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1. DE102018131386 - VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON OPTOELEKTRONISCHEN HALBLEITERBAUTEILEN UND OPTOELEKTRONISCHES HALBLEITERBAUTEIL

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[ DE ]

Ansprüche  



1. Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauteilen (1) mit den Schritten:
A) Bereitstellen eines Chipträgers (13),
B) Erzeugen von Löchern (14) für elektrische Durchkontaktierungen im Chipträger (13),
C) Erzeugen einer dünnen Metallisierung (21) in den Löchern (14),
D) Verfüllen der metallisierten Löcher (14) mit einer Füllung (3) aus einem Kunststoff, und
E) Anbringen von optoelektronischen Halbleiterchips (4) auf den metallisierten Löchern (14), sodass die Halbleiterchips (4) ohmsch leitend mit der zugehörigen Metallisierung (21) verbunden werden.
 
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
bei dem die Halbleiterchips (4) die Füllung (3) nach dem Schritt E) überdecken und die Füllung (3) in den fertigen Halbleiterbauteilen (1) noch vorhanden ist,
wobei eine mittlere Dicke der Metallisierung (21) in den Löchern (14) zwischen einschließlich 0,1 µm und 0,7 µm liegt und ein Durchmesser der Löcher (14) die mittlere Dicke der Metallisierung (21) um mindestens einen Faktor 10 übersteigt.
 
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Füllung (4) vor dem Schritt E) wieder entfernt wird.
 
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem im Schritt D) ein Material für die Füllung (4) in flüssigem Zustand aufgebracht wird,
wobei dieses Material nachfolgend in den Löchern (14) fotochemisch und/oder thermisch ausgehärtet wird.
 
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schritt D) beinhaltet, die Füllung (4) ganzflächig aufzubringen und nachfolgend zu planarisieren, sodass die Füllung (4) unmittelbar nach dem Schritt D) auf die Löcher (14) beschränkt ist und mit einer Toleranz von höchstens 2 % einer Länge der Löcher (14) bündig mit den Löchern (14) abschließt.
 
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem in einem Schritt A1) zwischen den Schritten A) und B) auf dem Chipträger (13) eine Oxidmaske (22) erzeugt wird, die im Schritt B) eine Form der Löcher (14) definiert,
wobei die Oxidmaske (22) in den fertigen Halbleiterbauteilen (1) noch vorhanden ist.
 
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem zwischen den Schritten B) und C) in einem Schritt B1) eine durchgehende elektrische Isolierschicht (23) erzeugt wird, die sich in die Löcher (14) erstreckt und eine Bodenfläche der Löcher (14) vollständig bedeckt,
wobei die Metallisierung (21) im Schritt C) unmittelbar auf die Isolierschicht (23) aufgebracht wird.
 
8. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem Gebiete der Isolierschicht (23), in denen die Isolierschicht (23) zuvor auf die Bodenfläche der Löcher (14) aufgebracht wurde, in einem Schritt H) nach dem Schritt E) entfernt werden.
 
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem zwischen den Schritten D) und E) in einem Schritt D1) an einer Trägeroberseite (15) des Chipträgers (13) elektrische Anschlussflächen (24) für die Halbleiterchips (4) erzeugt werden,
wobei die Halbleiterchips (4) im Schritt E) auf den Anschlussflächen (24) mittels Dünnfilmlöten angebracht werden und die Anschlussflächen (24) eine Dicke zwischen einschließlich 0,1 µm und 1 µm liegt.
 
10. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
bei dem die Halbleiterchips (4) im Schritt E) mit einer Toleranz von höchstens 15 µm deckungsgleich auf den Anschlussflächen (24) aufgebracht werden,
wobei in Draufsicht auf die Anschlussflächen (24) gesehen eine mittlere Kantenlänge der Halbleiterchips (4) bei höchstens 60 µm liegt.
 
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem nach dem Schritt E) in einem Schritt E1) an dem Chipträger (13) abgewandten Chipoberseiten (40) der Halbleiterchips (4) elektrische Kontaktflächen (42) erzeugt werden.
 
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem nach dem Schritt E) in einem Schritt F) die montierten Halbleiterchips (4) in einem Befestigungsmittel (52) eingebettet und mittels des Befestigungsmittels (52) an einem temporären Hilfsträger (51) befestigt werden.
 
13. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
bei dem sich der Chipträger (14) in den Schritten A) bis F) an einem Grundträger (11) befindet und mittels einer metallischen Verbindungsmittelschicht (12) an dem Grundträger (11) befestigt ist,
wobei der Grundträger (11) in einem Schritt G) nach dem Schritt F) entfernt wird,
wobei in einem Schritt I) nach dem Schritt F) an den Halbleiterchips (4) abgewandten Seiten der Löcher (14) jeweils Kontaktmetallisierungen (25) für eine externe elektrische Kontaktierung der fertigen Halbleiterbauteile (1) erzeugt werden.
 
14. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem sich die Kontaktmetallisierung (25) zum Teil bis in die Löcher (14) erstreckt, sodass sich die Kontaktmetallisierung (25) über die Löcher (14) erhebt.
 
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem in einem Schritt J) ein Vereinzeln durch den Chipträger (13) hindurch zu den Halbleiterbauteilen (1) erfolgt,
wobei der Schritt J) entweder nach dem Schritt E) oder vor dem Schritt B) durchgeführt wird.
 
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Halbleiterchips (4) als Flip-Chips gestaltet sind.
 
17. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1), das mit einem Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche hergestellt ist, mit
- einem Chipträger (13) mit mindestens einem Loch (14),
- einer dünnen Metallisierung (21) an Seitenwänden des Lochs (14) und an einer Trägeroberseite (15) des Chipträgers (13), sodass an der Trägeroberseite (15) eine elektrische Anschlussfläche (24) gebildet ist,
- einer Füllung (3) aus einem Kunststoff in dem Loch (14), sodass die Füllung (3) die Metallisierung (21) und damit das Loch (14) ausfüllt, und
- mindestens einem optoelektronischen Halbleiterchips (4) auf dem Loch (14) und auf der Anschlussfläche (24), sodass durch die Metallisierung (21) in dem Loch (14) eine elektrische Durchkontaktierung für den Halbleiterchip (4) durch den Chipträger (13) hindurch gebildet ist, wobei der Halbleiterchip (4) in Draufsicht auf die Trägeroberseite (15) gesehen eine mittlere Kantenlänge von höchstens 60 µm aufzeigt.