semiconductor chip. The first contact surface and the second contact surface are raised by a first height above a section of the contact side located between the first contact surface and the second contact surface. A first counter-contact surface and a second counter-contact surface are formed on an upper side of the carrier. The first counter-contact surface and the second counter-contact surface are raised by a second height above a section of the top side of the carrier located between the first counter-contact surface and the second counter-contact surface. The first height is greater than or equal to zero. The second height is greater than, less than or equal to zero. A total height formed as the sum of the first height and the second height is greater than zero. The first contact area and the second contact area are connected to the first mating contact surface and the second mating contact surface via solder connections. On the section of the top side of the carrier located between the first counter-contact surface and the second counter-contact surface, capsules are arranged, each of which has a solid shell that encloses a supercooled metallic liquid. The capsules each have a diameter that is smaller than the overall height.
Vorteilhafterweise lässt sich dieses elektronische Bauelement einfach und kostengünstig herstellen . Die Lotverbindungen können ohne Silber ausgebildet sein, wodurch vortei lhafterweise das Risiko einer Migration von Silber und die damit einhergehende Gefahr von Kurzschlüssen reduziert sein können . Der Träger kann ein kostengünstiges Trägermaterial aufweisen, beispielsweise PET . Advantageously, this electronic component can be produced easily and cost-effectively. The solder connections can be made without silver, which advantageously reduces the risk of silver migration and the associated risk of short circuits. The carrier can have a cost-effective carrier material, for example PET.
In einer Aus führungs form des elektronischen Bauelements sind die Kapseln in ein Matrixmaterial eingebettet . Das Matrixmaterial kann die in das Matrixmaterial eingebetteten Kapseln schützen und voneinander isolieren, sodass die Kapseln vorteilhafterweise keine unerwünschten Kurzschlüsse verursachen können . Das Matrixmaterial kann auch eine Unterfüllung (underfill ) des elektronischen Halbleiterchips bilden, diesen zusätzlich mechanisch an dem Träger fixieren und die Lotverbindungen zwischen dem elektronischen Halbleiterchip und dem Träger vor äußeren Einwirkungen schützen . In one embodiment of the electronic component, the capsules are embedded in a matrix material. The matrix material can protect and insulate the capsules embedded in the matrix material from each other, so that the capsules advantageously cannot cause undesirable short circuits. The matrix material can also form an underfill of the electronic semiconductor chip, additionally fix it mechanically to the carrier and protect the solder connections between the electronic semiconductor chip and the carrier from external influences.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung, sowie die Art und Weise , wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Aus führungsbeispiele , die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden . Dabei zeigen in j eweils schematischer Darstellung The properties, features and advantages of this invention described above, as well as the manner in which these are achieved, will be more clearly and clearly understood in connection with the following description of the exemplary embodiments, which are explained in more detail in connection with the drawings. Each shows in a schematic representation
Figur 1 eine geschnittene Seitenansicht eines elektronischen Halbleiterchips ;
Figur 2 eine geschnittene Seitenansicht eines Trägers ; Figure 1 is a sectional side view of an electronic semiconductor chip; Figure 2 is a sectional side view of a carrier;
Figur 3 eine Aufsicht auf Gegenkontaktflächen an einer Oberseite des Trägers ; Figure 3 shows a top view of mating contact surfaces on an upper side of the carrier;
Figur 4 eine als Summe einer ersten Höhe und einer zweiten Höhe gebildete Gesamthöhe ; Figure 4 shows a total height formed as the sum of a first height and a second height;
Figur 5 eine zum Aufbringen von Kapseln verwendete Schattenmaske ; Figure 5 shows a shadow mask used to apply capsules;
Figur 6 eine Seitenansicht des Trägers mit auf die Gegenkontaktflächen aufgebrachten Kapseln; Figure 6 shows a side view of the carrier with capsules applied to the mating contact surfaces;
Figur 7 eine Aufsicht auf die Oberseite des Trägers mit den darauf aufgebrachten Kapseln; Figure 7 shows a top view of the top of the carrier with the capsules applied thereto;
Figur 8 eine geschnittene Ansicht einer der Kapseln; Figure 8 is a sectional view of one of the capsules;
Figur 9 eine geschnittene Seitenansicht des Trägers mit darauf auf gepresstem elektronischem Halbleiterchip ; Figure 9 is a sectional side view of the carrier with an electronic semiconductor chip pressed onto it;
Figur 10 eine geschnittene Detailansicht einer Kontakt fläche und einer Gegenkontakt fläche während des Aufpressens des elektronischen Halbleiterchips ; Figure 10 shows a sectional detailed view of a contact surface and a mating contact surface during the pressing on of the electronic semiconductor chip;
Figur 11 eine weitere Detailansicht einer Kontakt fläche und einer Gegenkontakt fläche während des Aufpressens des elektronischen Halbleiterchips ; Figure 11 shows a further detailed view of a contact surface and a mating contact surface during the pressing on of the electronic semiconductor chip;
Figur 12 in ein Lösungsmittel eingebettete Kapseln; und Figure 12 capsules embedded in a solvent; and
Figur 13 den Träger, den elektronischen Halbleiterchip und in ein Matrixmaterial eingebettete Kapseln . Figure 13 shows the carrier, the electronic semiconductor chip and capsules embedded in a matrix material.
Figur 1 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht eines elektronischen Halbleiterchips 100 . Der elektronische
Halbleiterchip 100 kann beispielsweise ein optoelektronischer Halbleiterchip sein, insbesondere beispielsweise ein Leuchtdiodenchip ( LED-Chip ) . Der elektronische Halbleiterchip 100 kann aber auch ein beliebiger anderer elektronischer Halbleiterchip sein . Figure 1 shows a schematic sectional side view of an electronic semiconductor chip 100. The electronic one Semiconductor chip 100 can be, for example, an optoelectronic semiconductor chip, in particular, for example, a light-emitting diode chip (LED chip). The electronic semiconductor chip 100 can also be any other electronic semiconductor chip.
Der elektronische Halbleiterchip 100 weist eine Vorderseite 101 und eine der Vorderseite 101 gegenüberliegende Kontaktseite 102 auf . Falls der elektronische Halbleiterchip 100 als optoelektronischer Halbleiterchip ausgebildet ist , kann die Vorderseite 101 beispielsweise eine lichtemittierende Seite des elektronischen Halbleiterchips 100 bilden . Im Falle eines anders ausgebildeten elektronischen Halbleiterchips 100 kann die Vorderseite 101 eine andere oder gar keine funktionelle Eigenschaft aufweisen . The electronic semiconductor chip 100 has a front side 101 and a contact side 102 opposite the front side 101. If the electronic semiconductor chip 100 is designed as an optoelectronic semiconductor chip, the front side 101 can, for example, form a light-emitting side of the electronic semiconductor chip 100. In the case of a differently designed electronic semiconductor chip 100, the front side 101 may have a different functional property or no functional property at all.
An der Kontaktseite 102 des elektronischen Halbleiterchips 100 sind eine erste Kontakt fläche 110 und eine zweite Kontaktfläche 120 ausgebildet . Die erste Kontakt fläche 110 und die zweite Kontakt fläche 120 sind dazu vorgesehen, den elektronischen Halbleiterchip 100 elektrisch zu kontaktieren, beispielsweise , um den elektronischen Halbleiterchip 100 mit elektrischer Spannung und elektrischem Strom zu beaufschlagen . Die Kontakt flächen 110 , 120 können beispielsweise als Schichtenfolgen unterschiedlicher metallischer Materialien ausgebildet sein . A first contact surface 110 and a second contact surface 120 are formed on the contact side 102 of the electronic semiconductor chip 100. The first contact surface 110 and the second contact surface 120 are intended to electrically contact the electronic semiconductor chip 100, for example in order to apply electrical voltage and electrical current to the electronic semiconductor chip 100. The contact surfaces 110, 120 can be designed, for example, as layer sequences of different metallic materials.
Die erste Kontakt fläche 110 und die zweite Kontaktf läche 120 weisen einen in lateraler Richtung bemessenen Abstand 140 voneinander auf . Im Falle eines kleinen elektronischen Halbleiterchips 100 kann der Abstand 140 ebenfalls klein sein . Der Abstand 140 kann beispielsweise weniger als 50 pm oder sogar weniger als 20 pm betragen . The first contact surface 110 and the second contact surface 120 have a distance 140 from each other measured in the lateral direction. In the case of a small electronic semiconductor chip 100, the distance 140 can also be small. The distance 140 can be, for example, less than 50 pm or even less than 20 pm.
Die erste Kontakt fläche 110 und die zweite Kontaktf läche 120 sind j eweils um eine erste Höhe 130 über einen zwischen der ersten Kontakt fläche 110 und der zweiten Kontakt fläche 120 befindlichen Abschnitt 103 der Kontaktseite 102 des
elektronischen Halbleiterchips 100 erhaben . Die erste Höhe 130 ist dabei senkrecht zu der Kontaktseite 102 bemessen . Die erste Höhe 130 kann im Bereich einiger pm liegen und beispielsweise bis zu 10 pm betragen . Die erste Höhe 130 kann aber auch kleinere Werte bis unterhalb von 1 pm betragen . Im Extremfall kann die erste Höhe 130 sogar gleich Nul l sein . In diesem Fall sind die erste Kontakt fläche 110 und die zweite Kontakt fläche 120 gar nicht über den zwischen den Kontaktflächen 110 , 120 befindlichen Abschnitt 103 der Kontaktseite 102 erhaben, sondern schließen bündig mit der Kontaktseite 102 des elektronischen Halbleiterchips 100 ab . The first contact surface 110 and the second contact surface 120 are each by a first height 130 over a section 103 of the contact side 102 located between the first contact surface 110 and the second contact surface 120 electronic semiconductor chips 100 raised. The first height 130 is dimensioned perpendicular to the contact side 102. The first height 130 can be in the range of a few pm and can be up to 10 pm, for example. However, the first height 130 can also be smaller values up to less than 1 pm. In an extreme case, the first height 130 can even be equal to zero. In this case, the first contact surface 110 and the second contact surface 120 are not raised above the section 103 of the contact side 102 located between the contact surfaces 110, 120, but are flush with the contact side 102 of the electronic semiconductor chip 100.
Der elektronische Halbleiterchip 100 kann zusätzlich zu der ersten Kontakt fläche 110 und der zweiten Kontakt fläche 120 noch weitere Kontakt flächen aufweisen . The electronic semiconductor chip 100 can have further contact surfaces in addition to the first contact surface 110 and the second contact surface 120.
Figur 2 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht eines Trägers 200 . Der Träger 200 kann auch als Substrat bezeichnet werden . Der Träger 200 kann beispielsweise ein Kunststof fmaterial aufweisen, insbesondere beispiel sweise PET . Figure 2 shows a schematic sectional side view of a carrier 200. The carrier 200 can also be referred to as a substrate. The carrier 200 can, for example, have a plastic material, in particular, for example, PET.
Der Träger 200 weist eine Oberseite 201 auf , die in Figur 3 in Aufsicht dargestellt ist . An der Oberseite 201 des TrägersThe carrier 200 has a top side 201, which is shown in plan view in FIG. At the top 201 of the carrier
200 sind eine erste Gegenkontakt fläche 210 und eine zweite Gegenkontakt fläche 220 ausgebildet . Die erste Gegenkontaktfläche 210 ist elektrisch leitend mit einer an der Oberseite200, a first mating contact surface 210 and a second mating contact surface 220 are formed. The first mating contact surface 210 is electrically conductive with one on the top
201 angeordneten ersten Leiterbahn 215 verbunden . Die zweite Gegenkontakt fläche 220 ist elektrisch leitend mit einer an der Oberseite 201 ausgebildeten zweiten Leiterbahn 225 verbunden . Die erste Gegenkontakt fläche 210 und die zweite Gegenkontaktfläche 220 können beispielsweise j eweils als Schichtstapel unterschiedlicher metallischer Materialien ausgebildet sein . 201 arranged first conductor track 215. The second counter contact surface 220 is electrically conductively connected to a second conductor track 225 formed on the upper side 201. The first counter contact surface 210 and the second counter contact surface 220 can, for example, each be formed as a layer stack of different metallic materials.
Die erste Gegenkontakt fläche 210 und die zweite Gegenkontaktfläche 220 sind um eine zweite Höhe 230 über einen zwischen der ersten Gegenkontakt fläche 210 und der zweiten
Gegenkontakt fläche 220 befindlichen Abschnitt 203 der Oberseite 201 des Trägers 200 erhaben . Die zweite Höhe 230 ist dabei senkrecht zu der Oberseite 201 des Trägers 200 bemessen . The first counter-contact surface 210 and the second counter-contact surface 220 are a second height 230 above one between the first counter-contact surface 210 and the second Counter contact surface 220 located section 203 of the top 201 of the carrier 200 raised. The second height 230 is dimensioned perpendicular to the top 201 of the carrier 200.
Die zweite Höhe 230 kann beispielsweise einige pm betragen, beispielsweise bis zu 10 pm . Die zweite Höhe 230 kann aber auch einen kleineren Wert aufweisen, beispielsweise einen Wert von weniger als 1 pm . Die erste Gegenkontakt fläche 210 und die zweite Gegenkontakt fläche 220 können sogar derart in der Oberseite 201 des Trägers 200 versenkt sein, dass die zweite Höhe 230 gleich Null ist oder sogar einen Wert von weniger als Null aufweist . Im letztgenannten Fall ragt der zwischen der ersten Gegenkontakt fläche 210 und der zweiten Gegenkontaktfläche 220 liegende Abschnitt 203 der Oberseite 201 des Träger 200 über die erste Gegenkontakt fläche 210 und die zweite Gegenkontakt fläche 220 hinaus . The second height 230 can be, for example, a few pm, for example up to 10 pm. However, the second height 230 can also have a smaller value, for example a value of less than 1 pm. The first mating contact surface 210 and the second mating contact surface 220 can even be sunk into the top 201 of the carrier 200 in such a way that the second height 230 is equal to zero or even has a value of less than zero. In the latter case, the section 203 of the top side 201 of the carrier 200 lying between the first mating contact surface 210 and the second mating contact surface 220 projects beyond the first mating contact surface 210 and the second mating contact surface 220.
Die erste Leiterbahn 215 und die zweite Leiterbahn 225 können gegenüber der Oberseite 201 des Trägers 200 eine Höhe aufweisen, die der zweiten Höhe 230 der ersten Gegenkontakt fläche 210 und der zweiten Gegenkontakt fläche 220 entspricht . Die Leiterbahnen 215 , 225 können aber auch eine geringere oder eine größere Höhe aufweisen . The first conductor track 215 and the second conductor track 225 can have a height relative to the top side 201 of the carrier 200 that corresponds to the second height 230 of the first mating contact surface 210 and the second mating contact surface 220. However, the conductor tracks 215, 225 can also have a smaller or larger height.
Der Träger 200 kann zusätzlich zu der ersten Gegenkontakt fläche 210 und der zweiten Gegenkontakt fläche 220 noch weitere Gegenkontaktflächen aufweisen . The carrier 200 can have further counter-contact surfaces in addition to the first counter-contact surface 210 and the second counter-contact surface 220.
Aus der ersten Höhe 130 der Kontakt flächen 110 , 120 des elektronischen Halbleiterchips 100 und der zweiten Höhe 230 der Gegenkontaktflächen 210 , 220 des Trägers 200 lässt sich durch Addition rechnerisch eine Gesamthöhe 300 bilden . Dies ist in Figur 4 graphisch dargestellt . Die Gesamthöhe 300 entspricht der Summe der ersten Höhe 130 und der zweiten Höhe 230 . Dies gilt nicht nur für den in Figur 4 gezeigten Fall , dass die erste Höhe 130 und die zweite Höhe 230 j eweils positive Werte aufweisen, sondern auch in dem Fall , das s die
erste Höhe 130 oder die zweite Höhe 230 den Wert Null aufweist oder die zweite Höhe 230 einen negativen Wert hat . A total height 300 can be mathematically formed from the first height 130 of the contact surfaces 110, 120 of the electronic semiconductor chip 100 and the second height 230 of the mating contact surfaces 210, 220 of the carrier 200. This is shown graphically in Figure 4. The total height 300 corresponds to the sum of the first height 130 and the second height 230. This applies not only to the case shown in FIG. 4, in which the first height 130 and the second height 230 each have positive values, but also in the case that s first height 130 or the second height 230 has the value zero or the second height 230 has a negative value.
Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung der Oberseite 201 des Trägers 200 mit einer oberhalb der Oberseite 201 angeordneten Schattenmaske 500 . Die Schattenmaske 500 weist eine Öf fnung 510 auf , die über der ersten Gegenkontakt fläche 210 und der zweiten Gegenkontakt fläche 220 angeordnet i st . Im dargestellten Beispiel ist die Größe der Öf fnung 510 so bemessen, dass durch die Öf fnung 510 außer der ersten Gegenkontaktfläche 210 und der zweiten Gegenkontakt fläche 220 und dem zwischen den Gegenkontaktflächen 210 , 220 liegenden Abschnitt 203 der Oberseite 201 des Trägers 200 auch Teile der Leiterbahnen 215 , 225 und weitere Abschnitte 204 der Oberseite 201 des Trägers 200 sichtbar und zugänglich sind . Figure 5 shows a schematic representation of the top 201 of the carrier 200 with a shadow mask 500 arranged above the top 201. The shadow mask 500 has an opening 510 which is arranged above the first mating contact surface 210 and the second mating contact surface 220. In the example shown, the size of the opening 510 is dimensioned such that through the opening 510, in addition to the first mating contact surface 210 and the second mating contact surface 220 and the section 203 of the top 201 of the carrier 200 lying between the mating contact surfaces 210, 220, parts of the Conductor tracks 215, 225 and further sections 204 of the top 201 of the carrier 200 are visible and accessible.
Die Öf fnung 510 der Schattenmaske 500 könnte aber auch beispielsweise so klein bemessen sein, dass nur die erste Gegenkontaktfläche 210 , die zweite Gegenkontakt fläche 220 und der zwischen den Gegenkontaktflächen 210 , 220 liegende Abschnitt 203 der Oberseite 201 des Trägers 200 freigelegt sind . Alternativ könnte die Öf fnung 510 der Schattenmaske 500 auch größer sein . Der Verwendung einer Schattenmaske 500 mit einer größeren Öf fnung 510 bietet den Vorteil , dass die Schattenmaske 500 mit nur geringer Genauigkeit positioniert werden muss , um die Öf fnung 510 über der ersten Gegenkontaktf läche 210 und der zweiten Gegenkontakt fläche 220 anzuordnen . Auf die Verwendung der Schattenmaske 500 kann auch voll ständig verzichtet werden, wie nachfolgend noch erläutert wird . The opening 510 of the shadow mask 500 could also, for example, be dimensioned so small that only the first mating contact surface 210, the second mating contact surface 220 and the section 203 of the top 201 of the carrier 200 lying between the mating contact surfaces 210, 220 are exposed. Alternatively, the opening 510 of the shadow mask 500 could also be larger. The use of a shadow mask 500 with a larger opening 510 offers the advantage that the shadow mask 500 only has to be positioned with little precision in order to arrange the opening 510 over the first mating contact surface 210 and the second mating contact surface 220. The use of the shadow mask 500 can also be completely dispensed with, as will be explained below.
Figur 6 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Trägers 200 in einem den vorherigen Darstellungen zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand . Figur 7 zeigt eine Aufsicht auf die Oberseite 201 des Trägers 200 in dem in Figur 6 dargestellten Bearbeitungsstand . Figure 6 shows a schematic sectional side view of the carrier 200 in a processing state that follows the previous illustrations. Figure 7 shows a top view of the top 201 of the carrier 200 in the processing status shown in Figure 6.
Auf den Gegenkontaktflächen 210 , 220 an der Oberseite 201 des Trägers 200 sind Kapseln 400 angeordnet worden . Das Anordnen
der Kapseln 400 ist unter Verwendung der in Figur 5 gezeigten Schattenmaske 500 erfolgt . Dabei sind Kapseln 400 in dem gesamten durch die Öf fnung 510 der Schattenmaske 500 freiliegenden Bereich angeordnet worden . Dadurch sind Kapseln 400 nicht nur auf der ersten Gegenkontakt fläche 210 und der zweiten Gegenkontakt fläche 220 angeordnet worden, sondern auch auf dem zwischen den Gegenkontaktflächen 210 , 220 l iegenden Abschnitt 203 der Oberseite 201 des Trägers 200 , auf Teilen der Leiterbahnen 215 , 225 und auf weiteren Abschnitten 204 der Oberseite 201 des Trägers 200 . Durch Verwendung einer Schattenmaske 500 mit kleinerer Öf fnung 510 könnten die Kapseln 400 aber auch auf die erste Gegenkontakt fläche 210 , die zweite Gegenkontakt fläche 220 und den zwischen den Gegenkontaktflächen 210 , 220 liegenden Abschnitt 203 der Oberseite 201 des Trägers 200 beschränkt werden . Bei vollständigem Verzicht auf eine Schattenmaske 500 würden die Kapseln 400 auf der gesamten Oberseite 201 des Trägers 200 angeordnet werden . Zwingend erforderlich ist lediglich, dass Kapseln 400 auf den Gegenkontaktflächen 210 , 220 angeordnet werden . Capsules 400 have been arranged on the mating contact surfaces 210, 220 on the top 201 of the carrier 200. The arranging The capsules 400 are made using the shadow mask 500 shown in FIG. 5. Capsules 400 have been arranged in the entire area exposed through the opening 510 of the shadow mask 500. As a result, capsules 400 have been arranged not only on the first mating contact surface 210 and the second mating contact surface 220, but also on the section 203 of the top 201 of the carrier 200 lying between the mating contact surfaces 210, 220, on parts of the conductor tracks 215, 225 and on further sections 204 of the top 201 of the carrier 200. By using a shadow mask 500 with a smaller opening 510, the capsules 400 could also be limited to the first mating contact surface 210, the second mating contact surface 220 and the section 203 of the top 201 of the carrier 200 lying between the mating contact surfaces 210, 220. If a shadow mask 500 were completely dispensed with, the capsules 400 would be arranged on the entire upper side 201 of the carrier 200. All that is absolutely necessary is that capsules 400 be arranged on the mating contact surfaces 210, 220.
Die Kapseln 400 sind alle im Wesentlichen gleich ausgebildet . Figur 8 zeigt eine schematische geschnittene Ansicht einer der Kapseln 400 . Jede Kapsel 400 weist eine feste Schale 410 auf , die eine unterkühlte metallische Flüssigkeit 420 umschließt . Die feste Schale 410 kann dabei beispielsweise ein Oxid aufweisen, beispielsweise ein Zinnoxid ( SnOx, SnO, Sn2O3 , SnO2 ) . Die unterkühlte metallische Flüssigkeit 420 kann beispielsweise Zinn oder eine Zinnverbindung aufweisen, insbesondere beispielsweise Sn, SnAgCu oder SnBi . The capsules 400 are all designed essentially the same. Figure 8 shows a schematic sectional view of one of the capsules 400. Each capsule 400 has a solid shell 410 enclosing a supercooled metallic liquid 420 . The solid shell 410 can, for example, have an oxide, for example a tin oxide (SnOx, SnO, Sn2O3, SnO2). The supercooled metallic liquid 420 can comprise, for example, tin or a tin compound, in particular, for example, Sn, SnAgCu or SnBi.
Die Kapseln 400 weisen j eweils einen Durchmesser 430 auf . Der Durchmesser 430 ist geringer als die Gesamthöhe 300 , also geringer als die Summe aus der ersten Höhe 130 und der zweiten Höhe 230 . Es ist zweckmäßig, dass der Durchmesser 430 der Kapseln 400 zwischen 0 , 5 pm und 3 pm geringer als die Gesamthöhe 300 ist . Der Durchmesser 430 der Kapseln 400 kann beispielsweise zwischen 0 , 2 pm und 10 pm betragen, insbesondere beispielsweise zwischen 0 , 5 pm und 5 pm .
Figur 9 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des elektronischen Halbleiterchips 100 und des Trägers 200 in einem den vorherigen Darstellungen zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand . The capsules 400 each have a diameter of 430. The diameter 430 is less than the total height 300, i.e. less than the sum of the first height 130 and the second height 230. It is expedient that the diameter 430 of the capsules 400 is between 0.5 pm and 3 pm smaller than the total height 300. The diameter 430 of the capsules 400 can be, for example, between 0.2 pm and 10 pm, in particular, for example, between 0.5 pm and 5 pm. Figure 9 shows a schematic sectional side view of the electronic semiconductor chip 100 and the carrier 200 in a processing state that follows the previous illustrations.
In einem der Darstellung der Figur 9 zeitlich vorhergehenden Bearbeitungsschritt ist der elektronische Halbleiterchip 100 derart auf den Träger 200 aufgepresst worden, dass die erste Kontakt fläche 110 des elektronischen Halbleiterchips 100 auf die erste Gegenkontakt fläche 210 des Trägers 200 und die zweite Kontakt fläche 120 des elektronischen Halbleiterchips 100 auf die zweite Gegenkontakt fläche 220 des Trägers 200 gepresst worden sind . Dieser Bearbeitungsschritt ist schematisch in Figur 10 gezeigt , wo eine vergrößerte geschnittene Seitenansicht eines Teils der zweiten Kontakt fläche 120 des elektronischen Halbleiterchips 100 und eines Teils der zweiten Gegenkontakt fläche 220 des Trägers 200 dargestellt ist . Durch das Aufpressen des elektronischen Halbleiterchips 100 auf den Träger 200 werden die zuvor auf den Gegenkontaktflächen 210 , 220 angeordneten Kapseln 400 zwischen den Gegenkontaktflächen 210 , 220 und den Kontakt flächen 110 , 120 eingequetscht und deformiert , bis die Schalen 410 der zwischen den Kontakt flächen 110 , 120 und den Gegenkontaktflächen 210 , 220 angeordneten Kapseln 400 schließlich aufbrechen . Dann läuft die in den Kapseln 400 enthaltene unterkühlte metal lische Flüssigkeit 420 aus und benetzt die Kontakt flächen 110 , 120 des elektronischen Halbleiterchips 100 und die Gegenkontaktflächen 210 , 220 des Trägers 200 . Das Aufpressen des elektronischen Halbleiterchips 100 auf den Träger 200 kann hierzu beispielsweise mit einem Druck zwischen 0 , 1 MPa und 10 MPa erfolgen . 9, the electronic semiconductor chip 100 has been pressed onto the carrier 200 in such a way that the first contact surface 110 of the electronic semiconductor chip 100 is on the first mating contact surface 210 of the carrier 200 and the second contact surface 120 of the electronic Semiconductor chips 100 have been pressed onto the second mating contact surface 220 of the carrier 200. This processing step is shown schematically in FIG. 10, where an enlarged sectional side view of a part of the second contact surface 120 of the electronic semiconductor chip 100 and a part of the second mating contact surface 220 of the carrier 200 is shown. By pressing the electronic semiconductor chip 100 onto the carrier 200, the capsules 400 previously arranged on the mating contact surfaces 210, 220 are squeezed and deformed between the mating contact surfaces 210, 220 and the contact surfaces 110, 120 until the shells 410 of the contact surfaces 110 between the contact surfaces , 120 and the mating contact surfaces 210 , 220 finally break open capsules 400 . Then the supercooled metallic liquid 420 contained in the capsules 400 runs out and wets the contact surfaces 110, 120 of the electronic semiconductor chip 100 and the mating contact surfaces 210, 220 of the carrier 200. For this purpose, the electronic semiconductor chip 100 can be pressed onto the carrier 200, for example, with a pressure between 0.1 MPa and 10 MPa.
Die aus den auf gebrochenen Kapseln 400 austretende unterkühlte metallische Flüssigkeit 420 erstarrt nach dem Benetzen der Kontakt flächen 110 , 120 und Gegenkontaktflächen 210 , 220 rasch und bildet Lotverbindungen 450 zwischen der ersten Kontaktfläche 110 und der ersten Gegenkontakt fläche 210 sowie
der zweiten Kontakt fläche 120 und der zweiten Gegenkontaktfläche 220 . Dies ist in Figur 9 und in der vergrößerten Detailansicht der Figur 11 gezeigt . The supercooled metallic liquid 420 emerging from the broken capsules 400 solidifies quickly after wetting the contact surfaces 110, 120 and mating contact surfaces 210, 220 and forms solder connections 450 between the first contact surface 110 and the first mating contact surface 210 as well the second contact surface 120 and the second mating contact surface 220. This is shown in Figure 9 and in the enlarged detailed view of Figure 11.
Die Anzahl der während des Anordnens der Kapseln 400 auf den Gegenkontaktflächen 210 , 220 des Trägers 200 pro Fläche auf die Oberseite 201 des Trägers 200 aufgebrachten Kapseln 400 kann so hoch gewählt werden, dass die entstehenden Lotverbindungen 450 eine gute elektrische und thermische Leitfähigkeit aufweisen . Gleichzeitig sollte die Anzahl der Kapseln 400 pro Fläche ausreichend niedrig gewählt werden, damit die Lotverbindungen 450 thermomechanischen Stress in möglichst geringem Maße übertragen und sich während des Aufpressens des elektronischen Halbleiterchips 100 auf den Träger 200 nur ein geringes Risiko einer Ausbildung eines elektrischen Kurz schlusses einstellt . The number of capsules 400 applied per surface to the top side 201 of the carrier 200 during the arrangement of the capsules 400 on the mating contact surfaces 210, 220 of the carrier 200 can be chosen so high that the resulting solder connections 450 have good electrical and thermal conductivity. At the same time, the number of capsules 400 per area should be chosen to be sufficiently low so that the solder connections 450 transmit thermomechanical stress to the lowest possible extent and there is only a small risk of an electrical short circuit forming when the electronic semiconductor chip 100 is pressed onto the carrier 200.
Wie in Figuren 9 und 11 erkennbar ist , werden die auf dem zwischen der ersten Gegenkontakt fläche 210 und der zweiten Gegenkontakt fläche 220 befindlichen Abschnitt 203 der Oberseite 201 des Trägers 200 angeordneten Kapseln 400 während des Aufpressens des elektronischen Halbleiterchips 100 auf den Träger 200 nicht geöf fnet . Dies wird insbesondere dadurch sichergestellt , dass der Durchmesser 430 der Kapseln 400 geringer als die Gesamthöhe 300 ist . Somit wird verhindert , dass unerwünschte Kurzschlüsse zwischen der ersten Gegenkontaktfläche 210 und der zweiten Gegenkontakt fläche 220 des Trägers 200 bzw . zwischen der ersten Kontakt fläche 110 und der zweiten Kontakt fläche 120 des elektronischen Halbleiterchips 100 entstehen . Auch die auf den Leiterbahnen 215 , 225 und auf weiteren Abschnitten 204 der Oberseite 201 des Trägers 200 angeordneten Kapseln 400 bleiben unversehrt . As can be seen in Figures 9 and 11, the capsules 400 arranged on the section 203 of the top side 201 of the carrier 200 located between the first mating contact surface 210 and the second mating contact surface 220 are not opened during the pressing of the electronic semiconductor chip 100 onto the carrier 200 fnet. This is ensured in particular by the fact that the diameter 430 of the capsules 400 is smaller than the overall height 300. This prevents unwanted short circuits between the first mating contact surface 210 and the second mating contact surface 220 of the carrier 200 or arise between the first contact surface 110 and the second contact surface 120 of the electronic semiconductor chip 100. The capsules 400 arranged on the conductor tracks 215, 225 and on other sections 204 of the top 201 of the carrier 200 also remain intact.
In dem in Figur 9 gezeigten Bearbeitungsstand kann der Träger 200 mit dem darauf angeordneten elektronischen Halbleiterchip 100 ein elektronisches Bauelement 10 bilden, dessen Bearbeitung abgeschlossen ist . Falls der elektronische Halbleiterchip 100 ein optoelektronischer Halbleiterchip ist , ist das
elektronische Bauelement 10 ein optoelektronisches Bauelement . Es können aber auch, ausgehend von dem in Figur 9 gezeigten Bearbeitungsstand, noch weitere Bearbeitungsschritte erfolgen . In the processing status shown in Figure 9, the carrier 200 with the electronic semiconductor chip 100 arranged thereon can form an electronic component 10, the processing of which is completed. If the electronic semiconductor chip 100 is an optoelectronic semiconductor chip, that is Electronic component 10 is an optoelectronic component. However, starting from the processing status shown in FIG. 9, further processing steps can also be carried out.
Dem in Figur 9 gezeigten Bearbeitungsstand kann optional ein Prozessschritt zum Entfernen zumindest eines Teils der neben den Gegenkontaktflächen 210 , 220 angeordneten Kapseln 400 nachfolgen . Hierbei werden einige oder alle der an der Oberseite 201 des Trägers 200 angeordneten Kapseln 400 entfernt , die während des Aufpressens des elektronischen Halbleiterchips 100 nicht aufgebrochen worden sind . Durch das Entfernen dieser Kapseln 400 wird verhindert , dass diese Kapseln 400 zu einem späteren Zeitpunkt aufbrechen, was zur Folge haben könnte , dass die in den Kapseln 400 enthaltene unterkühlte metallische Flüssigkeit 420 einen Kurzschluss verursacht . Ein späteres Aufbrechen der Kapseln 400 könnte beispiel sweise durch mechanische Beanspruchungen oder durch Hitzeeinwirkungen verursacht werden . The processing status shown in FIG. 9 can optionally be followed by a process step for removing at least some of the capsules 400 arranged next to the mating contact surfaces 210, 220. In this case, some or all of the capsules 400 arranged on the top side 201 of the carrier 200, which were not broken open during the pressing on of the electronic semiconductor chip 100, are removed. Removing these capsules 400 prevents these capsules 400 from rupturing at a later time, which could result in the supercooled metallic liquid 420 contained in the capsules 400 causing a short circuit. A later rupture of the capsules 400 could be caused, for example, by mechanical stress or by the effects of heat.
Das Entfernen zumindest eines Teils der neben den Gegenkontaktflächen 210 , 220 angeordneten Kapseln 400 kann beispielsweise unter Verwendung eines Lösungsmittels , durch Abblasen, durch ein Ätzverfahren oder mittels einer Klebefolie erfolgen . Es ist günstig, wenn bei dem Entfernen der Kapseln 400 auch ein möglichst großer Teil der Kapseln 400 entfernt wird, die sich auf dem zwischen den Gegenkontaktflächen 210 , 220 angeordneten Abschnitt 203 der Oberseite 201 des Trägers 200 befinden, da die dort angeordneten Kapseln 400 besonders leicht einen Kurzschluss verursachen könnten . The removal of at least some of the capsules 400 arranged next to the mating contact surfaces 210, 220 can be done, for example, using a solvent, by blowing off, by an etching process or by means of an adhesive film. It is advantageous if, when removing the capsules 400, as large a portion of the capsules 400 as possible are removed, which are located on the section 203 of the top 201 of the carrier 200 arranged between the mating contact surfaces 210, 220, since the capsules 400 arranged there are particularly could easily cause a short circuit.
Das anhand der Figuren 6 und 7 beschriebene Anordnen der Kapseln 400 auf den Gegenkontaktflächen 210 , 220 des Trägers 200 kann beispielsweise durch ein Sprühverfahren erfolgen . Wahlweise kann hierbei die anhand der Figur 5 beschriebene Schattenmaske 500 verwendet werden . Zum Aufsprühen auf die Oberseite 201 des Trägers 200 können die Kapseln 400 in einem Lösungsmittel 600 dispergiert sein, das gemeinsam mit den
Kapseln 400 aufgesprüht ist . Dies ist schematisch in Figur 12 dargestellt , wo ein Teil der ersten Gegenkontakt fläche 210 des Trägers 200 mit einigen darauf angeordneten Kapseln 400 dargestellt ist . Das Lösungsmittel 600 kann nach dem Aufsprühen der Kapseln 400 verdunsten, bevor der elektroni sche Halbleiterchip 100 auf den Träger 200 aufgepresst wird . Arranging the capsules 400 on the mating contact surfaces 210, 220 of the carrier 200, as described with reference to FIGS. 6 and 7, can be done, for example, by a spraying process. The shadow mask 500 described with reference to FIG. 5 can optionally be used here. For spraying onto the top 201 of the carrier 200, the capsules 400 can be dispersed in a solvent 600, which is used together with the 400 capsules are sprayed on. This is shown schematically in FIG. 12, where a part of the first mating contact surface 210 of the carrier 200 is shown with some capsules 400 arranged thereon. The solvent 600 can evaporate after spraying on the capsules 400 before the electronic semiconductor chip 100 is pressed onto the carrier 200.
Alternativ kann das anhand der Figuren 6 und 7 beschriebene Anordnen der Kapseln 400 durch ein Druckverfahren erfolgen . Hierbei kann beispielsweise die anhand der Figur 5 beschriebene Schattenmaske 500 verwendet werden . Die Schattenmaske ist in diesem Fall ein Drucksieb oder eine Druckschablone . Alternatively, the capsules 400 can be arranged using a printing process, as described with reference to FIGS. 6 and 7. Here, for example, the shadow mask 500 described with reference to FIG. 5 can be used. The shadow mask in this case is a printing screen or stencil.
Zum Anordnen der Kapseln 400 mittels eines Druckverfahrens können die Kapseln 400 in ein Matrixmaterial 700 eingebettet sein . Dieses ist in Figur 13 gezeigt , wo der Träger 200 und der elektronische Halbleiterchip 100 nach dem Aufpressen des elektronischen Halbleiterchips 100 schematisch dargestellt sind . In order to arrange the capsules 400 by means of a printing process, the capsules 400 can be embedded in a matrix material 700. This is shown in Figure 13, where the carrier 200 and the electronic semiconductor chip 100 are shown schematically after the electronic semiconductor chip 100 has been pressed on.
Das gemeinsam mit den Kapseln 400 durch ein Druckverfahren aufgebrachte Matrixmaterial 700 kann in einer Variante des Verfahrens nach dem Aufpressen des elektronischen Halbleiterchips 100 entfernt werden, beispielsweise mittels eines Lösungsmittels . In diesem Fall kann das Matrixmaterial 700 beispielsweise ein organisches Material aufweisen, bei spielsweise eine Palmitinsäure oder 1-Decanol . Während des Entfernens des Matrixmaterials 700 können auch in das Matrixmaterial 700 eingebettete Kapseln 400 entfernt werden, die während des Aufpressens des elektronischen Halbleiterchips 100 nicht auf gebrochen wurden . In a variant of the method, the matrix material 700 applied together with the capsules 400 by a printing process can be removed after the electronic semiconductor chip 100 has been pressed on, for example using a solvent. In this case, the matrix material 700 can comprise, for example, an organic material, for example a palmitic acid or 1-decanol. During the removal of the matrix material 700, capsules 400 embedded in the matrix material 700 that were not broken during the pressing on of the electronic semiconductor chip 100 can also be removed.
Eine alternative Möglichkeit besteht darin, das Matrixmaterial 700 nach dem Aufpressen oder während des Aufpressens des elektronischen Halbleiterchips 100 aus zuhärten . In diesem Fall kann das Matrixmaterial 700 beispielsweise ein Acrylharz , ein Epoxid oder ein Silikon aufweisen . Das Aushärten des Matrixmaterials 700 kann beispielsweise durch Wärmezufuhr
oder durch Bestrahlung mit Licht erfolgen . Das ausgehärtete Matrixmaterial 700 verbleibt dann an dem elektronischen Bauelement 10 , wie dies in Figur 13 dargestellt ist . An alternative possibility is to harden the matrix material 700 after pressing on or during pressing on the electronic semiconductor chip 100. In this case, the matrix material 700 may include, for example, an acrylic resin, an epoxy, or a silicone. The hardening of the matrix material 700 can be achieved, for example, by applying heat or by irradiation with light. The hardened matrix material 700 then remains on the electronic component 10, as shown in FIG. 13.
Das ausgehärtete Matrixmaterial 700 kann die in das Matrixmaterial 700 eingebetteten Kapseln 400 , die während des Aufpressens des elektronischen Halbleiterchips 100 nicht aufgebrochen sind, derart fixieren, dass ein späteres Aufbrechen dieser Kapseln 400 oder zumindest ein Entstehen eines Kurzschlusses durch die aus den Kapseln 400 austretende metallische Flüssigkeit 420 verhindert wird . The hardened matrix material 700 can fix the capsules 400 embedded in the matrix material 700, which have not broken open during the pressing on of the electronic semiconductor chip 100, in such a way that these capsules 400 can later break open or at least a short circuit can occur due to the metallic material emerging from the capsules 400 Liquid 420 is prevented.
Das ausgehärtete Matrixmaterial 700 kann auch die Funktion einer Unterfüllung (underfill ) erfüllen . In diesem Fall ist es zweckmäßig, wenn das Matrixmaterial 700 nach dem Aufpressen des elektronischen Halbleiterchips 100 den zwischen der ersten Kontakt fläche 110 und der zweiten Kontakt fläche 120 befindlichen Abschnitt 103 der Kontaktseite 102 des elektronischen Halbleiterchips 100 und den zwischen der ersten Gegenkontaktfläche 210 und der zweiten Gegenkontakt fläche 220 befindlichen Abschnitt 203 der Oberseite 201 des Trägers 200 berührt . In diesem Fall füllt das Matrixmaterial 700 den Raum zwischen den Kontakt flächen 110 , 120 , der Kontaktseite 102 des elektronischen Halbleiterchips 100 , den Gegenkontaktflächen 210 , 220 und der Oberseite 201 des Trägers 200 möglichst vollständig aus . Das Matrixmaterial 700 bewirkt dann eine zusätzliche mechanische Fixierung des elektronischen Halbleiterchips 100 an dem Träger 200 , kann eine lonenmigration verhindern und die elektrischen Verbindungen zwischen den Kontakt flächen 110 , 120 und den Gegenkontaktflächen 210 , 220 vor äußeren Einwirkungen durch Feuchtigkeit , Säuren und korrosive Gase schützen . The cured matrix material 700 can also fulfill the function of an underfill. In this case, it is expedient if the matrix material 700, after pressing on the electronic semiconductor chip 100, covers the section 103 of the contact side 102 of the electronic semiconductor chip 100 located between the first contact surface 110 and the second contact surface 120 and that between the first mating contact surface 210 and the Second counter contact surface 220 touches section 203 of the top 201 of the carrier 200. In this case, the matrix material 700 fills as completely as possible the space between the contact surfaces 110, 120, the contact side 102 of the electronic semiconductor chip 100, the mating contact surfaces 210, 220 and the top 201 of the carrier 200. The matrix material 700 then effects an additional mechanical fixation of the electronic semiconductor chip 100 on the carrier 200, can prevent ion migration and protect the electrical connections between the contact surfaces 110, 120 and the mating contact surfaces 210, 220 from external influences caused by moisture, acids and corrosive gases .
Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Aus führungsbeispiele näher illustriert und beschrieben . Die Erfindung ist j edoch nicht auf die of fenbarten Beispiele eingeschränkt . Andere Variationen können vom Fachmann abgeleitet werden .
BE ZUGS ZE I CHENLI S TE The invention was illustrated and described in more detail using the preferred exemplary embodiments. However, the invention is not limited to the disclosed examples. Other variations may be derived by those skilled in the art. REFERENCE NUMBERS CHEN LIST
10 elektronisches Bauelement 10 electronic component
100 elektronischer Halbleiterchip 100 electronic semiconductor chip
101 Vorderseite 101 front
102 Kontaktseite 102 contact page
103 zwischenliegender Abschnitt 103 intermediate section
110 erste Kontakt fläche 110 first contact area
120 zweite Kontakt fläche 120 second contact area
130 erste Höhe 130 first height
140 Abstand 140 distance
200 Träger 200 porters
201 Oberseite 201 top
203 zwischenliegender Abschnitt 203 intermediate section
204 weiterer Abschnitt 204 further section
210 erste Gegenkontakt fläche 210 first mating contact area
215 erste Leiterbahn 215 first conductor track
220 zweite Gegenkontakt fläche 220 second mating contact area
225 zweite Leiterbahn 225 second conductor track
230 zweite Höhe 230 second height
300 Gesamthöhe 300 total height
400 Kapsel 400 capsule
410 Schale 410 bowl
420 Flüssigkeit 420 liquid
430 Durchmesser 430 diameter
450 Lotverbindung 450 solder connection
500 Schattenmaske 500 Shadow Mask
510 Öf fnung 510 opening
600 Lösungsmittel 600 solvents
700 Matrixmaterial
700 matrix material
Claims
PATENTANSPRÜCHE Verfahren zum Herstellen eines elektronischen Bauelements (10) mit den folgenden Schritten: PATENT CLAIMS Method for producing an electronic component (10) with the following steps:
- Bereitstellen eines elektronischen Halbleiterchips (100) , wobei an einer Kontaktseite (102) des elektronischen Halbleiterchips (100) eine erste Kontakt fläche (110) und eine zweite Kontakt fläche (120) ausgebildet sind, wobei die erste Kontakt fläche (110) und die zweite Kontaktfläche (120) um eine erste Höhe (130) über einen zwischen der ersten Kontakt fläche (110) und der zweiten Kontaktfläche (120) befindlichen Abschnitt (103) der Kontaktseite (102) erhaben sind; - Providing an electronic semiconductor chip (100), wherein a first contact surface (110) and a second contact surface (120) are formed on a contact side (102) of the electronic semiconductor chip (100), the first contact surface (110) and the second contact surface (120) is raised by a first height (130) above a section (103) of the contact side (102) located between the first contact surface (110) and the second contact surface (120);
- Bereitstellen eines Trägers (200) , wobei an einer Oberseite (201) des Trägers (200) eine erste Gegenkontakt fläche (210) und eine zweite Gegenkontaktfläche (220) ausgebildet sind, wobei die erste Gegenkontakt fläche (210) und die zweite Gegenkontakt fläche (220) um eine zweite Höhe (230) über einen zwischen der ersten Gegenkontakt fläche (210) und der zweiten Gegenkontakt fläche (220) befindlichen Abschnitt (203) der Oberseite (201) des Trägers (200) erhaben sind, wobei die erste Höhe (130) größer oder gleich Null ist und die zweite Höhe (230) größer, kleiner oder gleich Null ist, wobei eine als Summe der ersten Höhe (130) und der zweiten Höhe (230) gebildete Gesamthöhe (300) größer als Null ist; - Providing a carrier (200), wherein a first counter-contact surface (210) and a second counter-contact surface (220) are formed on a top side (201) of the carrier (200), the first counter-contact surface (210) and the second counter-contact surface (220) are raised by a second height (230) above a section (203) of the top (201) of the carrier (200) located between the first mating contact surface (210) and the second mating contact surface (220), the first height (130) is greater than or equal to zero and the second height (230) is greater than, less than or equal to zero, wherein a total height (300) formed as the sum of the first height (130) and the second height (230) is greater than zero;
- Anordnen von Kapseln (400) auf den Gegenkontaktflächen (210, 220) , wobei die Kapseln (400) jeweils eine feste Schale (410) aufweisen, die eine unterkühlte metallische Flüssigkeit (420) umschließt, wobei die Kapseln (400) jeweils einen Durchmesser (430) aufweisen, der geringer als die Gesamthöhe (300) ist;- Arranging capsules (400) on the mating contact surfaces (210, 220), the capsules (400) each having a solid shell (410) which encloses a supercooled metallic liquid (420), the capsules (400) each having a diameter (430) which is less than the total height (300);
- Aufpressen des elektronischen Halbleiterchips (100) auf
den Träger (200) derart, dass die Kontakt flächen (110, 120) des elektronischen Halbleiterchips (100) auf die Gegenkontaktflächen (210, 220) des Trägers (200) gepresst werden, wobei die Schalen (410) der zwischen den Kontakt flächen (110, 120) und den Gegenkontaktflächen (210, 220) angeordneten Kapseln (400) aufbrechen und die metallische Flüssigkeit (420) die Kontakt flächen (110, 120) und die Gegenkontaktflächen (210, 220) benetzt. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei auch auf einem neben den Gegenkontaktflächen (210, 220) befindlichen Abschnitt (204) der Oberseite (201) des Trägers (200) Kapseln (400) angeordnet werden. Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei nach dem Aufpressen des elektronischen Halbleiterchips (100) der folgende weitere Schritt durchgeführt wird : - Pressing on the electronic semiconductor chip (100). the carrier (200) in such a way that the contact surfaces (110, 120) of the electronic semiconductor chip (100) are pressed onto the mating contact surfaces (210, 220) of the carrier (200), the shells (410) between the contact surfaces ( 110, 120) and the mating contact surfaces (210, 220) break open capsules (400) and the metallic liquid (420) wets the contact surfaces (110, 120) and the mating contact surfaces (210, 220). Method according to claim 1, wherein capsules (400) are also arranged on a section (204) of the top side (201) of the carrier (200) located next to the mating contact surfaces (210, 220). Method according to claim 2, wherein after pressing on the electronic semiconductor chip (100), the following further step is carried out:
- Entfernen zumindest eines Teils der neben den Gegenkontaktflächen (210, 220) angeordneten Kapseln (400) . Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei das Entfernen unter Verwendung eines Lösungsmittels, durch Abblasen, durch ein Ätzverfahren oder mittels einer Klebefolie erfolgt. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Anordnen der Kapseln (400) unter Verwendung einer Schattenmaske (500) erfolgt. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Anordnen der Kapseln (400) durch ein Sprühverfahren erfolgt. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kapseln (400) gemeinsam mit einem Lösungsmittel- Removing at least some of the capsules (400) arranged next to the mating contact surfaces (210, 220). The method according to claim 3, wherein the removal is carried out using a solvent, by blowing, by an etching method or by means of an adhesive film. Method according to one of the preceding claims, wherein the arrangement of the capsules (400) is carried out using a shadow mask (500). Method according to one of the preceding claims, wherein the placement of the capsules (400) is carried out by a spraying process. A method according to any one of the preceding claims, wherein the capsules (400) together with a solvent
(600) auf den Gegenkontaktflächen (210, 220) angeordnet
werden, wobei das Lösungsmittel (600) vor dem Aufpressen des elektronischen Halbleiterchips (100) verdunstet. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Anordnen der Kapseln (400) durch ein Druckverfahren erfolgt. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kapseln (400) eingebettet in ein Matrixmaterial(600) arranged on the mating contact surfaces (210, 220). are, the solvent (600) evaporating before the electronic semiconductor chip (100) is pressed on. Method according to one of claims 1 to 5, wherein the arrangement of the capsules (400) is carried out by a printing process. Method according to one of the preceding claims, wherein the capsules (400) are embedded in a matrix material
(700) auf den Gegenkontaktflächen (210, 220) angeordnet werden . Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei das Matrixmaterial (700) nach dem Aufpressen des elektronischen Halbleiterchips (100) entfernt wird, insbesondere mittels eines Lösungsmittels. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei das Matrixmaterial (700) nach dem Aufpressen des elektronischen Halbleiterchips (100) ausgehärtet wird. Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei das Matrixmaterial (700) nach dem Aufpressen des elektronischen Halbleiterchips (100) den zwischen der ersten Kontakt fläche (110) und der zweiten Kontakt fläche (120) befindlichen Abschnitt (103) der Kontaktseite (102) des elektronischen Halbleiterchips (100) und den zwischen der ersten Gegenkontakt fläche (210) und der zweiten Gegenkontaktfläche (220) befindlichen Abschnitt (203) der Oberseite (201) des Trägers (200) berührt. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Abstand (140) zwischen der ersten Kontakt fläche(700) can be arranged on the mating contact surfaces (210, 220). Method according to claim 9, wherein the matrix material (700) is removed after pressing on the electronic semiconductor chip (100), in particular by means of a solvent. Method according to claim 9, wherein the matrix material (700) is hardened after pressing on the electronic semiconductor chip (100). Method according to claim 11, wherein the matrix material (700) after pressing on the electronic semiconductor chip (100) covers the section (103) of the contact side (102) of the electronic semiconductor chip located between the first contact surface (110) and the second contact surface (120). (100) and the section (203) of the top (201) of the carrier (200) located between the first mating contact surface (210) and the second mating contact surface (220). Method according to one of the preceding claims, wherein a distance (140) between the first contact surface
(110) und der zweiten Kontakt fläche (120) weniger als 50 pm beträgt, insbesondere weniger als 20 pm.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Durchmesser (430) der Kapseln (400) zwischen 0,2 pm und 10 pm beträgt, insbesondere zwischen 0,5 pm und 5 pm . Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Durchmesser (430) der Kapseln (400) zwischen 0,5 pm und 3 pm geringer als die Gesamthöhe (300) ist. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schalen (410) der Kapseln (400) ein Oxid aufweisen, insbesondere ein Zinnoxid. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die unterkühlte metallische Flüssigkeit (420) Sn, SnAgCu oder SnBi aufweist. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der elektronische Halbleiterchip (100) ein optoelektronischer Halbleiterchip ist, insbesondere ein Leuchtdiodenchip . Elektronisches Bauelement (10) mit einem elektronischen Halbleiterchip (100) und einem Träger (200) , wobei an einer Kontaktseite (102) des elektronischen Halbleiterchips (100) eine erste Kontakt fläche (110) und eine zweite Kontakt fläche (120) ausgebildet sind, wobei die erste Kontakt fläche (110) und die zweite Kontaktfläche (120) um eine erste Höhe (130) über einen zwischen der ersten Kontakt fläche (110) und der zweiten Kontaktfläche (120) befindlichen Abschnitt (103) der Kontaktseite (102) erhaben sind, wobei an einer Oberseite (201) des Trägers (200) eine erste Gegenkontakt fläche (210) und eine zweite Gegenkontaktfläche (220) ausgebildet sind, wobei die erste Gegenkontakt fläche (210) und die zweite Gegenkontakt fläche (220) um eine zweite Höhe (230) über
einen zwischen der ersten Gegenkontakt fläche (210) und der zweiten Gegenkontakt fläche (220) befindlichen Abschnitt (203) der Oberseite (201) des Trägers (200) erhaben sind, wobei die erste Höhe (130) größer oder gleich Null ist und die zweite Höhe (230) größer, kleiner oder gleich Null ist, wobei eine als Summe der ersten Höhe (130) und der zweiten Höhe (230) gebildete Gesamthöhe (300) größer als Null ist, wobei die erste Kontakt fläche (110) und die zweite Kontaktfläche (120) über Lotverbindungen (450) mit der ersten Gegenkontakt fläche (210) und der zweiten Gegenkontaktfläche (220) verbunden sind, wobei auf dem zwischen der ersten Gegenkontakt fläche(110) and the second contact surface (120) is less than 50 pm, in particular less than 20 pm. Method according to one of the preceding claims, wherein the diameter (430) of the capsules (400) is between 0.2 pm and 10 pm, in particular between 0.5 pm and 5 pm. Method according to one of the preceding claims, wherein the diameter (430) of the capsules (400) is between 0.5 pm and 3 pm less than the overall height (300). Method according to one of the preceding claims, wherein the shells (410) of the capsules (400) have an oxide, in particular a tin oxide. A method according to any one of the preceding claims, wherein the supercooled metallic liquid (420) comprises Sn, SnAgCu or SnBi. Method according to one of the preceding claims, wherein the electronic semiconductor chip (100) is an optoelectronic semiconductor chip, in particular a light-emitting diode chip. Electronic component (10) with an electronic semiconductor chip (100) and a carrier (200), a first contact surface (110) and a second contact surface (120) being formed on a contact side (102) of the electronic semiconductor chip (100), wherein the first contact surface (110) and the second contact surface (120) are raised by a first height (130) above a section (103) of the contact side (102) located between the first contact surface (110) and the second contact surface (120). are, wherein a first counter-contact surface (210) and a second counter-contact surface (220) are formed on a top side (201) of the carrier (200), the first counter-contact surface (210) and the second counter-contact surface (220) being formed by a second one Height (230) above a section (203) of the top side (201) of the carrier (200) located between the first mating contact surface (210) and the second mating contact surface (220) is raised, the first height (130) being greater than or equal to zero and the second Height (230) is greater than, less than or equal to zero, with a total height (300) formed as the sum of the first height (130) and the second height (230) being greater than zero, with the first contact surface (110) and the second Contact surface (120) is connected to the first mating contact surface (210) and the second mating contact surface (220) via solder connections (450), with the first mating contact surface between
(210) und der zweiten Gegenkontakt fläche (220) befindlichen Abschnitt (203) der Oberseite (201) des Trägers (200) Kapseln (400) angeordnet sind, die jeweils eine feste Schale (410) aufweisen, die eine unterkühlte metallische Flüssigkeit (420) umschließt, wobei die Kapseln (400) jeweils einen Durchmesser (430) aufweisen, der geringer als die Gesamthöhe (300) ist. Elektronisches Bauelement (10) gemäß Anspruch 19, wobei die Kapseln (400) in ein Matrixmaterial (700) eingebettet sind.
(210) and the second mating contact surface (220) located section (203) of the top (201) of the carrier (200) capsules (400) are arranged, each of which has a solid shell (410) which contains a supercooled metallic liquid (420 ), the capsules (400) each having a diameter (430) that is smaller than the overall height (300). Electronic component (10) according to claim 19, wherein the capsules (400) are embedded in a matrix material (700).
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070063347A1 (en) * | 2005-09-19 | 2007-03-22 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Packages, anisotropic conductive films, and conductive particles utilized therein |
EP3142124A1 (en) * | 2015-08-31 | 2017-03-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Anisotropic conductive material, electronic device including anisotropic conductive material, and method of manufacturing electronic device |
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Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20090032970A1 (en) | 2007-07-31 | 2009-02-05 | Park Chang-Min | Stacking of integrated circuits using glassy metal bonding |
US8378504B2 (en) | 2008-06-30 | 2013-02-19 | Intel Corporation | Microelectronic package with self-heating interconnect |
EP3322549B1 (en) | 2015-07-14 | 2023-11-29 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Stable undercooled metallic particles for engineering at ambient conditions |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070063347A1 (en) * | 2005-09-19 | 2007-03-22 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Packages, anisotropic conductive films, and conductive particles utilized therein |
EP3142124A1 (en) * | 2015-08-31 | 2017-03-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Anisotropic conductive material, electronic device including anisotropic conductive material, and method of manufacturing electronic device |
DE102022124574A1 (en) | 2022-09-23 | 2024-03-28 | Ams-Osram International Gmbh | METHOD FOR PRODUCING AN ELECTRONIC COMPONENT AND ELECTRONIC COMPONENT |
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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: 23768862 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |