本發明涉及一種用于制造電子器件的方法以及一種電子器件。本技術要求德國專利申請10?2022?124?574.8的優先權,其公開內容通過參引結合于此。
背景技術:
1、在現有技術中已知用于電接觸具有小的橫向尺寸的電子半導體芯片的不同方法。許多這樣的方法要求將所使用的接觸材料事先微結構化并且伴隨著高的短路風險。
技術實現思路
1、本發明的目的在于,提出一種用于制造電子器件的方法。本發明的另一目的在于,提供一種電子器件。所述目的通過具有獨立權利要求的特征的方法和設備來實現。在從屬權利要求中說明不同的改進方案。
2、用于制造電子器件的方法包括以下步驟:提供電子半導體芯片,其中在電子半導體芯片的接觸側處構成有第一接觸面和第二接觸面,其中第一接觸面和第二接觸面以第一高度突出超過接觸側的位于第一接觸面和第二接觸面之間的部段;提供載體,其中在載體的上側處構成有第一配合接觸面和第二配合接觸面,其中第一配合接觸面和第二配合接觸面以第二高度突出超過載體的上側的位于第一配合接觸面和第二配合接觸面之間的部段,其中第一高度大于或等于零并且第二高度大于、小于或等于零,其中作為第一高度和第二高度的總和形成的總高度大于零;將膠囊設置在配合接觸面上,其中膠囊分別具有堅固的外殼,所述外殼包圍過冷的金屬液體,其中膠囊分別具有小于總高度的直徑;以及將電子半導體芯片按壓到載體上,使得電子半導體芯片的接觸面按壓到載體的配合接觸面上,其中設置在接觸面和配合接觸面之間的膠囊的外殼裂開并且金屬液體潤濕接觸面和配合接觸面。
3、所述方法不要求用于將電子半導體芯片的接觸面與載體的配合接觸面連接的連接材料的精細結構化。由此,有利地可以簡單地且成本適宜地執行所述方法。所述方法也不要求使用銀來建立在電子半導體芯片和載體之間的導電連接,由此有利地降低銀遷移的風險和伴隨于此的短路危險。所述方法也不要求將焊料事先施加到電子半導體芯片的接觸面上,這同樣貢獻于可簡單地且成本適宜地執行所述方法。此外,可以在溫度低的情況下執行所述方法,這尤其可實現使用成本適宜的載體材料,例如使用pet。
4、在所述方法的一個實施方式中,也在載體的上側的位于配合接觸面旁邊的部段上設置膠囊。這可實現,將膠囊借助于具有小的定位精度的方法施加,由此可簡單地且成本適宜地執行所述方法。
5、在所述方法的一個實施方式中,在按壓電子半導體芯片之后,執行另一步驟以移除設置在配合接觸面旁邊的膠囊的至少一部分。有利地,由此防止,設置在配合接觸面旁邊的膠囊在將電子半導體芯片按壓到載體上之后的時間點例如由于熱作用裂開并且引起電短路。
6、在所述方法的一個實施方式中,在使用溶劑的情況下通過吹氣、通過蝕刻法或借助于粘接膜將膠囊移除。有利地,所述變型形式可分別實現將設置在配合接觸面旁邊的膠囊的至少一部分有效地、小心地且成本適宜地移除。
7、在所述方法的一個實施方式中,在使用蔭罩的情況下設置膠囊。有利地,這可實現將膠囊簡單地且成本適宜地施加,其中可以將膠囊的位置限制于載體的上側的期望的區域。
8、在所述方法的一個實施方式中,通過噴射法來設置膠囊。有利地,由此,膠囊的快速的且成本適宜的施加是可行的。
9、在所述方法的一個實施方式中,將膠囊與溶劑一起設置在配合接觸面上。溶劑在按壓電子半導體芯片之前汽化。有利地,在溶劑中分散的膠囊可以特別好地借助于噴射法施加。
10、在所述方法的一個實施方式中,通過打印法來設置膠囊。有利地,打印法也可實現將膠囊成本適宜地施加到載體的上側上。
11、在所述方法的一個實施方式中,膠囊以嵌入到配合接觸面上的基質材料中的方式設置。有利地,嵌入到基質材料中的膠囊可以特別簡單地設置在載體的配合接觸面上。基質材料例如可以是有機材料或者具有丙烯酸樹脂、環氧化物或硅樹脂。
12、在所述方法的一個實施方式中,在按壓電子半導體芯片之后,移除基質材料,尤其借助于溶劑來移除基質材料。有利地,在移除基質材料時也可以移除設置在配合接觸面旁邊的膠囊。
13、在所述方法的一個實施方式中,在按壓電子半導體芯片之后將基質材料硬化。基質材料于是可以在通過所述方法可獲得的電子器件處保留。硬化的基質材料可以保護留在基質材料中的膠囊并且將所述膠囊彼此隔絕,使得在將電子半導體芯片按壓到載體上之后,保留在基質材料中的膠囊也不會引起不期望的短路。
14、在所述方法的一個實施方式中,在按壓電子半導體芯片之后,基質材料觸碰電子半導體芯片的接觸側的位于第一接觸面和第二接觸面之間的部段和載體的上側的位于第一配合接觸面和第二配合接觸面之間的部段。硬化的基質材料可以由此形成電子半導體芯片的底部填充部(underfill),將其附加地在載體處機械固定。底部填充部也可以對在電子半導體芯片和載體之間的導電連接相對于外部影響進行保護。
15、在所述方法的一個實施方式中,在第一接觸面和第二接觸面之間的間距為小于50μm,尤其小于20μm。有利地,雖然在電子半導體芯片的接觸面之間的所述僅小的間距,但是所述方法仍可實現可靠的電接觸,而沒有在第一接觸面和第二接觸面之間的短路風險。
16、在所述方法的一個實施方式中,膠囊的直徑在0.2μm和10μm之間,尤其在0.5μm和5μm之間。有利地,膠囊由此適合于建立在電子半導體芯片的接觸面和載體的配合接觸面之間的導電連接,即使在具有非常小的接觸面的非常小的電子半導體芯片而且間距非常小的情況下也如此。
17、在所述方法的一個實施方式中,膠囊的直徑比總高度小0.5μm和3μm之間。有利地,所述方法由此可實現制造具有非常緊湊的外部尺寸、尤其具有小的高度的電子器件。
18、在所述方法的一個實施方式中,膠囊的外殼具有氧化物,尤其氧化錫(snox)。有利地,膠囊的外殼由此具有適合的機械特性。
19、在所述方法的一個實施方式中,過冷的金屬液體具有sn、snagcu或snbi。有利地,過冷的金屬液體由此適合于建立在電子半導體芯片的接觸面和載體的配合接觸面之間的導電連接。
20、在所述方法的一個實施方式中,電子半導體芯片是光電子半導體芯片,尤其是發光二極管芯片。所述方法由此適合于制造光電子器件,例如發光二極管器件。有利地,在此可以使用具有非常小的尺寸的光電子半導體芯片。
21、電子器件具有電子半導體芯片和載體。在電子半導體芯片的接觸側處構成有第一接觸面和第二接觸面。第一接觸面和第二接觸面以第一高度突出超過接觸側的位于第一接觸面和第二接觸面之間的部段。在載體的上側處構成有第一配合接觸面和第二配合接觸面。第一配合接觸面和第二配合接觸面以第二高度突出超過載體的上側的位于第一配合接觸面和第二配合接觸面之間的部段。第一高度大于或等于零。第二高度大于、小于或等于零。作為第一高度和第二高度的總和形成的總高度大于零。第一接觸面和第二接觸面經由焊料連接部與第一配合接觸面和第二配合接觸面連接。在載體的上側的位于第一配合接觸面和第二配合接觸面之間的部段上設置有膠囊,所述膠囊分別具有堅固的外殼,所述外殼包圍過冷的金屬液體。膠囊分別具有小于總高度的直徑。
22、有利地,可以簡單地且成本適宜地制造所述電子器件。焊料連接部可以構成為不具有銀,由此銀遷移的風險和伴隨于此的短路危險可以有利地降低。載體可以具有成本適宜的載體材料,例如pet。
23、在電子器件的一個實施方式中,膠囊嵌入到基質材料中。基質材料可以對嵌入到基質材料中的膠囊進行保護并且將其彼此隔絕,使得膠囊有利地不會引起不期望的短路。基質材料也可以形成電子半導體芯片的底部填充部(underfill),將其附加地在載體處機械固定并且對在電子半導體芯片和載體之間的焊料連接部相對于外部影響進行保護。