本發(fā)明涉及一種用于制造電子器件的方法、電子器件、光電子器件和器件裝置。
本專利申請(qǐng)要求德國(guó)專利申請(qǐng)102014111106.0的優(yōu)先權(quán),該德國(guó)專利申請(qǐng)的公開內(nèi)容通過引用合并于此。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)公開了包括布置在殼體中的電子半導(dǎo)體芯片的電子器件。在這種情況下,在電子器件的制造期間,電子半導(dǎo)體芯片可以被嵌入到模制體中,使得電子半導(dǎo)體芯片的表面保持自由。因此,可以安裝電子器件,使得電子半導(dǎo)體芯片的表面與散熱器直接接觸。這便于耗散來自電子器件的熱損失。
如果電子器件是包括光電子半導(dǎo)體芯片的光電子器件,則暴露表面的一部分或者整個(gè)暴露表面可以是光電子半導(dǎo)體芯片的光學(xué)活性表面,例如發(fā)射面。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于制造電子器件的方法。本發(fā)明的另外目的是提供電子器件、器件裝置和光電子器件。這些目的通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法、根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子器件、根據(jù)權(quán)利要求18所述的器件裝置和根據(jù)權(quán)利要求20所述的光電子器件來實(shí)現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中說明改進(jìn)方案。
一種用于制造電子器件的方法,包括:在布置在載體的頂側(cè)上的犧牲結(jié)構(gòu)周圍以及在電子半導(dǎo)體芯片周圍模制模制體,使得電子半導(dǎo)體芯片的表面至少部分地不被模制體覆蓋。作為另外的步驟,該方法包括使模制體從載體脫離并去除犧牲結(jié)構(gòu),其中去除犧牲結(jié)構(gòu)導(dǎo)致在模制體中形成切口(cutout)。
通過在犧牲結(jié)構(gòu)周圍模制所述模制體并隨后去除犧牲結(jié)構(gòu),有可能以有利地簡(jiǎn)單和節(jié)約成本的方式在模制體中制造切口。例如,可以制造橢圓形切口或底切。如果犧牲結(jié)構(gòu)具有大的高寬縱橫比,則可以有利地在模制體中制造深且窄的切口。
由于電子半導(dǎo)體芯片的表面至少部分地不被模制體覆蓋的事實(shí),電子半導(dǎo)體芯片的表面保持可達(dá),使得例如可以從電子半導(dǎo)體芯片經(jīng)由表面耗散熱損失。
在該方法的一種改進(jìn)方案中,電子半導(dǎo)體芯片是光電子半導(dǎo)體芯片,并且表面是光電子半導(dǎo)體芯片的發(fā)射面。由于光電子半導(dǎo)體芯片的發(fā)射面被保持沒有模制體,因此光電子半導(dǎo)體芯片的發(fā)射有利地不受模制體損害。
犧牲結(jié)構(gòu)通過光刻工藝由光致抗蝕劑形成。使用光刻工藝有利地允許在模制體中制造的切口的微觀結(jié)構(gòu)化。如果使得有可能制造高度獨(dú)立結(jié)構(gòu)的光致抗蝕劑被用于光刻工藝,則可以有利地在模制體中制造深且窄的切口。
在該方法的一種改進(jìn)方案中,將導(dǎo)電層施加在切口的至少一個(gè)壁面上。例如,切口可以引導(dǎo)穿過電子器件。于是,導(dǎo)電層有利地能夠?qū)崿F(xiàn)在器件的兩側(cè)之間的傳導(dǎo)連接(conductiveconnection)。
在該方法的一種改進(jìn)方案中,在模制體上布置連接元件,該連接元件將導(dǎo)電層與電子半導(dǎo)體芯片的接觸焊盤導(dǎo)電連接。于是,切口的壁面上的導(dǎo)電層可以有利地被用于接觸電子半導(dǎo)體芯片。因此,例如,有可能僅從電子器件的一側(cè)接觸電子半導(dǎo)體芯片。
在該方法的一種改進(jìn)方案中,這(thelatter)包括切斷模制體和在模制體中制造的切口。因此,切口的壁面可以形成電子器件的外面。電子器件的彎曲的外面可以有利地通過對(duì)犧牲結(jié)構(gòu)以及因此對(duì)切口的適當(dāng)結(jié)構(gòu)化來制造。如果將導(dǎo)電層施加在切口的壁面上,則有可能例如通過焊接從外部簡(jiǎn)單地接觸器件。
在該方法的一種改進(jìn)方案中,切口以鄰接電子半導(dǎo)體芯片的表面的方式形成。因此,可以有利地制造模制體,在該模制體的情況下電子半導(dǎo)體芯片的表面布置在模制體的凹部中并且從外部可達(dá)。凹部可以有利地被填充有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。
在該方法的一種改進(jìn)方案中,首先將犧牲結(jié)構(gòu)布置在載體的頂側(cè)上,并且然后將電子半導(dǎo)體芯片布置在犧牲結(jié)構(gòu)的頂側(cè)上。在這種情況下,電子半導(dǎo)體芯片的表面面向犧牲結(jié)構(gòu)。因此,犧牲結(jié)構(gòu)可以在裝備載體之前被形成。這在使用光刻工藝用于形成犧牲結(jié)構(gòu)時(shí)是特別有利的。作為將電子半導(dǎo)體芯片布置在犧牲結(jié)構(gòu)上的結(jié)果,可以以簡(jiǎn)單和成本有效的方式在模制體中制造鄰接電子半導(dǎo)體芯片的表面的切口。
在該方法的一種改進(jìn)方案中,將犧牲結(jié)構(gòu)布置在電子半導(dǎo)體芯片的表面上。然后,將犧牲結(jié)構(gòu)和電子半導(dǎo)體芯片布置在載體的頂側(cè)上。由于犧牲結(jié)構(gòu)首先例如通過光刻方法布置或形成在電子半導(dǎo)體芯片上的事實(shí),犧牲結(jié)構(gòu)和電子半導(dǎo)體芯片可以有利地特別精確地彼此對(duì)準(zhǔn)。
在該方法的一種改進(jìn)方案中,切口以鄰接電子半導(dǎo)體芯片的側(cè)面的方式形成。因此,導(dǎo)熱和/或輻射透射材料也可以有利地被施加在側(cè)面上。所述材料特別是在使用包括光電子體積發(fā)射體的電子半導(dǎo)體芯片時(shí)是有利的。
在該方法的一種改進(jìn)方案中,電子半導(dǎo)體芯片部分地嵌入到犧牲結(jié)構(gòu)中。因此,可以以特別簡(jiǎn)單和成本有效的方式在模制體中制造切口,所述切口鄰接電子半導(dǎo)體芯片的表面和側(cè)面二者。
在該方法的一種改進(jìn)方案中,通過光刻工藝由包括第一光致抗蝕劑層和第二光致抗蝕劑層的光致抗蝕劑系統(tǒng)形成犧牲結(jié)構(gòu)。在這種情況下,將電子半導(dǎo)體芯片壓入到第二光致抗蝕劑層中。這使得有可能以簡(jiǎn)單和成本有效的方式在模制體中制造鄰接電子半導(dǎo)體芯片的表面和側(cè)面二者的切口。
在該方法的一種改進(jìn)方案中,在另一方法步驟中,將灌封化合物引入到切口中。如果灌封化合物包括導(dǎo)熱材料,則因此有可能實(shí)現(xiàn)來自電子半導(dǎo)體芯片的熱的特別高效和快速耗散。如果電子半導(dǎo)體芯片是光電子半導(dǎo)體芯片,則灌封化合物可以包括透明或例如波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。因此,可以實(shí)現(xiàn)由半導(dǎo)體芯片發(fā)射的光的有利地高的顏色均勻性和發(fā)光效率。
在該方法的一種改進(jìn)方案中,穿過切口在電子器件的第一側(cè)面上形成栓,并且在電子器件的第二側(cè)面上形成與栓匹配的凹槽。這允許以簡(jiǎn)單的方式連接多個(gè)相同類型的電子器件,并且使得有可能實(shí)現(xiàn)小的器件間隔。此外,為了連接器件,可以省去電路板和對(duì)應(yīng)的填入工藝(populatingprocesses)。
在該方法的一種改進(jìn)方案中,電子器件與另外的電子器件一起在模制體組件(moldedbodyassemblage)中被制造。在這種情況下,該方法包括:作為附加的方法步驟,通過劃分模制體組件將電子器件與另外的電子器件分割。因此,可以以簡(jiǎn)單和節(jié)省成本的方式制造多個(gè)電子器件,所述電子器件包括包含切口的模制體。
電子器件包括電子半導(dǎo)體芯片和模制體。在這種情況下,模制體覆蓋電子半導(dǎo)體芯片的至少一個(gè)側(cè)面。電子半導(dǎo)體芯片的表面至少部分地不被模制體覆蓋。此外,模制體包括具有栓的第一側(cè)面和具有與栓匹配的凹槽的第二側(cè)面。
通過栓和凹槽,通過以接合到另一電子器件的凹槽中的方式來布置該電子器件的栓,可以以簡(jiǎn)單的方式將電子器件與以相同方式配置的另外的電子器件連接。
在電子器件的一種改進(jìn)方案中,在凹槽上和/或在栓上的接觸結(jié)構(gòu)以導(dǎo)電的方式形成。因此,通過以接合到另一器件的凹槽中的方式布置一個(gè)器件的栓并且接觸在凹槽和/或栓上的導(dǎo)電接觸結(jié)構(gòu),可以有利地既以機(jī)械方式又以電氣方式連接以這種方式形成的兩個(gè)電子器件。
在電子器件的一種改進(jìn)方案中,凹槽和/或栓的導(dǎo)電連接面經(jīng)由導(dǎo)電連接元件與電子半導(dǎo)體芯片的接觸焊盤以傳導(dǎo)方式連接。因此,電子半導(dǎo)體芯片可以有利地經(jīng)由凹槽和/或栓上的導(dǎo)電連接面被接觸。此外,也有可能通過在所有情況下以接合到另一器件的凹槽中的方式布置一個(gè)器件的栓并且連接在凹槽和栓上的連接面來實(shí)現(xiàn)多個(gè)電子半導(dǎo)體芯片的串聯(lián)連接。
器件裝置包括第一電子器件和第二電子器件,其中以接合到第二電子器件的凹槽中的方式布置第一電子器件的栓。因此,第一和第二電子器件可以在沒有另外的機(jī)械連接元件(例如電路板)的情況下被連接,這有利地能夠?qū)崿F(xiàn)小的器件間隔。也有可能容易地更換器件裝置中的電子器件。由于電路板或復(fù)雜的填入工藝對(duì)于連接器件而言不是必要的,因此可以以節(jié)省成本的方式制造器件裝置。
在器件裝置的一種改進(jìn)方案中,第一電子器件和第二電子器件在所有情況下包括接觸結(jié)構(gòu)。在器件裝置上布置導(dǎo)電連接。在這種情況下,導(dǎo)電連接與第一電子器件和第二電子器件的接觸結(jié)構(gòu)以傳導(dǎo)方式連接。這允許經(jīng)由接觸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單地電接觸電子器件。
光電子器件包括光電子半導(dǎo)體芯片和模制體。模制體至少部分地覆蓋光電子半導(dǎo)體芯片的側(cè)面,其中光電子半導(dǎo)體芯片的發(fā)射面至少部分地不被模制體覆蓋。此外,模制體包括切口,其中切口鄰接光電子半導(dǎo)體芯片的表面和側(cè)面。光電子半導(dǎo)體芯片例如可以是體積發(fā)射體,在體積發(fā)射體中發(fā)射面包括表面和側(cè)面二者。光電子器件的高發(fā)光效率可以通過在電子半導(dǎo)體芯片的表面和側(cè)面二者上布置切口來實(shí)現(xiàn)。
附圖說明
結(jié)合以下示例性實(shí)施例的描述,本發(fā)明的上述屬性、特征和優(yōu)點(diǎn)以及實(shí)現(xiàn)它們的方式將變得更清楚和更清楚地被理解,其中所述示例性實(shí)施例結(jié)合附圖更詳細(xì)地予以解釋。在圖中,在所有情況下以示意圖:
圖1示出具有其上所布置的第一犧牲結(jié)構(gòu)的載體的截面圖;
圖2示出具有第一犧牲結(jié)構(gòu)和第一電子半導(dǎo)體芯片的載體的截面圖;
圖3示出具有第一模制體組件的載體的截面圖,該第一模制體組件包括形成在所述載體上的第一模制體;
圖4示出在使載體脫離之后第一模制體組件的截面圖;
圖5示出在部分地去除第一模制體的頂側(cè)之后第一模制體組件的截面圖;
圖6示出在去除第一犧牲結(jié)構(gòu)之后第一模制體組件的截面圖;
圖7示出由第一模制體組件形成的兩個(gè)第一電子器件的截面圖;
圖8示出具有第一犧牲結(jié)構(gòu)的第一模制體組件的平面圖;
圖9示出包括兩個(gè)電子器件的器件裝置的平面圖;
圖10示出具有布置在所述載體上的第二犧牲結(jié)構(gòu)的載體的截面圖;
圖11示出具有布置在所述載體上的第三電子半導(dǎo)體芯片的載體的截面圖;
圖12示出具有第二模制體組件的載體的截面圖,該第二模制體組件包括布置在所述載體上的第三模制體;
圖13示出在去除載體之后第二模制體組件的截面圖;
圖14示出在部分地去除第三模制體的后側(cè)之后第二模制體組件的截面圖;
圖15示出在去除第二犧牲結(jié)構(gòu)之后第二模制體組件的截面圖;
圖16示出包括四個(gè)第三電子器件的第二模制體組件的平面圖;
圖17示出第三電子器件的透視圖;
圖18示出具有布置在所述載體上的第三犧牲結(jié)構(gòu)以及具有布置在第三犧牲結(jié)構(gòu)上的第四電子半導(dǎo)體芯片的載體的截面圖;
圖19示出具有形成在所述載體上的第四模制體的載體的截面圖;
圖20示出在去除載體并部分地去除第四模制體的后側(cè)之后第四模制體的截面圖;
圖21示出第四電子器件的截面圖;
圖22示出具有布置在所述載體上的曝光的第一光致抗蝕劑層的載體的截面圖;
圖23示出具有布置在第一光致抗蝕劑層上的第二光致抗蝕劑層并具有第五電子半導(dǎo)體芯片的載體的截面圖;
圖24示出具有由第一和第二光致抗蝕劑層形成的第四犧牲結(jié)構(gòu)的載體的截面圖;
圖25示出具有形成在所述載體上的第五模制體的載體的截面圖;和
圖26示出第五光電子器件的截面圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出了用于制造電子器件的載體2的示意性截面圖示。載體2可以例如以晶片的形式被形成為薄片,并且例如可以包括硅。然而,載體2也可以包括金屬、陶瓷或一些其它材料。載體2包括基本平坦的頂側(cè)3。
第一犧牲結(jié)構(gòu)70通過粘合層4固定在載體2的頂側(cè)3上。粘合層4可以例如由膜構(gòu)成,所述膜包括在一側(cè)上的可熱松解的粘合劑層和在另一側(cè)上的常規(guī)粘合劑層。在圖2中,可熱松解的層布置在粘合層4的器件側(cè)6上并且以面向第一犧牲結(jié)構(gòu)70的方式布置,而常規(guī)粘合劑層布置在粘合層4的面向載體2的載體側(cè)5上。代替可熱松解的粘合劑層或除了(alongside)可熱松解的粘合劑層,粘合層4也可以包括通過用光(例如用uv光)照射可松解的粘合劑、通過濕化學(xué)處理可松解的粘合劑或通過激光處理可松解的粘合劑。粘合層4的粘合劑也可以是通過剪切力或張力可松解的。
粘合層4可選地可以被省略或者由在載體2和布置在載體2的頂側(cè)3上的元件之間的一些其它固定裝置替代。粘合層4在一些情況下沒有明確地在進(jìn)一步的描述和圖中圖示出,但是可以總是存在的。
如所描繪的,通過粘合層4布置在載體2的頂側(cè)3上的第一犧牲結(jié)構(gòu)70可以由多個(gè)單獨(dú)的元件構(gòu)成。在圖1中以截面圖圖示了第一犧牲結(jié)構(gòu)70的兩個(gè)元件。
通過光刻方法在載體2上形成第一犧牲結(jié)構(gòu)70。為此,首先可以在載體2上施加光致抗蝕劑;例如,可以通過旋涂在載體2上施加光致抗蝕劑。因此,基本均勻的且平坦的光致抗蝕劑層形成在載體2上。然后通過光掩模曝光光致抗蝕劑。在已經(jīng)顯影光致抗蝕劑之后,根據(jù)工藝,光致抗蝕劑的曝光區(qū)或未曝光區(qū)保留在載體2上并形成第一犧牲結(jié)構(gòu)70。
可替換地,也可以首先通過如所描述的光刻方法在單獨(dú)的載體上制造第一犧牲結(jié)構(gòu)70。單獨(dú)的載體可以像載體2那樣被形成。然后,可以將第一犧牲結(jié)構(gòu)70轉(zhuǎn)移到載體2的頂側(cè)3上。這可以例如借助于粘合劑膜來完成,其中第一犧牲結(jié)構(gòu)70的單獨(dú)元件在從單獨(dú)的載體脫離之前被固定在該粘合劑膜上。
圖2示出在時(shí)間上繼圖1中的圖示之后的方法狀態(tài)中的具有布置在頂側(cè)3上的第一犧牲結(jié)構(gòu)70的載體2。第一電子半導(dǎo)體芯片30和貫通接觸元件40已經(jīng)附加地布置在頂側(cè)3上。優(yōu)選地,第一犧牲結(jié)構(gòu)70已形成,使得垂直于載體2的頂側(cè)3測(cè)量的其高度近似對(duì)應(yīng)于第一電子半導(dǎo)體芯片30的相應(yīng)高度和貫通接觸元件40的高度。第一犧牲結(jié)構(gòu)70可以包括例如10μm至1mm的高度;它優(yōu)選地包括幾百微米的高度。
第一電子半導(dǎo)體芯片30可以被形成為光電子半導(dǎo)體芯片,例如被形成為發(fā)光二極管芯片、激光器芯片、光伏芯片或光電二極管芯片。然而,電子半導(dǎo)體芯片30也可以被形成為例如包括功率半導(dǎo)體器件的電子電路。這些電路可以例如被配置為切換或調(diào)節(jié)高電流和電壓。例如,電路可以包括功率二極管、晶閘管、三端雙向可控硅開關(guān)元件或功率晶體管、例如igbt或mosfet。
圖2中圖示的第一電子半導(dǎo)體芯片30具有表面35。第一電子半導(dǎo)體芯片30布置在載體2的頂側(cè)3上,使得第一電子半導(dǎo)體芯片30的表面35面向載體2的頂側(cè)3。如果涉及光電子半導(dǎo)體芯片,則表面35可以完全或部分地被形成為輻射透射面。在電子半導(dǎo)體芯片30的情況下,例如表面35的一部分被配置為發(fā)射電磁輻射的發(fā)射面31。如果第一電子半導(dǎo)體芯片是功率半導(dǎo)體電路,則第一電子器件30的表面35可以被配置用于耗散來自電路的熱損失。
第一電子半導(dǎo)體芯片30包括接觸焊盤32,所述接觸焊盤32包括前側(cè)接觸焊盤33和后側(cè)接觸焊盤34。前側(cè)接觸焊盤33布置在電子半導(dǎo)體芯片30的表面35上。后側(cè)接觸焊盤34布置在第一電子半導(dǎo)體芯片30的與表面35相對(duì)的基面39上。
第一電子半導(dǎo)體芯片30可以經(jīng)由接觸焊盤32連接到外部電路。例如,在用于經(jīng)由接觸焊盤32生成電磁輻射的發(fā)光二極管芯片的情況下,可以將電壓施加給光電子和輻射發(fā)射層結(jié)構(gòu)。如果第一電子半導(dǎo)體芯片30被配置為純電子電路,則例如可以經(jīng)由接觸焊盤32連接和控制晶體管。
貫通接觸元件40包括導(dǎo)電材料、例如金屬或半導(dǎo)體材料。例如,貫通接觸元件40由硅組成。在垂直于載體2的頂側(cè)3的方向上,所述貫通接觸元件優(yōu)選地包括與第一電子半導(dǎo)體芯片30相同的高度。貫通接觸元件40包括第一接觸焊盤41和第二接觸焊盤42,所述第一接觸焊盤41和第二接觸焊盤42分別布置在貫通接觸元件40的相對(duì)側(cè)上。第一接觸焊盤41布置在貫通接觸元件40的面向載體2的側(cè)上。
優(yōu)選地,第一電子半導(dǎo)體芯片30、貫通接觸元件40和第一犧牲結(jié)構(gòu)70的元件以橫向間隔開的方式布置在載體2上并形成二維柵格。在所有情況下,第一電子半導(dǎo)體芯片30之一和貫通接觸元件40之一布置在第一犧牲結(jié)構(gòu)70的兩個(gè)元件之間。
圖3示出繼圖2中的圖示之后的方法狀態(tài)中的載體2。已經(jīng)在第一犧牲結(jié)構(gòu)70、第一電子半導(dǎo)體芯片30和貫通接觸件40周圍模制了第一模制體81。這里,在所有情況下,第一模制體81之一在第一電子半導(dǎo)體芯片30之一和貫通接觸元件40之一周圍模制。第一犧牲結(jié)構(gòu)70的元件在所有情況下布置在第一模制體81的邊緣處。第一模制體81形成材料均勻的第一模制體組件80。第一模制體81包括前側(cè)86和與前側(cè)相對(duì)的后側(cè)85。在這種情況下,前側(cè)86面向載體2的頂側(cè)3。
優(yōu)選地通過注塑成型工藝、傳遞模塑工藝或一些其它模制工藝制造包括第一模制體81的第一模制體組件80??梢岳缭趯訅貉b置或用于壓縮模塑、傳遞模塑或注塑成型方法的裝置中制造第一模制體81。第一模制體81包括電絕緣材料。例如,第一模制體81可以包括熱塑性塑料、諸如pmma、環(huán)氧樹脂或硅樹脂。如果第一電子半導(dǎo)體芯片30是光電子半導(dǎo)體芯片,則第一模制體81優(yōu)選地由輻射不透射的或不透明的材料構(gòu)成。
第一電子半導(dǎo)體芯片30的面向載體2的頂側(cè)3的表面35不被第一模制體81覆蓋并且與第一模制體81的面向載體2的前側(cè)86平齊地終止。特別地,第一電子半導(dǎo)體芯片30的表面35的形成發(fā)射面31的部分和所述表面的形成前側(cè)接觸焊盤33的部分不被第一模制體81覆蓋。同樣地,在所有情況下,第一犧牲結(jié)構(gòu)70的頂側(cè)71和貫通接觸件40的第一接觸焊盤41與第一模制體81的前側(cè)86齊平地終止并且不被第一模制體81覆蓋。
如圖3中所圖示的,包括第一模制體81的第一模制體組件80可以被形成得在垂直于載體2的頂側(cè)3的方向上高于第一電子半導(dǎo)體芯片30、貫通接觸元件40和第一犧牲結(jié)構(gòu)70。第一模制體81于是完全覆蓋第一電子半導(dǎo)體芯片30的側(cè)面36和基面39。第一模制體81同樣完全覆蓋第一犧牲結(jié)構(gòu)70的側(cè)面73和下側(cè)72。第一模制體81同樣覆蓋貫通接觸元件40的側(cè)面43和第二接觸焊盤42。
圖4示出繼圖3中的圖示之后的方法狀態(tài)中的載體2。包括第一模制體81的第一模制體組件80已經(jīng)從載體2脫離。如果使用了包括可熱松解的粘合劑層的膜作為粘合層4,則載體2可能已經(jīng)例如通過加熱粘合層4而脫離。如果膜以使得可熱松解的粘合劑層布置在粘合層4的器件側(cè)6上的方式布置在載體上,則膜在使模制體組件80脫離之后保留在載體2上。
自從(since)在第一電子器件30、貫通接觸元件40和犧牲結(jié)構(gòu)70周圍已經(jīng)模制了第一模制體組件80的第一模制體81,或者所述電子器件、貫通接觸元件和犧牲結(jié)構(gòu)已經(jīng)通過第一模制體81封裝以后,它們即使在已經(jīng)使載體2脫離之后也由第一模制體組件80的第一模制體81保持。在已經(jīng)使載體2脫離之后,第一電子器件30的表面35、貫通接觸元件40的第一接觸焊盤41和第一犧牲結(jié)構(gòu)70的頂側(cè)71在第一模制體81的前側(cè)86處暴露。
圖5示出繼圖4中的圖示之后的方法狀態(tài)中的包括第一模制體81的模制體組件80。從模制體81的后側(cè)85出發(fā),已經(jīng)去除第一模制體組件80的第一模制體81的一部分。例如,去除可以通過磨削后側(cè)85得以執(zhí)行。
去除第一模制體81的部分已導(dǎo)致其后側(cè)85已經(jīng)在如此程度上退后使得所述后側(cè)與第一電子半導(dǎo)體芯片30的基面39、貫通接觸元件40的第二接觸焊盤42和第一犧牲結(jié)構(gòu)70的下側(cè)72平齊地終止。因此,特別地,可以從第一模制體81外部接觸第一電子半導(dǎo)體芯片30的后側(cè)接觸焊盤34和貫通接觸元件40的第二接觸焊盤42。第一半導(dǎo)體芯片30、貫通接觸元件40和第一犧牲結(jié)構(gòu)70在磨削之后僅在其相應(yīng)的側(cè)面36、43、73處被保持。
圖6示出繼圖5中的圖示之后的方法狀態(tài)中的包括第一模制體81的第一模制體組件80。已經(jīng)去除了第一犧牲結(jié)構(gòu)70。例如,為了去除,可以例如使用合適的溶劑(諸如丙酮)溶解第一犧牲結(jié)構(gòu)70。
作為去除第一犧牲結(jié)構(gòu)70的結(jié)果,在第一模制體81中形成第一切口82。第一切口82在第一模制體81中形成貫通開口。
圖7示出在時(shí)間上繼圖6中的圖示之后的方法狀態(tài)中的包括第一模制體81的第一模制體組件80。在第一模制體81的后側(cè)85上已經(jīng)形成多個(gè)接觸件95。接觸件95包括導(dǎo)電材料、優(yōu)選金屬。例如,接觸件95可以被形成為薄金屬層。在任何情況下,接觸件95之一布置在后側(cè)接觸焊盤34上。同樣地,在任何情況下,接觸件95之一布置在貫通接觸元件40的第二接觸焊盤42上。
在這種情況下,接觸件95可以僅僅布置在第一電子半導(dǎo)體芯片30上或者分別布置在貫通接觸件40上,否則附加地布置在第一模制體81的后側(cè)85上。經(jīng)由接觸件95,第一電子半導(dǎo)體芯片和貫通接觸件40可以以簡(jiǎn)單的方式(例如通過焊接或引線接合)與外部導(dǎo)體導(dǎo)電連接。
第一連接元件90分別布置在第一模制體81的前側(cè)86上。第一連接元件90就像接觸件95那樣包括導(dǎo)電材料、例如金屬。它們可以例如通過氣相沉積工藝或絲網(wǎng)印刷工藝?yán)缱鳛楸〗饘賹右呀?jīng)被施加在第一模制體81的前側(cè)86上。
連接元件90被布置,使得所述連接元件分別將第一電子半導(dǎo)體芯片30的前側(cè)接觸焊盤33與貫通接觸件40的第一接觸焊盤41導(dǎo)電連接。因此,第一電子半導(dǎo)體芯片30的前側(cè)接觸焊盤33可以在貫通接觸件40處經(jīng)由布置在第一模制體81的后側(cè)85上的接觸件95連接到外部導(dǎo)體。這允許例如通過表面焊接工藝僅僅從一側(cè)接觸第一電子半導(dǎo)體芯片30。
可以通過切斷第一模制體組件80來分離(singulate)第一模制體81。因此,可以制造第一電子器件10,所述第一電子器件10在所有情況下包括模制體81之一、第一電子半導(dǎo)體芯片30之一以及貫通接觸件40。如將結(jié)合圖8所描述的,第一模制體組件80可以在分離期間被切斷,使得在第一電子器件10之間的分割線在所有情況下穿過切口82伸展。因此,第一切口82的壁面83形成第一電子器件10的側(cè)面。如同樣將結(jié)合圖8描述的,第一電子器件10的側(cè)面因此也可以通過結(jié)構(gòu)化犧牲結(jié)構(gòu)70來結(jié)構(gòu)化。
貫通接觸元件40也可以包括電子器件,所述電子器件在電子半導(dǎo)體芯片的驅(qū)動(dòng)方面執(zhí)行附加功能。例如,貫通接觸元件40可以包括保護(hù)二極管,所述保護(hù)二極管保護(hù)電子半導(dǎo)體芯片免受由靜電放電造成的損壞。
圖8示出在圖5中所圖示的方法狀態(tài)中的包括第一模制體81和第一犧牲結(jié)構(gòu)70的第一模制體組件80的平面圖。電子半導(dǎo)體芯片30和貫通接觸元件40為了更好說明而未圖示在圖8中。圖8圖示來自第一模制體組件80的節(jié)選(excerpt),其中節(jié)選包括六個(gè)第一模制體81。為了制造多個(gè)第一電子器件10,第一模制體組件80可以包括例如幾百個(gè)第一模制體81的矩陣。
第一犧牲結(jié)構(gòu)70的各個(gè)元件包括基本矩形的形狀,其中凹形凹處76形成在第一長(zhǎng)側(cè)75上,并且凸形突起78形成在與第一長(zhǎng)側(cè)75相對(duì)的第二長(zhǎng)側(cè)77上。凹處76和突起78在這種情況下基本上包括相同的形狀,并且因此彼此匹配,其中凹處76構(gòu)成突起78的負(fù)形狀。凹處76和突起78可以以基本圓形的方式形成,如在圖8中所圖示的。
第一犧牲結(jié)構(gòu)70的元件以三個(gè)列(series)彼此相鄰地布置。這些列又以彼此間隔開的方式嵌入到第一模制體組件80中,使得犧牲結(jié)構(gòu)70的各個(gè)元件分別位于第一電子器件10的第一模制體81的相對(duì)側(cè)處。這里,第一電子器件10的第一側(cè)面11在所有情況下形成在第一犧牲結(jié)構(gòu)70的元件的第一長(zhǎng)側(cè)75上,而第一電子器件10的第二側(cè)面12在所有情況下形成在第一犧牲結(jié)構(gòu)70的元件的第二長(zhǎng)側(cè)77上。
由于模制體81模制(mold)在犧牲結(jié)構(gòu)70周圍,因此栓(peg)13在所有情況下在第一電子器件10的第一側(cè)面11上被成形在凹處76的區(qū)域中。在所有情況下,凹槽15在第一電子器件10的第二側(cè)面12上被成形在突起78的區(qū)域中。在這種情況下,凹處76形成栓13的負(fù)形狀,并且突起78形成凹槽15的負(fù)形狀。在基本圓形的凹處76和突起78的情況下,凹槽15和栓13也以基本圓形的方式形成。
為了分離第一模制體81,沿著分割線7切斷第一模制體組件81,其中所述分割線7在所有情況下彼此平行地并且相對(duì)于第一犧牲結(jié)構(gòu)70的元件橫向地伸展,其中所述元件串聯(lián)布置。切斷可以例如通過鋸切、激光切割或折斷來執(zhí)行。在垂直于分割線7的方向上,通過去除第一犧牲結(jié)構(gòu)70來分離第一模制體81。第一犧牲結(jié)構(gòu)70可以在沿著分割線7切斷之前或之后被去除。如果在去除第一犧牲結(jié)構(gòu)70之后執(zhí)行切斷,則在第一模制體81中形成的切口82也被切斷。
在可替換配置中,第一電子器件10可以完全圍繞(surround),使得可以通過去除第一犧牲結(jié)構(gòu)70來執(zhí)行分離,并且可以省去切斷第一模制體組件80。在這種情況下,多個(gè)或所有側(cè)面可以由第一犧牲結(jié)構(gòu)70成形或結(jié)構(gòu)化。就這點(diǎn)而言,例如有可能以簡(jiǎn)單的方式由模制體組件制造圓形或三角形電子器件,而不使用復(fù)雜的分割方法、諸如例如激光切割。
在去除第一犧牲結(jié)構(gòu)70之前,可以將第一模制體組件80再次施加在合適的載體裝置上,以便防止各個(gè)第一電子器件30在第一犧牲結(jié)構(gòu)70已經(jīng)被去除之后以不受控制的方式崩潰。例如,第一模制體組件可以粘合地結(jié)合到膜上。
圖9圖示包括第二電子器件110和另外的第二電子器件120的器件裝置100。只要下文沒有描述差別,第二電子器件110、120以與第一電子器件10相同的方式制造。此外,只要未從以下描述中明顯看出差別,第二電子器件110和另外的第二電子器件120相同地形成。
第二電子器件110、120包括第二電子半導(dǎo)體芯片130,所述第二電子半導(dǎo)體芯片130像第一電子半導(dǎo)體芯片30那樣被形成。特別地,第二電子半導(dǎo)體芯片130包括前側(cè)接觸焊盤132,所述前側(cè)接觸焊盤對(duì)應(yīng)于第一電子半導(dǎo)體芯片30的接觸焊盤32。第二電子半導(dǎo)體芯片130嵌入到第二模制體181中,所述第二模制體像第一模制體81那樣來制造。
第二電子器件110、120包括在第一側(cè)面111、121上的相應(yīng)栓113和在第二側(cè)面112、122上的相應(yīng)凹槽115。栓113和凹槽115已經(jīng)與第一電子器件10的栓13和凹槽15類似地形成。
接觸結(jié)構(gòu)140在所有情況下布置在栓113和凹槽115上。接觸結(jié)構(gòu)140包括導(dǎo)電材料、優(yōu)選金屬,并且布置在第二模制體181的前側(cè)186上。布置在栓113上的接觸結(jié)構(gòu)140以平坦方式形成在第二模制體181的前側(cè)186的以下部分上,其中該部分形成栓113的頂側(cè)。在這種情況下,接觸結(jié)構(gòu)140基本上完全覆蓋栓113的頂側(cè)。布置在凹槽115上的接觸結(jié)構(gòu)140被形成為圍繞凹槽115的環(huán)形條。如果另外的第二電子器件120的栓115以接合到第二電子器件110的凹槽113中的方式布置,則第二器件110、120的模制體181的前側(cè)186上的接觸結(jié)構(gòu)140彼此鄰接。
第二電子器件110包括連接元件119,該連接元件119將第二電子半導(dǎo)體芯片130的前側(cè)接觸焊盤132與凹槽上的接觸結(jié)構(gòu)140導(dǎo)電連接。此外,連接元件119制造與第二電子器件110的貫通接觸元件40的導(dǎo)電連接。另外的連接元件129布置在另外的第二電子器件120上,該另外的連接元件將該另外的第二電子器件120的貫通接觸元件40與第二電子半導(dǎo)體芯片130的接觸焊盤132導(dǎo)電連接。
器件裝置100的第二電子器件110和另外的第二電子器件120以彼此鄰接的方式布置,使得該另外的第二電子器件120的栓113以錨定方式接合到第二電子器件120的凹槽115中。在這種情況下,通過在凹槽115和栓113之間的正鎖定接合(positivelylockingengagement)來制造錨定。
除了通過正鎖定接合的機(jī)械連接,第二電子器件110和另外的電子器件120也彼此導(dǎo)電連接。為此,在第二電子器件110、120上布置導(dǎo)電連接150,該導(dǎo)電連接將第二電子器件110的凹槽115上的接觸結(jié)構(gòu)140與另外的第二電子器件120的栓113上的接觸結(jié)構(gòu)140導(dǎo)電連接。
導(dǎo)電連接150可以包括例如導(dǎo)電粘合劑或焊錫,并且可以以點(diǎn)狀方式裝配在接觸結(jié)構(gòu)140上。通過導(dǎo)電連接150,也可以實(shí)現(xiàn)將第二電子器件110附加地機(jī)械固定到另外的第二電子器件120,以便因此防止第二電子器件110、120在垂直于前側(cè)186取向的方向上相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
接觸元件140上的電連接150允許例如第二電子器件110、120的電串聯(lián)連接,其中所述第二電子器件110、120經(jīng)由凹槽115和栓113彼此機(jī)械連接。也有可能的是,多個(gè)第二電子器件110在所有情況下經(jīng)由栓113和凹槽115彼此連接,并因此形成包括多個(gè)第二電子器件110的鏈。如果附加的連接元件被布置在第二電子器件110、120上,使得第二電子半導(dǎo)體芯片130的連接面在所有情況下與凹槽115或栓113上的接觸結(jié)構(gòu)140導(dǎo)電連接,則可以以特別簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)這種串聯(lián)連接。
除了在第一側(cè)面111上的栓113和在第二側(cè)面112上的凹槽115之外,第二電子器件110也可以在其他側(cè)面上分別包括栓和凹槽。這允許通過在所有情況下以接合到另外的電子器件的凹槽中的方式布置一個(gè)電子器件的栓來以平坦的布置彼此連接這種電子器件。
栓113和凹槽115也可以包括與所圖示的基本圓形的形狀不同的形狀。例如,可以以燕尾連接的形式配置栓113和凹槽115。所有決定性的是,栓可以布置在凹槽中,并且通過至少部分的正鎖定接合實(shí)現(xiàn)錨定。這種錨定可以例如通過栓和凹槽的適當(dāng)?shù)浊校╱ndercut)來實(shí)現(xiàn)。在這種情況下,凹槽和栓也彼此匹配。
栓113和凹槽115上的接觸結(jié)構(gòu)140也可以覆蓋栓113和/或凹槽115的側(cè)壁面。因此,相鄰布置的兩個(gè)第二電子器件110、120可以僅僅由于栓113和凹槽115布置成使得它們以正鎖定的方式彼此接合的事實(shí)而彼此電連接。在這種情況下可以省去導(dǎo)電連接150。
在本發(fā)明的可替換實(shí)施例中,代替第一犧牲結(jié)構(gòu)70,第二犧牲結(jié)構(gòu)270布置在載體2的頂側(cè)3上,如圖10中所示。像第一犧牲結(jié)構(gòu)70那樣,第二犧牲結(jié)構(gòu)270通過粘合層4固定在載體2的頂側(cè)3上。除非在下文中另有描述,否則以與第一犧牲結(jié)構(gòu)70相同的方式制造第二犧牲結(jié)構(gòu)270。特別地,可以通過光刻工藝由光致抗蝕劑層制造第二犧牲結(jié)構(gòu)270。圖10圖示第二犧牲結(jié)構(gòu)270的三個(gè)元件,所述三個(gè)元件以彼此間隔開的方式布置在載體2的頂側(cè)3上。第二犧牲結(jié)構(gòu)270的各個(gè)元件在所有情況下具有側(cè)面273、頂側(cè)271和下側(cè)272。在這種情況下,第二犧牲結(jié)構(gòu)270布置在載體2上,使得頂側(cè)271面向載體2。
圖11示出在時(shí)間上繼圖10中的圖示之后的方法狀態(tài)中的載體2。第三電子半導(dǎo)體芯片230已經(jīng)布置在載體2的頂側(cè)3上。只要未從以下描述明顯看出差別,第三電子半導(dǎo)體芯片230像第一和第二電子半導(dǎo)體芯片30、130那樣來配置。
第三電子半導(dǎo)體芯片230例如被配置為光電子半導(dǎo)體芯片,并且在表面235上包括發(fā)射面231以及也包括兩個(gè)前側(cè)接觸焊盤232。在第三電子半導(dǎo)體芯片230的情況下,可以省略布置在第一電子半導(dǎo)體芯片30上的后側(cè)接觸焊盤34。第三電子半導(dǎo)體芯片230垂直于其表面235包括高度,該高度至多與第二犧牲結(jié)構(gòu)270沿著其側(cè)面273的高度正好是相同大小。
第三電子半導(dǎo)體芯片230以與第二犧牲結(jié)構(gòu)270的元件橫向間隔開的方式布置。在這種情況下,第三電子半導(dǎo)體芯片230在所有情況下在位于圖11中的圖示的截面方向內(nèi)的方向上布置在第二犧牲結(jié)構(gòu)270的兩個(gè)元件之間。
圖12示出在時(shí)間上繼圖11中的圖示之后的方法狀態(tài)中的載體2。第三模制體281已經(jīng)模制在第二犧牲結(jié)構(gòu)270和第三電子器件230周圍。在這種情況下,第三模制體281形成第二模制體組件280。在這種情況下,基本上以分別與第一和第二模制體81、181和第一模制體組件80恰好相同的方式制造和形成第三模制體281和第二模制體組件280。圖12中所圖示的兩個(gè)第三模制體281中的每一個(gè)模制在兩個(gè)第三電子半導(dǎo)體芯片230之一周圍。
第三模制體281在所有情況下包括面向載體2的前側(cè)286和與前側(cè)286相對(duì)的后側(cè)285。因?yàn)榈谌娮影雽?dǎo)體芯片230的表面235和第二犧牲結(jié)構(gòu)270的頂側(cè)271面向載體2,所以它們不被第三模制體281覆蓋,并且與第三模制體281的前側(cè)286平齊地終止。第三模制體281在垂直于載體2的頂側(cè)3的方向上被形成得高于第二犧牲結(jié)構(gòu)270和第三電子半導(dǎo)體芯片230。它們特別地覆蓋第二犧牲結(jié)構(gòu)270的下側(cè)272和側(cè)面273以及第三電子半導(dǎo)體芯片230的側(cè)面236。
圖13示出在時(shí)間上繼圖12中的圖示之后的方法狀態(tài)中的包括第三模制體281的第二模制體組件280。如已經(jīng)結(jié)合圖4所描述的,載體2已經(jīng)從第三模制體281脫離。因此,第三電子半導(dǎo)體芯片230與模制體281的頂側(cè)286平齊地終止的表面236以及還有第二犧牲結(jié)構(gòu)270的頂側(cè)271未被覆蓋。
圖14示出繼圖13中的圖示之后的方法狀態(tài)中的第二模制體組件280。如結(jié)合圖5所描述的,在所有情況下,從第三模制體281的后側(cè)285出發(fā)去除了第三模制體281的一部分,并且第三模制體281的后側(cè)285已退后。因此,第二犧牲結(jié)構(gòu)270的下側(cè)272未被覆蓋,使得犧牲結(jié)構(gòu)270既在第三模制體281的前側(cè)286又在后側(cè)285上與第三模制體281齊平地終止。第三犧牲結(jié)構(gòu)270的元件的側(cè)面273仍然被第三模制體280覆蓋。
由于第三電子半導(dǎo)體芯片230在垂直于第三模制體281的后側(cè)285和前側(cè)286的方向上包括比第二犧牲結(jié)構(gòu)270更小的高度,因此第三電子半導(dǎo)體芯片230的與表面235相對(duì)的基面237即使在部分地去除第三模制體281之后也被第三模制體281覆蓋。
圖15示出在時(shí)間上繼圖14中的圖示之后的方法狀態(tài)中的第三模制體281的圖示。如結(jié)合圖6所描述的,已去除了第二犧牲結(jié)構(gòu)270。因此,在第三模制體281中形成了切口282。由于第二犧牲結(jié)構(gòu)270的元件先前與第三模制體281的前側(cè)286和后側(cè)285齊平地終止,因此切口282在第二模制體組件280中形成貫通開口,該第二模制體組件280包括第三模制體281。
已經(jīng)用導(dǎo)電層284覆蓋了第二模制體組件280中的切口282的壁面283。導(dǎo)電層284可能已經(jīng)通過氣相沉積或通過化學(xué)沉積工藝而被施加在壁面283上,并且可以包括例如金屬,例如金、銀或銅。導(dǎo)電層284在第三模制體281的前側(cè)286和后側(cè)285之間延伸,并且在前側(cè)286和后側(cè)285之間制造導(dǎo)電連接。
多個(gè)連接元件290已經(jīng)布置在第三模制體281的前側(cè)286上,這些連接元件在所有情況下將切口282的壁面283上的導(dǎo)電層284與第三電子半導(dǎo)體芯片230的接觸焊盤232導(dǎo)電連接。
用于形成切口282的第二犧牲結(jié)構(gòu)270的元件也可以包括比第三電子器件210更小的高度。因此,在部分去除第三模制體281的后側(cè)285之后,第二犧牲結(jié)構(gòu)270的元件不被覆蓋。作為去除第二犧牲結(jié)構(gòu)270的結(jié)果,于是制造切口282,所述切口282而不是貫通開口在第三模制體281中形成盲孔。
通過在各個(gè)第三模制體281之間切斷第二模制體組件280,可以從模制體組件280分離第三電子器件210。第三電子器件210在這里在所有情況下包括第三模制體281之一,所述第三模制體281在所有情況下具有嵌入到相應(yīng)的第三模制體281中的第三電子半導(dǎo)體芯片230。在分離期間,沿著分割平面切斷第三模制體組件280,所述分割平面穿過由第二犧牲結(jié)構(gòu)270制造的切口282伸展,使得切口282的壁面283形成第三電子器件210的外面的部分。
圖16示出在分離之前在圖15中所圖示的方法狀態(tài)中的第二模制體組件280的第三模制體281的前側(cè)286的平面圖。圖示了四個(gè)第三電子器件210。在第二模制體組件280中以兩個(gè)列布置第三電子器件210。在所有情況下,切口282之一布置在第三電子器件210的拐角邊緣處,所述拐角邊緣相對(duì)于第三電子器件210的前側(cè)286垂直對(duì)準(zhǔn)。在這種情況下,根據(jù)在第二模制體組件280中的位置,切口282之一鄰接一至四個(gè)第三電子器件210。
可以沿著分割線7分離第三電子器件210,所述分割線7沿著第三電子器件210的模制體281的外邊緣在兩個(gè)相互垂直的方向上伸展。分割線7在這里分別穿過切口282伸展,其中相互垂直分割線7分別在切口282中相交。因此,在所有情況下在分離期間切斷切口282。連接元件290分別將第三電子半導(dǎo)體芯片210的接觸焊盤232與兩個(gè)最近的切口282的壁面283上的導(dǎo)電層284連接。
第三電子半導(dǎo)體芯片230的表面235未被第三模制體281覆蓋,使得第三電子半導(dǎo)體芯片210的發(fā)射面231暴露,并且由第三電子半導(dǎo)體芯片230發(fā)射的輻射可以從第三電子器件210出射。
圖17示出在分離之后的第三電子器件210之一。切口282形成沿著第三模制體281的拐角邊緣伸展的凹處。第三電子半導(dǎo)體芯片230可以經(jīng)由施加在切口282的壁面283上的傳導(dǎo)層(conductivelayer)284被電接觸。為此,例如,第三電子器件210的下側(cè)211可以布置在平坦面上,例如印刷電路板上,其中所述下側(cè)基本垂直于第三模制體281的前側(cè)286和后側(cè)287地形成。例如通過焊接,可以在鄰接下側(cè)211的切口282中的傳導(dǎo)層284與所述面上的印制導(dǎo)線(conductortrack)之間制造傳導(dǎo)連接。因此,第三電子器件210可以例如被布置在平坦面上,使得從電子半導(dǎo)體芯片230的發(fā)射面231在平行于平坦面的方向上橫向地發(fā)射電磁輻射。
也有可能在多個(gè)電子半導(dǎo)體芯片周圍模制模制體。以這種方式,例如,可以制造電子器件,這些電子器件不僅包括如圖9或圖17中所圖示的一個(gè)電子半導(dǎo)體芯片,而是包括多個(gè)電子半導(dǎo)體芯片。在第三電子器件210的情況下,例如,多個(gè)第三電子半導(dǎo)體芯片230可以以與第三電子器件210的下側(cè)211平行的列布置。如果下側(cè)211布置在平坦面上,則電子半導(dǎo)體芯片230可以在面上彼此并排定位。在這種情況下,電子半導(dǎo)體芯片可以一個(gè)接一個(gè)地串聯(lián)連接,并且串聯(lián)連接可以經(jīng)由分別布置在電子器件的側(cè)邊緣上的兩個(gè)以傳導(dǎo)方式涂覆的切口被接觸。
代替將第一犧牲結(jié)構(gòu)70或第二犧牲結(jié)構(gòu)270布置在電子器件10、210的邊緣上或者布置在模制體81、281的邊緣上,犧牲結(jié)構(gòu)也可以布置成使得它們?cè)谒袀?cè)面73、273上完全被模制體包圍。例如,可以完全在第二犧牲結(jié)構(gòu)270的圓柱形元件之一周圍模制第三模制體281之一。在這種情況下,通過去除第二犧牲結(jié)構(gòu)270的圓柱形元件,有可能在第三模制體281或第三電子器件210中創(chuàng)建貫通開口。如果形成貫通開口的這種切口的壁面被配備有導(dǎo)電層,則貫通開口可以被用于貫通接觸電子器件210,而不是結(jié)合第一電子器件10所描述的貫通接觸元件40。
圖18示出在用于形成第四電子器件的方法的第一方法狀態(tài)中的載體2,所述載體具有布置在其頂側(cè)3上的第三犧牲結(jié)構(gòu)370。除非下文中另有描述,否則第三犧牲結(jié)構(gòu)370以與第一犧牲結(jié)構(gòu)70和第二犧牲結(jié)構(gòu)270相同的方式予以形成。特別地,第三犧牲結(jié)構(gòu)370可以通過光刻工藝由光致抗蝕劑層予以制造。盡管未明確圖示,但是第三犧牲結(jié)構(gòu)370可以以與第一和第二犧牲結(jié)構(gòu)70、270相同的方式通過粘合裝置4固定在載體2上。
第三犧牲結(jié)構(gòu)370被形成為四面截棱錐體。因此,該第三犧牲結(jié)構(gòu)與具有矩形或正方形基面或下側(cè)272的棱錐體相同,該棱錐體的頂點(diǎn)被切掉以便形成平行于下側(cè)272的頂側(cè)271。第三犧牲結(jié)構(gòu)370通過其下側(cè)272布置在載體2上。
第四電子半導(dǎo)體芯片330布置在第三犧牲結(jié)構(gòu)370的頂側(cè)371上。除非另有描述,否則第四電子半導(dǎo)體芯片370像第一電子半導(dǎo)體芯片30、第二電子半導(dǎo)體芯片110、120或第三電子半導(dǎo)體芯片230那樣來配置。第四電子半導(dǎo)體芯片330例如被形成為光電子半導(dǎo)體芯片并且例如可以是led芯片。第四電子半導(dǎo)體芯片330的表面335形成發(fā)射面331,通過該發(fā)射面可以發(fā)射電磁輻射。第四電子半導(dǎo)體芯片330的與表面335相對(duì)的基面337包括兩個(gè)接觸焊盤332。
第四電子半導(dǎo)體芯片330布置在第三犧牲結(jié)構(gòu)370上,使得第四電子半導(dǎo)體芯片330的表面335面向第三犧牲結(jié)構(gòu)370的頂側(cè)371。第四電子半導(dǎo)體芯片330通過粘合劑層374固定在第三犧牲結(jié)構(gòu)370上。粘合劑層374可以例如是光致抗蝕劑的仍潮濕的層,所述光致抗蝕劑也被用于形成第三犧牲結(jié)構(gòu)370。優(yōu)選地,粘合劑層374可以使用與第三犧牲結(jié)構(gòu)370相同的溶劑溶解。
如圖18中所示的,第三犧牲結(jié)構(gòu)370的頂側(cè)371在一個(gè)或所有方向上可以包括比第四電子半導(dǎo)體芯片330的表面335更大的擴(kuò)展(extent)。可替換地,第三犧牲結(jié)構(gòu)370的頂側(cè)371在一個(gè)或所有空間方向上也可以包括比第四電子半導(dǎo)體芯片330的表面335更小的擴(kuò)展。在這種情況下,第三犧牲結(jié)構(gòu)370的頂側(cè)371可以例如僅覆蓋發(fā)射面331,所述發(fā)射面被形成在表面335上并且包括比表面335更小的擴(kuò)展。
代替如所描述的最初形成在載體2的頂側(cè)3上的第三犧牲結(jié)構(gòu)370,也可以在第四電子半導(dǎo)體芯片330的表面335上形成第三犧牲結(jié)構(gòu)370。例如,第三犧牲結(jié)構(gòu)370可以通過光刻方法被形成在第四電子半導(dǎo)體芯片330的表面335上。這可能已經(jīng)被執(zhí)行,而第四電子半導(dǎo)體芯片330仍然與晶片組件中的另外的第四電子半導(dǎo)體芯片330連接。然后,在分離第四電子半導(dǎo)體芯片330之前,可以在一個(gè)方法步驟中對(duì)所有第四電子半導(dǎo)體芯片330同時(shí)執(zhí)行光刻方法。
例如如果第三犧牲結(jié)構(gòu)370意圖是僅覆蓋表面335的一部分、例如包括發(fā)射面331的部分,則在將半導(dǎo)體芯片330布置在載體2的頂側(cè)3上之前,可以在第四電子半導(dǎo)體芯片330的表面335上形成第三犧牲結(jié)構(gòu)370。在這種情況下,第三犧牲結(jié)構(gòu)370的頂側(cè)371在一個(gè)或所有空間方向上包括比第四電子半導(dǎo)體芯片330的表面335更小的擴(kuò)展。
在第三犧牲結(jié)構(gòu)370已經(jīng)被形成在第四電子半導(dǎo)體芯片330的表面335上之后,第三犧牲結(jié)構(gòu)370和第四電子半導(dǎo)體芯片330可以共同地被布置在載體2的頂側(cè)3上,使得第三犧牲結(jié)構(gòu)370位于載體2和第四電子半導(dǎo)體芯片330之間。
圖19示出繼圖18中的圖示之后的方法狀態(tài)中的載體2。第四模制體381已經(jīng)被模制在第三犧牲結(jié)構(gòu)370和第四電子半導(dǎo)體芯片330周圍。除非另有描述,否則第四模制體381正像第一模制體81、第二模制體181或第三模制體281那樣被配置。
第四模制體381包括前側(cè)386和與前側(cè)386相對(duì)的后側(cè)385。前側(cè)386面向載體2并且與布置在載體2上的第三犧牲結(jié)構(gòu)370的下側(cè)372齊平地終止。因此,第三犧牲結(jié)構(gòu)370的下側(cè)372形成在第四模制體381的前側(cè)386中所裁剪(cutout)的區(qū)段。
第四模制體381完全覆蓋第三犧牲結(jié)構(gòu)370的側(cè)面373。同樣,第四模制體381完全覆蓋第四電子半導(dǎo)體芯片330的基面337和側(cè)面336。由于表面335布置在第三犧牲結(jié)構(gòu)370的頂側(cè)371上,所以第四電子半導(dǎo)體芯片330的表面335不被第四模制體381覆蓋,其中所述表面包括第四電子半導(dǎo)體芯片330的發(fā)射面331。
圖20示出在時(shí)間上繼圖19中的圖示之后的方法狀態(tài)中的第四模制體381。如結(jié)合第一模制體81或第三模制體281所描述的,已使第四模制體381從載體2脫離,并且從第四模制體381的后側(cè)385出發(fā)去除了該第四模制體381的一部分。在去除第四模制體381的一部分期間,該第四模制體381的后側(cè)385在如此程度上向內(nèi)偏移,使得第四電子半導(dǎo)體芯片330的基面337與第四模制體381的后側(cè)385齊平地終止。因此,第四電子半導(dǎo)體芯片330的基面337暴露,并且布置在其上的接觸焊盤332可以從第四模制體381外部被接觸。為了更好的可接觸性,第二連接元件390布置在接觸焊盤332以及第四模制體381的后側(cè)385上。第二連接元件390像第一連接元件90那樣被配置。
圖21示出第四電子器件310的截面圖,所述第四電子器件包括在圖20中所圖示的第四模制體381。如結(jié)合第一犧牲結(jié)構(gòu)70和第二犧牲結(jié)構(gòu)270所描述的,從第四模制體381去除了第三犧牲結(jié)構(gòu)370。因此,在第四模制體381中制造了切口382,所述切口在第四模制體381中形成空腔。
切口382形成在第四模制體381的前側(cè)386中所裁剪的區(qū)段。包括發(fā)射面331的第四電子半導(dǎo)體芯片330的表面335在切口382的與所裁剪的區(qū)段相對(duì)的基底處暴露。因此,在發(fā)射面331處發(fā)射的電磁輻射可以通過切口382從第四電子器件310出射。
由于第三犧牲結(jié)構(gòu)370已經(jīng)被形成為截棱錐體,因此切口382從其基底出發(fā)在第四模制體381的前側(cè)386中所裁剪的區(qū)段的方向上變寬。為了聚焦發(fā)射光的目的并且為了提高發(fā)光效率,切口382的壁面383可以以反射方式形成。
灌封化合物384布置在切口382中。灌封化合物384優(yōu)選地被配置為使電磁輻射能夠從電子器件310出射。灌封化合物384可以包括例如透明灌封材料,例如環(huán)氧樹脂、硅樹脂或熱塑性塑料。灌封化合物384可以包括并入式(incorporated)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換粒子,以便改變由第四電子器件310發(fā)射的電磁輻射的頻率和波長(zhǎng)。此外,擴(kuò)散體粒子可以并入到灌封化合物384中,所述擴(kuò)散體粒子散射由電子半導(dǎo)體芯片330發(fā)射的光并且因此能夠?qū)崿F(xiàn)均勻發(fā)射。
第四電子器件310可以像第一、第二或第三電子器件10、110、210那樣在模制體組件中被制造。在這種情況下,在載體2上以彼此間隔開的方式以柵格形狀的方式布置多個(gè)第三犧牲結(jié)構(gòu)270,所述多個(gè)第三犧牲結(jié)構(gòu)270具有在其上布置的第四電子半導(dǎo)體芯片310。之后,模制體組件在第三犧牲結(jié)構(gòu)370和第四電子半導(dǎo)體芯片310周圍被模制,所述模制體組件在所有情況下形成在所有情況下圍繞第三犧牲結(jié)構(gòu)370之一和第四電子半導(dǎo)體芯片330之一的第四模制體381。如結(jié)合第一、第二和第三電子器件10、110、210所描述的,第四電子器件310隨后通過切斷模制體組件被分離。
圖22示出用于形成第五電子器件的具有第一光致抗蝕劑層441的載體2,所述第一光致抗蝕劑層布置在所述載體的頂側(cè)3上。第一光致抗蝕劑層441均勻地布置在載體2的頂側(cè)3上,并且可能已經(jīng)通過旋涂例如被施加在頂側(cè)3上。第一光致抗蝕劑層可以包括10μm至1mm的厚度;該第一光致抗蝕劑層優(yōu)選地包括幾百微米的厚度。
第一光致抗蝕劑層441包括頂側(cè)443和與頂側(cè)443相對(duì)的下側(cè)444。下側(cè)444以面向載體2的方式布置。第一光致抗蝕劑層441附加地包括第一曝光區(qū)442,所述第一曝光區(qū)可能已經(jīng)例如使用光掩模通過光刻曝光方法來創(chuàng)建。第一曝光區(qū)442從頂側(cè)443延伸直到第一光致抗蝕劑層441的下側(cè)444,并且在頂側(cè)443上可以包括例如基本矩形的輪廓。
圖23圖示在時(shí)間上繼圖22中的圖示之后的方法狀態(tài)中的載體2。第二光致抗蝕劑層445已經(jīng)布置在第一光致抗蝕劑層441的頂側(cè)443上。像第一光致抗蝕劑層441那樣,第二光致抗蝕劑層445可能已經(jīng)通過旋涂被施加。第一光致抗蝕劑層441和第二光致抗蝕劑層445形成雙層光致抗蝕劑系統(tǒng)440。
除了第二光致抗蝕劑層445之外,第五電子半導(dǎo)體芯片430布置在第一光致抗蝕劑層441的頂側(cè)443上。除非另有描述,否則第五電子半導(dǎo)體芯片430像第一、第二、第三或第四電子半導(dǎo)體芯片30、130、230、330那樣被形成。第五電子半導(dǎo)體芯片430可以例如以矩形方式形成,并且包括表面435和與表面435相對(duì)的基面437。以面向第一光致抗蝕劑層441的頂側(cè)443的方式布置表面435。在第一光致抗蝕劑層441的第一曝光區(qū)442上布置第五電子半導(dǎo)體芯片230。在這種情況下,第一曝光區(qū)442沿著第一光致抗蝕劑層的頂側(cè)443的擴(kuò)展優(yōu)選地在一個(gè)或所有方向上大于第五電子半導(dǎo)體芯片430的對(duì)應(yīng)擴(kuò)展。
第五電子半導(dǎo)體芯片430在側(cè)面436上被第二光致抗蝕劑層445覆蓋。第二光致抗蝕劑層446的與第一光致抗蝕劑層441的頂側(cè)443垂直地取向的厚度小于第五電子半導(dǎo)體芯片430的在相同方向上取向的高度。因此,第二光致抗蝕劑層445僅部分地覆蓋第五電子半導(dǎo)體芯片430的側(cè)面436。第五電子半導(dǎo)體芯片430的基面437以及還有在所有情況下第五電子半導(dǎo)體芯片430的側(cè)面436的一部分未被第二光致抗蝕劑層445覆蓋。
在布置第五電子半導(dǎo)體芯片430期間,例如可能已經(jīng)將該第五電子半導(dǎo)體芯片430壓入仍潮濕的第二光致抗蝕劑層445中??商鎿Q地,第五電子半導(dǎo)體芯片430也可能在第二光致抗蝕劑層445之前已經(jīng)布置在第一光致抗蝕劑層上,并且可能隨后已經(jīng)被第二光致抗蝕劑層445封裝。
第五電子半導(dǎo)體芯片430例如被配置為光電子半導(dǎo)體芯片并且例如可以是led芯片。例如,第五電子半導(dǎo)體芯片430可以被配置為體積發(fā)射體,所述體積發(fā)射體既在其表面435處又在側(cè)面436處發(fā)射電磁輻射。在第五電子半導(dǎo)體芯片430情況下的發(fā)射面431因此既包括其表面435,又至少部分地包括其側(cè)面436。在其基面437上,第五電子半導(dǎo)體芯片430包括兩個(gè)接觸焊盤432。所述接觸焊盤可以像第四電子半導(dǎo)體芯片330的接觸焊盤332那樣被配置。
在第五電子半導(dǎo)體芯片430和第二光致抗蝕劑層445已被布置在光致抗蝕劑系統(tǒng)440的第一光致抗蝕劑層441的頂側(cè)443上之后,第二光致抗蝕劑層445被曝光。如在第一光致抗蝕劑層441的情況下,可以通過布置在第二光致抗蝕劑層445上的光掩模執(zhí)行曝光。在曝光期間,圍繞第五電子半導(dǎo)體芯片430形成第二光致抗蝕劑層445的第二曝光區(qū)446。第二曝光區(qū)446可以包括例如圍繞第五電子半導(dǎo)體芯片430的矩形形狀。第二曝光區(qū)446在第二光致抗蝕劑層445的整個(gè)厚度上延伸,并且沿著第一光致抗蝕劑層441的頂側(cè)443,包括與第一曝光區(qū)441基本相同的擴(kuò)展,但是例如也可以包括較小的擴(kuò)展。
在使光致抗蝕劑系統(tǒng)440的第二光致抗蝕劑層445曝光之后,顯影第一光致抗蝕劑層441和第二光致抗蝕劑層445。在該工藝中去除第一光致抗蝕劑層441和第二光致抗蝕劑層445的所有未曝光部分。圖24示出在光致抗蝕劑系統(tǒng)440顯影之后載體2的圖示。第一光致抗蝕劑層441的第一曝光區(qū)442已經(jīng)保留在載體2的頂側(cè)3上。第二光致抗蝕劑層445的第二曝光區(qū)446已經(jīng)保留在第一曝光區(qū)442的頂側(cè)443上。在這種情況下,第二曝光部分446至少部分地覆蓋第五電子半導(dǎo)體芯片430的側(cè)面436。
圖24中所圖示的第一曝光部分442和第二曝光部分446在載體2的頂側(cè)3上形成第四犧牲結(jié)構(gòu)470,其中第五電子半導(dǎo)體芯片430部分地嵌入到所述第四犧牲結(jié)構(gòu)470中。在這種情況下,第四犧牲結(jié)構(gòu)470的頂側(cè)471由第一光致抗蝕劑層441在其第一曝光區(qū)442中的頂側(cè)443形成,其中第五電子半導(dǎo)體芯片430布置在所述第四犧牲結(jié)構(gòu)470的頂側(cè)471上。第四犧牲結(jié)構(gòu)470的一部分、即由第一光致抗蝕劑層414的第一曝光區(qū)442形成的部分,位于第五電子半導(dǎo)體芯片430和載體2之間。
代替去除光致抗蝕劑系統(tǒng)440的非曝光區(qū)的光刻工藝(負(fù)工藝),也有可能使用去除曝光區(qū)的工藝(正工藝)。在這種情況下,為了形成第一光致抗蝕劑層441和第二光致抗蝕劑層445,使用正性抗蝕劑,其中曝光位置變得可溶于顯影劑中。在這種情況下,所使用的光掩模應(yīng)當(dāng)被適配于以下效果,即圖23中所圖示的第一和第二曝光區(qū)442、446被遮蔽并且光致抗蝕劑系統(tǒng)440的剩余部分被曝光。類似地,正工藝和負(fù)工藝二者也都可以被用于形成第一、第二或第三犧牲結(jié)構(gòu)70、270、370。
與此類似,如結(jié)合第一、第二和第三犧牲結(jié)構(gòu)70、270、370所描述的,具有所嵌入的第五電子半導(dǎo)體芯片430的第四犧牲結(jié)構(gòu)470可以首先被制造在單獨(dú)的載體上,并且然后被轉(zhuǎn)移到載體2的頂側(cè)3。
圖25示出繼圖24中的圖示之后的方法狀態(tài)中的載體2。第五模制體481已經(jīng)形成在載體2的頂側(cè)3上,所述第五模制體模制在第四犧牲結(jié)構(gòu)470和第五電子半導(dǎo)體芯片430周圍。除非另有描述,否則第五模制體481像第一模制體81、第二模制體181、第三模制體281或第四模制體381那樣予以形成。第五模制體481包括前側(cè)486以及與前側(cè)486相對(duì)的后側(cè)485。第五模制體481的前側(cè)486以面向載體2的方式布置。如在第三犧牲結(jié)構(gòu)370的情況下,前側(cè)486與布置在載體2的頂側(cè)3上的第四犧牲結(jié)構(gòu)470的下側(cè)472平齊地終止。
在垂直于載體2的頂側(cè)3的方向上,第五模制體481被形成得高于第四犧牲結(jié)構(gòu)470連同其上布置的第五電子半導(dǎo)體芯片430。因此,電子半導(dǎo)體芯片430的側(cè)面436的未被第四犧牲結(jié)構(gòu)470覆蓋的部分以及包括接觸焊盤432的其基面437被第四犧牲結(jié)構(gòu)470覆蓋。
圖26圖示包括圖25種所圖示的第五模制體481的電子器件410的截面圖。像第一、第二、第三或第四模制體81、181、281、381那樣,已使第五模制體481從載體2脫離。此外,就像在第一、第二、第三或第四模制體81、181、281、381的情況下那樣,從第五模制體481的后側(cè)485出發(fā)去除了第五模制體481的一部分,直到第五模制體481的后側(cè)485與第五電子半導(dǎo)體芯片430的基面437平齊地終止。
像第一、第二或第三犧牲結(jié)構(gòu)70、270、370那樣,從第五模制體481去除了第四犧牲結(jié)構(gòu)470。因此,在第五模制體481中制造了切口482。類似于第四模制體381中的切口382,切口482鄰接第五模制體481的前側(cè)486,并在前側(cè)486中形成窗口。第五電子半導(dǎo)體芯片430的表面435在切口486與窗口相對(duì)的側(cè)上未被覆蓋。
由于第四犧牲結(jié)構(gòu)470已經(jīng)以部分鄰接第五電子半導(dǎo)體芯片430的側(cè)面436的方式形成,因此切口482也鄰接第五電子半導(dǎo)體芯片430的側(cè)面436。側(cè)面436在第五模制體481的切口482內(nèi)至少部分地未被覆蓋。因此,由電子半導(dǎo)體芯片430經(jīng)由發(fā)射面431發(fā)射的輻射可以通過切口482從第五電子器件410出射,其中所述發(fā)射面在體積發(fā)射體的情況下由表面435和側(cè)面436形成。
像第四模制體381中的切口382那樣,切口482可以被填充有灌封化合物,以便實(shí)現(xiàn)所發(fā)射的輻射的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換和/或漫散射。切口482的側(cè)壁同樣可以以反射方式形成。切口382可以朝向第五模制體481的前側(cè)486變寬。
如結(jié)合第四電子器件310地,接觸元件也可以裝配在第五模制體481的基底側(cè)485和電子半導(dǎo)體芯片的接觸焊盤432上。
像第一、第二、第三或第四電子器件10、110、210、310那樣,第五電子器件410同樣可以通過模制體組件來制造。模制體組件于是包括多個(gè)第五模制體481,所述第五模制體481就其而言分別模制在第五電子半導(dǎo)體芯片430和第四犧牲結(jié)構(gòu)470周圍。
雖然已經(jīng)通過優(yōu)選的示例性實(shí)施例詳細(xì)地更明確地圖示和描述了本發(fā)明,但是本發(fā)明不受所公開的示例限制,并且本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從中導(dǎo)出其他變化,而不背離本發(fā)明的保護(hù)范圍。
附圖標(biāo)記列表
2載體
3載體的頂側(cè)
4粘合層
5粘合層的載體側(cè)
6粘合層的器件側(cè)
7分割線
10第一電子器件
11第一電子器件的第一側(cè)面
12第一電子器件的第二側(cè)面
13第一電子器件的栓
15第一電子器件的凹槽
30第一電子半導(dǎo)體芯片
31發(fā)射面
32接觸焊盤
33第一半導(dǎo)體芯片的前側(cè)接觸焊盤
34第一半導(dǎo)體芯片的后側(cè)接觸焊盤
35表面
36側(cè)面
38層結(jié)構(gòu)
39基面
40貫通接觸元件
41貫通接觸元件的第一接觸焊盤
42貫通接觸元件的第二接觸焊盤
43貫通接觸元件的側(cè)面
70第一犧牲結(jié)構(gòu)
71第一犧牲結(jié)構(gòu)的頂側(cè)
72第一犧牲結(jié)構(gòu)的下側(cè)
73第一犧牲結(jié)構(gòu)的側(cè)面
75第一長(zhǎng)側(cè)
76凹處
77第二長(zhǎng)側(cè)
78突起
80第一次模制體組件
81第一模制體
82第一切口
83第一切口的壁面
85第一模制體的后側(cè)
86第一模制體的前側(cè)
90第一連接元件
95接觸件
100器件裝置
110第二電子器件
111第二器件的第一側(cè)面
112第二器件的第二側(cè)面
113第二器件的栓
115第二器件的凹槽
119連接元件
120另外的第二電子器件
121另外的第二器件的第一側(cè)面
122另外的第二器件的第二側(cè)面
129另外的連接元件
130第二電子半導(dǎo)體芯片
132接觸焊盤
140接觸結(jié)構(gòu)
150導(dǎo)電連接
181第二模制體
186第二模制體的前側(cè)
210第三電子器件
211下側(cè)
230第三電子半導(dǎo)體芯片
231發(fā)射面
232接觸焊盤
235表面
236側(cè)面
237基面
270第二犧牲結(jié)構(gòu)
271第二犧牲結(jié)構(gòu)的頂側(cè)
272第二犧牲結(jié)構(gòu)的下側(cè)
273第二犧牲結(jié)構(gòu)的側(cè)面
280第二模制體組件
281第三模制體
282切口
283切口的壁面
284傳導(dǎo)層
285第三模制體的后側(cè)
286第三模制體的前側(cè)
290連接元件
310第四電子器件
330第四電子半導(dǎo)體芯片
331第四電子半導(dǎo)體芯片的發(fā)射面
332接觸焊盤
335表面
336側(cè)面
337基面
370第三犧牲結(jié)構(gòu)
371第三犧牲結(jié)構(gòu)的頂側(cè)
372第三犧牲結(jié)構(gòu)的下側(cè)
373第三犧牲結(jié)構(gòu)的側(cè)面
374粘合劑層
381第四模制體
382切口
383切口的壁面
384灌封化合物
385第四模制體的后側(cè)
386第四模制體的前側(cè)
390第二連接元件
410第五電子器件
430第五電子半導(dǎo)體芯片
431發(fā)射面
432接觸焊盤
435表面
436第五電子半導(dǎo)體芯片的側(cè)面
437第五電子半導(dǎo)體芯片的基面
440光致抗蝕劑系統(tǒng)
441第一光致抗蝕劑層
442第一曝光區(qū)
443第一光致抗蝕劑層的頂側(cè)
444第一光致抗蝕劑層的下側(cè)
445第二光致抗蝕劑層
446第二曝光區(qū)
470第四犧牲結(jié)構(gòu)
471第四犧牲結(jié)構(gòu)的頂側(cè)
472第四犧牲結(jié)構(gòu)的下側(cè)
481第五模制體
482切口
485第五模制體的后側(cè)
486第五模制體的前側(cè)。