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Verfahren zum Verbinden eines Halbleiterbauelements mit einem Gegenstück sowie Anordnung mit einem Halbleiterbauelement


Kurzfassung

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Halbleitertechnologie im Bereich „Chip Bonding“ und beschreibt ein Verfahren, das zur Realisierung des Lötvorgangs mit Hilfe eines Lasers gezielt Wärme zum Aufschmelzen von Kontaktstellen einbringt.


Hintergrund

Die Kontaktierung von ungehausten Halbleiterbauteilen auf Foliensubstraten wird nach aktuellem Stand der Technik ausschließlich mittels Klebeverbindungen erzeugt. Eine elektrische Kontaktierung erfolgt in diesem Fall durch metallische Partikel (häufig Silber) in einer Klebstoffmatrix. Die verwendeten Klebstoffe werden mittels Druck, Temperatur und/oder UV-Licht ausgehärtet. Dieser Fügeprozess ist Zeitaufwändig und benötigt, mehrere Sekunden Fügezeit pro Kontaktierung.


Bilder & Videos


Lösung

In dem von der LUH und dem Laserzentrum Hannover e.V. entwickelten Verfahren wird mittels fokusierter Laserstrahlung mit definierter Wellenlänge durch das ungehauste Halbleiterbauelement hindurch gestrahlt um auf die Fügezone zwischen Bauteil und Foliensubstrat zu treffen. In dieser Fügezone befindet sich ein niederschmelzendes eutektisches Lot. Vorzugsweise wird dieses Lot mittels PVD-Verfahren aufgebracht, welches kompatibel mit den meisten polymeren Foliensubstraten ist. Bspw. werden durch diese Technik auch die Antennenstrukturen von RFID-Tags hergestellt. In Abb. 1 ist der Schichtaufbau im Schnittbild zu erkennen. Der fokussierte Laserstrahl trifft hierbei durch den Chip auf die Fügezone oberhalb des polymeren Foliensubstrats.


Vorteile

  • Mechanische und elektrische Kontaktierung von Halbleiterbauelementen auf polymeren Foliensubstraten und Verringerung von Prozessdauer
  • Laserunterstütztes eutektisches Fügeverfahren

 

 


Anwendungsbereiche

Das Verfahren dient der zuverlässigen elektrischen und mechanischen Kontaktierung von Halbleiterbauelementen mittels transmittiver Laserstrahlung auf Foliensubstraten. Dieses Verfahren bietet die Möglichkeit zeitaufwändige Klebeprozesse zu vermeiden und die Prozesszeit in den Millisekunden-Bereich zu bringen. Ein denkbares Einsatzszenario bietet die Kontaktierung von RFID-ICs auf Folienantennen.


Service

Lizenz zur gewerblichen Nutzung


EZN Erfinderzentrum Norddeutschland GmbH

M. Sc. Niklas Deutsch
0511 850 308-0
n.deutsch@ezn.de
www.ezn.de
Adresse
Theaterstraße 2
30159 Hannover



Entwicklungsstand

Prototyp


Patentsituation

  • DE 10 2016 123 180 A1 anhängig

Stichworte

Chip-Bonding, Elektronik, Eutektikum, Halbleiter, Laser-Bonden, Lote, transmittiv, Wafer

Angebot Anbieter-Website


Kontakt | Geschäftsstelle

TransferAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsstellenleiterin)

c/o PROvendis GmbH
Schloßstr. 11-15
D-45468 Mülheim an der Ruhr