Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Selbstassemblierung elektrischer, elektronischer oder mikromechanischer Bauelemente auf einem Substrat.

Durch die Halbleiter-Hochleistungstechnologie ist es möglich, die technische Lösung vieler verschiedener elektrischer, elektronischer oder logischer Aufgaben, wie zum Beispiel Aufgaben betreffend die Signalverarbeitung oder das Speichern von

Informationen, in kleinen Bauelementen auf engstem Raum zu realisieren. Auch mikromechanische Bauelemente nehmen im Zuge der allgemeinen Miniaturisierung eine immer bedeutender werdende Rolle ein. Ein Bauelement im Sinne dieser Erfindung ist ein in technischen Produkten einsetzbarer, insbesondere kleiner Baustein, der eine technische Funktion erfüllen kann, die jedoch erst im Verbund mit anderen Strukturen technisch nutzbar wird. Dabei ist unter elektrischen, elektronischen bzw.

mikromechanischen Bauelementen insbesondere die Gruppe der Elemente bestehend aus Integrierten Schaltkreisen, signalverarbeitenden Elementen, Dioden, Speichern, Ansteuerelektroniken (insbesondere für Displays), Sensoren (insbesondere für Licht, Wärme, Konzentration von Stoffen, Feuchtigkeit), elektrooptischen oder

elektroakustischen Elementen, Radiofrequenzidentifikationschips (RFID-Chips), Halbleiterchips, photovoltaischen Elementen, Widerständen, Kondensatoren,

Leistungshalbleitern (Transistoren, Thyristoren, TRIACs) und oder Licht emittierende Dioden (LEDs) zu verstehen.

Für die Nutzung der Bauelemente müssen diese jeweils unter Bildung von elektrischen bzw. elektronischen Bauteilen oder Zwischenprodukten auf Substrate, zum Beispiel Leiterplatten oder strukturierte Folie, unter Erzeugung einer größeren technisch funktionellen Einheit übertragen werden.

Diese elektrischen oder elektronischen Erzeugnisse, d.h. die elektrischen bzw.

elektronischen Bauteile und Zwischenprodukte, weisen die mit einer Kontaktierung versehenen elektrischen, elektronischen bzw. mikromechanischen Bauelemente auf einem Substrat auf. Die elektrischen oder elektronischen Erzeugnisse ermöglichen die Elektrifizierung, Funktionalisierung, Steuerung und/oder Auslesung der elektrischen, elektronischen oder mikromechanischen Bauelemente. Weiterhin wird durch sie, wenn erforderlich, erst ihr weiterer Einbau bzw. ihre Kontaktierung in den jeweiligen

Endprodukten, z.B. durch Steckverbindungen (insbesondere USB-Anschlüsse) oder durch den Anschluss an Stromspannungsaggregate oder kabelbasierte Netzwerke ermöglicht.

Als Substrate können eine Vielzahl von Produkten eingesetzt werden. So können elektrische, elektronische oder mikromechanische Bauelementen auf polymeren oder metallischen Trägersubstraten aufgebracht werden. Die Träger können dabei flexibel oder starr sein. Oft werden die elektrischen, elektronischen bzw. mikromechanischen Bauelemente auf Foliensubstrate aufgebracht. Häufig besteht das Substrat aus elektrisch leitfähigen Strukturen (z.B. strukturierten Metalle bzw. Leiterbahnen, ggf. selbst wiederum auf einem nicht-leitenden, insbesondere polymeren Trägermaterial). Diese können zur Kontaktierung der Bauelemente dienen, aber auch, wie z.B. im Fall eines RFID-Etiketts, als Antenne.

Beispiele für die elektrischen oder elektronischen Erzeugnisse umfassen RFID-Straps, RFI D-Etiketten, bestückte Leiterplatten, wie sie in fast allen elektrischen Geräten vorkommen, so zum Beispiel in Mobiltelefonen, Computern, Computermäusen,

Taschenrechnern, Fernbedienungen aber auch in vergleichsweise einfachen Elementen wie USB-Flashspeichern, SIM Karten, Smart Cards, Uhren und Weckern.

Für die Herstellung der elektrischen bzw. elektronischen Erzeugnisse ist die Positionierung der jeweiligen elektrischen, elektronischen bzw. mikromechanischen Bauelemente auf dem Substrat von großer Bedeutung, da nur eine präzise Positionierung eines Bauelements auch nachfolgend seine korrekte Kontaktierung und somit auch eine korrekte Funktionsweise des jeweiligen Erzeugnisses ermöglicht.

Derzeit werden Bauelemente vor allem durch„Pick and Place"-Roboter auf den

Substraten positioniert. Diese aufwändige mechanische Regelung des Positionierungs- Vorgangs ist jedoch aufgrund der dabei erforderlichen hohen Präzision zwangsläufig limitiert hinsichtlich der erreichbaren Geschwindigkeit des Prozesses. Weiterhin ist bei dieser Verfahrensführung nachteilig, dass insbesondere kleine Bauelemente aufgrund ihrer gegenüber elektrostatischen Kräften und Kapillarkräften in den Hintergrund tretenden geringen Masse die Tendenz aufweisen, an der Mechanik haften zu bleiben.

Eine Alternative zu diesen„Pick and Place"-Verfahren stellt das in US 5,355,577 A beschriebene Verfahren zur Assemblierung mikroelektronischer oder mikromechanischer Bauelemente auf einem planaren Templat dar, bei dem die Bauelemente auf dem Templat abgesetzt werden und das Templat gerüttelt wird, wodurch sich die Bauelemente, unterstützt durch eine angelegte Spannung, in entsprechend ihrer Form ausgebildeten Öffnungen auf dem Templat ansammeln. Auch dies Verfahren ist jedoch nachteilig, da es einen hohen technischen Aufwand erfordert und zum Beispiel ein Verkanten der Bauelemente in den Öffnungen bei dem Rüttelvorgang zu einer fehlerhaften Assemblierung führen kann.

Zur Überwindung dieser Nachteile werden verschiedene Verfahren vorgeschlagen, die auf einer Selbstassemblierung der zu positionierenden Bauelemente beruhen. Allen diesen Verfahren ist gemein, dass auf dem Substrat eine energetisch inhomogene Oberfläche geschaffen wird, auf der sich die nachträglich aufgebrachten Bauelemente an der Stelle der geringsten Energie ausrichten.

So lehrt zum Beispiel US 6,507,989 B1 ein Verfahren zur Selbstassemblierung von Komponenten auf strukturell oder anderweitig angepassten Oberflächen unter Bildung von Verbundwerkstoffen, bei dem die betroffenen Oberflächen chemisch modifiziert werden, um besser benetzt werden zu können. Dabei kann die Selbstassemblierung zum Beispiel durch Effekte wie Adhäsion und/oder eine Reduktion der freien

Oberflächenenergie erfolgen. Eine dort beschriebene Technik zur Selbstassemblierung besteht darin, bestimmte Kontaktoberflächen der Komponenten durch Ausnutzung von Grenzflächeneffekten in einem System zweier nicht miteinander kompatibler

Flüssigkeiten (z.B. Wasser und Perfluordecalin) zusammenzuführen. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass die Assemblierungsrate direkt mit den Größen der Kontaktoberflächen korreliert. Auch ist die zwangsläufige Durchführung des Verfahrens in

Flüssigkeitsgemischen nachteilig für Bestandteile, die nicht in Flüssigkeiten verarbeitet werden können.

In ähnlicher Weise beschreibt auch die WO 2007/037381 A1 (=US 2009/0265929 A1 ) eine Selbstassemblierung in einer Mischung zweier flüssiger Medien, wobei dieser Schrift kein Hinweise darauf ersichtlich ist eine Klebstoffzusammensetzung als eine der beiden Flüssigkeiten zu verwenden.

Die US 3 869 787 A beschreibt ein nicht-benetzbares Substrat ("non-wetable") mit einer einseitig benetzbaren ("wetable") Beschichtung des Chips für ein Haftmaterial bestehend aus Flüssigkeiten oder Wachsen zur Montage eines Chips unter Nutzung der Oberflächenspannung zur Selbstausrichtung. Das Substrat, beispielsweise ein elektronischer Chip, muss demgemäß so beschaffen sein, dass nur eine Rückseite des Chips benetzbar mit der Flüssigkeit ist, die die Selbstausrichtung bewirken soll. Der Schrift ist kein Hinweis darauf zu entnehmen, diese Flüssigkeit als Strahlungshärtende abhäsive Beschichtungsmasse auszubilden.

Die US 4 199 649 A behandelt die Herstellung adhäsiver/abhäsiver Oberflächen in verschiedenen Anwendungen und erwähnt Strahlungshärtung, ohne eine selbst ausrichtende Montage eines Bauelements zu erwähnen.

US 6,623,579 B1 beschreibt Verfahren zur Assemblierung einer Vielzahl von Elementen auf einem Substrat, bei dem eine Aufschlämmung der Elemente in einem Fluid auf das Substrat geleitet wird und das Substrat Aussparungen bildende Rezeptorregionen für die Elemente aufweist, sich die Elemente in den Aussparungen ansammeln, und überzählige, nicht aufgenommene Elemente nach einem Vibrationsvorgang abgeleitet werden. Bei diesen Verfahren handelt es sich um ein fluides Selbst- Assemblierungsverfahren, bei dem die zu assemblierenden Elemente in einem Fluid dispergiert werden und über die Oberfläche geleitet werden. Auch dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass keine Bestandteile verarbeitet werden können, die nicht mit den eingesetzten Fluiden kompatibel sind. Weiterhin ist nachteilig, dass bei derartigen Verfahren in der Regel ein Überschuss an Elementen gegenüber der Zahl an

Assemblierungsstellen auf dem Substrat eingesetzt werden muss.

Xiong et al. ("Controlled part-to-substrate Micro-Assembly via electrochemical modulation of surface energy", Transducers '01 - International Conference on solid- State Sensors and Actuators, München, Deutschland, 2001 ) lehrt Verfahren zur Mikroassemblierung, bei denen Assemblierungsstellen zwischen Mikro-Bauelementen und Substraten hinsichtlich ihrer Hydrophobie gezielt eingestellt werden. Aktive

Assemblierungsstellen auf dem Mikro-Bauelement bzw. Substrat sind dabei

hydrophobe Oberflächen aus Alkanthiol-beschichtetem Gold, wobei inaktive

Assemblierungsstellen aus reinen, hydrophilen Goldoberflächen bestehen. Die aktiven Assemblierungsstellen können dabei durch elektrochemische Reduktion der

Alkanthiolat-Monoschichten in inaktive, hydrophile Goldoberflächen umgewandelt werden. Wird ein Kohlenwasserstoff-basierter„Schmierstoff" auf die Oberflächen aufgebracht und dann Bauelemente und Substrat in Wasser getaucht, benetzt er nur die hydrophoben Assemblierungsstellen, reduziert dort die Reibung und ermöglicht unterstützt durch Kapillarkräfte, dass sich die Mikro-Bauelemente dort auf den

Substraten anlagern können. Auch hier besteht jedoch der Nachteil, dass die

Bauelemente und die Substrate zwangsläufig beständig gegenüber Wasser sein müssen. Darüber hinaus sind sie nachteilig in ihrer Gestaltung eingeschränkt, da sie Gold-Oberflächen aufweisen müssen. Weiterhin besteht auch hier der Nachteil, dass zur Erzielung guter Ergebnisse ein Überschuss an Elementen gegenüber der Zahl an Assemblierungsstellen auf dem Substrat eingesetzt werden muss.

In trockener Umgebung erfolgende Selbstassemblierungsprozesse lehrt S. Park und K.F. Böhringer,„A fully dry self-assembly process with proper in-plane orientation", MEMS '08, Tucson, AZ, US, 2008, wobei Substrat und darauf zu assemblierende Elemente komplementäre ineinander greifende Merkmale aufweisen. Um eine einheitliche Ausrichtung der auf dem Substrat assemblierten Elemente zu erreichen, weisen die Elemente und das Substrat darüber hinaus sekundäre Merkmale auf, die die einheitliche Ausrichtung unterstützen. Zur Erzielung einer Assemblierung wird das Substrat mit den darauf befindlichen Elementen solange vibriert, bis die primären und sekundären Merkmale ineinander greifen. Das hier beschriebene Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass die dafür erforderliche Modifikation der Bauelemente und die

Assemblierung an sich sehr aufwändig ist.

WO 2003/087590 A2 beschreibt Verfahren zur Selbstassemblierung von Strukturen, bei denen eine Flüssigkeit strukturiert auf ein Substrat aufgebracht wird und dann, während mindestens ein Teil der Flüssigkeit flüssig verbleibt, mindestens ein Teil der Strukturen aufgrund von Wechselwirkungen mit der Flüssigkeit entsprechend ihrer Strukturierung auf dem Substrat nach ihrem Aufbringen selbst assembliert. Bei der eingesetzten Flüssigkeit kann es sich zum Beispiel um flüssiges Lötzinn, einen Kleber, ein

Epoxidharz oder ein Präpolymer handeln. Um die Strukturierung der Flüssigkeit auf dem Substrat zu erleichtern, kann weiterhin ein Precursor, der gegenüber der

Flüssigkeit eine Repulsion oder eine Affinität zeigt, auf das Substrat aufgebracht werden. Dieses Verfahren ist jedoch nicht dafür geeignet, bei der Selbstassemblierung der Bauteile auf dem Substrat große Positionsabweichungen zwischen der

gewünschten Zielposition und der Position des jeweiligen Bauteils unmittelbar nach dem Aufbringen, d.h. vor dem Start des Assemblierungsprozesses, auszugleichen. Insbesondere ist dies Verfahren jedoch nicht dazu geeignet, reproduzierbar

Abweichungen hinsichtlich der gewünschten Lage des Mittelpunktes und der

gewünschten Drehorientierung des Bauteils auszugleichen. Da die Bauelemente auf vielen der einsetzbaren Flüssigkeiten bei diesem Verfahren weiterhin nur

aufschwimmen und nicht einsinken, kann es zu Fehlpositionierungen kommen, die in Publikationen als„Tilt" (Kippen) bezeichnet wird.

Es stellt sich somit die Aufgabe, ein Verfahren bereitzustellen, das die angegebenen Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Insbesondere stellt sich die Aufgabe, ein Selbstassemblierungs-Verfahren bereitzustellen, mit dem sich reproduzierbar elektrische, elektronische und mikromechanische Bauelemente auf einem Substrat auch unter Korrektur großer Abweichungen hinsichtlich der Lage des Mittelpunktes und der Drehorientierung des Bauelements zwischen gewünschter Position und Position des Bauteils nach dem Aufbringen auf dem Substrat assemblieren können. Diese Aufgabe wird vorliegend gelöst durch ein Verfahren zur Selbstassemblierung mindestens eines elektrischen, elektronischen oder mikromechanischen Bauelements auf einem Substrat umfassend die Schritte a) Bereitstellen des Substrates, b)

Aufbringen einer Klebstoff abweisenden Zusammensetzung auf mindestens eine keine Zielposition des Bauelements darstellende Teiloberfläche des Substrats, gefolgt von einem Härtungsschritt, c) Aufbringen einer Klebstoffzusammensetzung auf mindestens eine Zielposition des Bauelements darstellende Teiloberfläche des Substrats, wobei die jeweils mit der Klebstoff abweisenden Zusammensetzung versehene Teiloberfläche des Substrats die mit der Klebstoffzusammensetzung versehene Teiloberfläche des

Substrats umschließt und an diese angrenzt und d) Aufbringen mindestens eines Bauelements auf eine gemäß b) oder c) beschichtete Teiloberfläche, wobei die

Klebstoff abweisende Zusammensetzung eine Strahlungshärtende abhäsive

Beschichtungsmasse ist. Zur Erzielung besonders guter Ergebnisse sollte dabei das mindestens eine Bauelement derart aufgebracht werden, dass es mit mindestens einem Teil seiner Anlagerungsfläche auf einer gemäß c) beschichtete Teiloberfläche des Substrats positioniert wird.

Als adhäsiv wird die klebende, (an)haftende, anziehende Wirkung einer Oberfläche verstanden. So haftet ein Selbstklebeetikett an vielen Oberflächen oder Schutzfolien auf Glasteilen. Abhäsiv ist dabei das gegenteilige Antonym (WO 2001/62489 erläutert das Wort abhäsiv mit„anti-adhäsiv", vgl. Seite 4 Zeile 21 ), und mit nicht haftend, abstoßend oder, besonders im Anwendungsfall der auf Trennbeschichtungen aufgebrachten Selbstklebeetiketten, lösbar synonym.

Unter einem Verfahren zur Selbstassemblierung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Positionierung von Objekten (hier: elektrischen, elektronischen oder mikromechanischen Bauelementen) auf einem Substrat zu verstehen, das nach dem Aufbringen dieser Objekte auf der Substratoberfläche - vermutlich aufgrund einer inhomogenen Verteilung der Oberflächenenergie auf bzw. oberhalb des Substrats - zu einer dabei nicht von außen induzierten Endpositionierung der Objekte führt. Unter einem elektrischen, elektronischen oder mikromechanischen Bauelement ist dabei, wie bereits zuvor ausgeführt, ein in technischen Produkten einsetzbarer, insbesondere kleiner Baustein, der eine technische Funktion erfüllen kann, die jedoch erst im Verbund mit anderen Strukturen technisch nutzbar wird, zu verstehen. Unter einer Zielposition eines Bauelements ist im Sinne der vorliegenden Erfindung eine im Wesentlichen der Form der Anlagerungsfläche des Bauelements entsprechende, ähnlich große (d.h. hinsichtlich der Größe um einen Faktor von 0,8 - 3,0 von der Anlagerungsfläche des Bauteils abweichende) Teiloberfläche des Substrats zu verstehen, auf der sich das Bauelement nach dem Assemblierungsvorgang befinden soll.

Unter einer Klebstoffzusammensetzung ist vorliegend eine im Wesentlichen

nichtmetallische Stoffzusammensetzung zu verstehen, die in der Lage ist, Substrat und Bauelement durch Flächenhaftung (Adhäsion) und innere Festigkeit (Kohäsion) zu verbinden. Weiter bevorzugt ist die Klebstoffzusammensetzung härtbar, d.h. sie kann durch geeignete Maßnahmen, die dem Fachmann an sich bekannt sind, quervernetzt werden, so dass eine starre, das Bauelement auf dem Substrat immobilisierende Masse resultiert.

Eine Klebstoff abweisende Zusammensetzung ist mit der Klebstoffzusammensetzung spontan nicht mischbar und führt in Kontakt mit ihr zu einer Erhöhung des Kontaktwinkels (Randwinkels) zwischen Substrat und Klebstoffzusammensetzung. Eine derartige Klebstoff abweisende Zusammensetzung wird auch als„abhäsive

Beschichtungsmasse" bezeichnet. Bei der erfindungsgemäß eingesetzten Klebstoff abweisenden Zusammensetzung handelt es sich um eine Strahlungshärtende abhäsive Beschichtungsmasse, d.h. um eine abhäsive Beschichtungsmasse, die vernetz- bzw. polymerisierbare Reste aufweist, die durch elektromagnetische Strahlung, insbesondere UV-Licht oder Elektronenstrahlen, härtbar sind. Die Härtung der Klebstoff abweisenden Zusammensetzung erfolgt somit dadurch, dass die auf das Substrat aufgebrachte Zusammensetzung mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere UV-Licht oder Elektronenstrahlen, bestrahlt wird, bis eine zumindest partielle Härtung der

Zusammensetzung erzielt ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Klebstoffzusammensetzung und die Klebstoff abweisende Zusammensetzung so auf das Substrat aufgebracht, dass die Klebstoff abweisende Zusammensetzung nach ihrer Härtung die Klebstoffzusammensetzung nach dem Aufbringen der beiden Zusammensetzungen umschließt und an diese angrenzt, d.h. dass die gehärtete Klebstoff abweisende Zusammensetzung umgibt die auf dem Substrat befindliche Klebstoffzusammensetzung derartig, dass im Wesentlichen an jeder Stelle, an der sich der Kontaktwinkel zwischen Substrat und Klebstoffzusammensetzung bildet, auch eine Phasengrenze der

Klebstoffzusammensetzung und der gehärteten Klebstoff abweisenden

Zusammensetzung vorliegt.

Die vorliegende Erfindung löst dabei nicht nur die eingangs gestellten Aufgaben, sondern hat darüber hinaus den Vorteil, dass sie sich sehr einfach umsetzen lässt, sich gut über Druckverfahren realisieren lässt und darüber hinaus einfach in automatisierte Verfahren zur Herstellung elektrischer und elektronischer Erzeugnisse, insbesondere Rolle-zu-Rolle-Verfahren, integrieren lässt. Dabei ermöglicht sie weiterhin auch vorteilhaft den Einsatz flexibler Substrate. Ein weiterer Vorteil ist, dass bei geeigneter Klebstoffwahl das Bauelement in den Kleber einschwimmt (und nicht nur aufschwimmt), und infolgedessen das Bauelement nach der Assemblierung plan zum Substrat liegt und dadurch in Folge besonders einfach kontaktiert werden kann. Weiterhin ist vorteilhaft, dass gegenüber den Verfahren nach dem Stand der Technik die Fehlerquote geringer ist, dass heißt, es sind im Mittel weniger Assemblierungsvorgänge bzw. eine geringere Zahl an zu assemblierenden Bauelementen erforderlich, um die

Assemblierung von Bauelementen auf Substraten, die zu den eingangs beschriebenen Erzeugnissen führt, zu realisieren. Schließlich lässt sich das vorliegende Verfahren im Gegensatz zu den im Stand der Technik beschriebenen Verfahren auch an Luft durchführen.

Überraschenderweise wurde festgestellt, dass nicht zielgenau positionierte

Klebstofftropfen, solange sie zumindest teilweise auf einer eine Zielposition des

Bauelements darstellende Teiloberfläche des Substrats auftreffen, autark, d.h. ohne Beeinflussung von außen, in die Zielposition wandern. Dieser Effekt kann in der Anwendung dazu verwendet werden die Anlage bei höheren Geschwindigkeiten zu betreiben, da die Positionierung des Klebers nicht mit so hoher Präzision erfolgen muss.

Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren so durchgeführt, dass zunächst das Substrat bereitgestellt wird, dann die Klebstoff abweisende Zusammensetzung aufgebracht und gehärtet wird, als nächstes die Klebstoffzusammensetzung

aufgebracht wird und schließlich das mindestens eine Bauelement aufgebracht wird, d.h. die zeitliche Abfolge der einzelnen Verfahrensschritte ist bevorzugt a) -> b) -> c) -> d).

Um eine besonders gute Selbstassemblierung zu ermöglichen, wird bevorzugt das mindestens eine Bauelement so auf die gemäß b) oder c) beschichtete Teiloberfläche aufgebracht, dass sich mindestens ein Teil seiner Grundfläche bereits über seiner Zielposition befindet. Entsprechende Verfahren dazu sind bekannt. Bevorzugt kann das Aufbringen des mindestens einen Bauelements in Schritt d) dadurch erfolgen, dass i) ein Vorrat mit einer Vielzahl elektronischer Bauelemente bei einer Abgabestelle für die elektronischen Bauelemente bereitgestellt wird, ii) das ein eine Zielposition des

Bauelements darstellender mit der Klebstoff abweisenden Zusammensetzung und der Klebstoffzusammensetzung beschichteter Teil des Substrats zumindest in die Nähe gegenüber der Abgabestelle bewegt wird, iii) berührungslos eines der elektronischen Bauteile von der Abgabestelle abgegeben wird, während sich die eine Zielposition des Bauelements darstellende Teiloberfläche des Substrates nahe der Abgabestelle befindet, so dass das elektronische Bauteil nach einer Freiphase die mit der

Klebstoffzusammensetzung versehene Teiloberfläche des Substrats zumindest teilweise berührt, und iv) Bewegen der nun mit dem Bauelement versehenen

Teiloberfläche des Substrats zu einer nachgeordneten Verarbeitungsstelle, während das elektronische Bauteil sich auf der Zielposition ausrichtet.

Besonders vorteilhaft kann das Verfahren zu Selbstassemblierung mit einem Substrat aus einem elastischen oder plastisch verformbaren Material und mit einer elektrisch leitenden Musterung durchgeführt werden, wobei die Musterung wenigstens einen Pfad aufweist, der in die Zielposition des Bauelements hinein reichend ausgebildet ist, und wobei die folgenden Schritte ausgeführt werden: i) Anbringen einer Perforation oder Schwächungsstelle in dem Bereich des Substrats um die Zielposition des Bauelements und um einen Teil des Pfades der Musterung zum Bilden einer den Teil des Pfades enthaltenden Klappe, ii) Ausformen der Klappe aus dem Substrat, iii) Umfalten der Klappe so, dass ein auf der Klappe iv) befindliches Bauelement mit wenigstens einem seiner Anschlußkontakte zumindest einen Teil des Pfades der Musterung kontaktiert. Die nach diesem Verfahren selbst assemblierten Bauelemente sind aufgrund ihrer Einbettung in die durch Umfaltung der Klappe gebildete Tasche besonders geschützt, mit dem Ergebnis, dass besonders haltbare und stabile elektrische und elektronische Erzeugnisse und Zwischenprodukte resultieren.

Bevorzugt handelt es sich bei der Strahlungshärtenden abhäsiven Beschichtungsmasse um eine Beschichtungsmasse ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus

Strahlungshärtenden Silikonharzen (d.h. Zusammensetzungen bestehend im Wesentlichen aus Polyalkyl-, Polyaryl- und/oder Polyarylalkyl-Siloxanpolymeren mit oder ohne freien OH-Gruppen, ggf. cokondensiert mit Polyestern oder Polyacrylaten, mit strahlungshärtbaren Seitenketten) und Strahlungshärtenden Harzen auf Basis polyfluorierter Alkyl(meth)acrylate oder Polyfluoroxyalkylen(meth)acrylate.

Bevorzugt einsetzbare Strahlungshärtende Harze auf Basis polyfluorierter

Alkyl(meth)acrylate oder Polyfluoroxyalkylen(meth)acrylate umfassen quervernetzbare Beschichtungszusammensetzungen umfassend 55 - 75 Gew.-% eines polyethylenisch ungesättigten Quervernetzers, 20 - 40 Gew.-% mindestens eines aliphatischen

Acrylsäureesters und 1 - 20 Gew.-% mindestens eines quervernetzbaren polyfluorierter Alkyl(meth)acrylats oder Polyfluorooxyalkylen(meth)acrylats.

Überraschenderweise wurde darüber hinaus festgestellt, dass sich besonders präzise Phasengrenzen, die zu einer besonders ausgeprägten Erhöhung des Kontaktwinkels der Klebstoffzusammensetzung und somit einer guten Selbstassemblierung der

Bauelemente an der Zielposition führen, mit Strahlungshärtenden Silikonharzen erzielen lassen. Insbesondere mit thermisch härtenden Silikonharzen kann eine

zufriedenstellende Selbstassemblierung nicht erzielt werden. Auch gegenüber

Strahlungshärtenden Harzen auf Basis polyfluorierter Alkyl(meth)acrylate oder

Polyfluoroxyalkylen(meth)acrylate sind die Strahlungshärtende Silikonharze bevorzugt.

Die Strahlungshärtende abhäsive Beschichtungsmasse, insbesondere das

Strahlungshärtende Silikonharz, weist bevorzugt strahlungshärtbare Seitenketten auf, die (Meth)Acrylatreste, Epoxidreste, Vinyletherreste oder Vinyloxygruppen sind oder diese enthalten. Besonders gute Ergebnisse können erzielt werden, wenn die

Strahlungshärtende abhäsive Beschichtungsmasse Acrylatreste aufweist.

Besonders gute Ergebnisse können erzielt werden, wenn die Strahlungshärtende abhäsive Beschichtungsmasse, insbesondere das Strahlungshärtende Silikonharz eine Viskosität zwischen 100 und 1500 mPa-s (Viskosität definiert durch DIN 1342;

gemessen bei 25 °C nach DIN 53 019), besonders bevorzugt 450 - 750 mPa-s aufweist. Beispiele für beispielhaft einsetzbare Strahlungshärtende Silikonharze sind die unter der Handelsbezeichnung TEGO ^® RC 706, RC 708, RC 709, RC 71 1 , RC 715, RC 719, RC 726, RC 902, RC 922, RC 1002, RC 1009, RC 1772, XP 8014, RC 1401 , RC 1402, RC 1403, RC 1406, RC 1409, RC 1412, und RC 1422 erhältlichen Silikonharze der Firma Evonik Goldschmidt GmbH. Besonders geeignet sind die Silikonharze TEGO ^® XP 8019 und TEGO ^® XP 8020 der Evonik Goldschmidt GmbH.

Der Klebstoff abweisenden Zusammensetzung, insbesondere das Strahlungshärtende Silikonharz, kann weiterhin zur Verbesserung der Härtung ein Photoinitiator, d.h. eine Substanz, die z.B. unter Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung in reaktive Bestandteile zerfällt, zugesetzt sein. Dabei zerfallen radikalische Photoinitiatoren unter Lichteinfluss in Radikale. Entsprechende Photoinitiatoren können vor allem aus der chemischen Substanzklasse der Benzophenone stammen und sind unter den

Handelsbezeichnungen Irgacure ^® 651 , Irgacure ^® 127, Irgacure ^® 907, Irgacure ^® 369, Irgacure ^® 784, Irgacure ^® 819, Darocure ^® 1 173 (alle von der Fa. Ciba), Genocure ^® LTM, Genocure ^® DMHA oder Genocure ^® MBF (von der Fa. Rahn) erhältlich. Bevorzugt wird als Photoinitiator die unter der Handelsbezeichnung TEGO ^® A17 und TEGO ^® A18 bei der Firma Evonik Goldschmidt GmbH erhältlichen aromatischen Ketone eingesetzt. Kationische Photoinitiatoren bilden unter Lichteinwirkung starke Säuren und können vor allem aus der Substanzklasse der Sulphonium- oder lodonium-Verbindungen, insbesondere der aromatischen Sulphonium- oder aromatischen lodonium- Verbindungen stammen, und sind beispielsweise unter der Bezeichnung Irgacure ^® 250 (Fa. Ciba) erhältlich. Bevorzugt wird der unter der Handelsbezeichnung TEGO ^® PC 1466 bei Evonik Goldschmidt GmbH erhältliche kationische Photoinitiator eingesetzt.

Der Anteil des mindestens einen Photoinititators an der Klebstoff abweisenden

Zusammensetzung, bezogen auf die Menge an strahlungshärtendem Silikonharz, beträgt dabei bevorzugt 0,1 - 15 Gew.-%, bevorzugt 2 - 4 Gew.-%.

Bei der erfindungsgemäß einzusetzenden Klebstoffzusammensetzung kann es sich prinzipiell um jede Klebstoffzusammensetzung handeln, die in der Lage ist, elektrische, elektronische bzw. mikromechanische Bauelemente auf Substratoberflächen dauerhaft zu fixieren. Bevorzugt einsetzbare Klebstoffzusammensetzung sind Epoxy- Polyurethan-, Methacrylat-, Cyanacrylat- oder Acrylatklebstoffe, die aushärten können. Besonders bevorzugt sind dabei Epoxyklebstoffe, da diese thermisch in wenigen Sekunden aushärten können. Besonders bevorzugt sind weiterhin Acrylatklebstoffe, da diese sehr schnell initiiert durch elektromagnetische Wellenstrahlung aushärten können.

Entsprechende Zusammensetzungen sind erhältlich unter der Handelsbezeichnung Monopox ^® AD VE 18507 bei der Firma DELO Industrie Klebstoffe aus Windach

(Epoxyklebstoff) oder RiteLok ^® UV01 1 von 3M (Acrylatklebstoff).

Die eingesetzte Viskosität des Klebstoffs sollte dabei möglichst gering sein, da dann die Verarbeitung des Klebstoffs möglichst schnell erfolgen kann und die

Selbstassemblierung besonders gut funktioniert. Bevorzugt sind dabei Viskositäten von 10-200 mPa-s (gemessen bei 25 °C nach DIN 53 019).

Die Klebstoffzusammensetzung kann zur Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit des gehärteten Klebstoffs, insbesondere zur Erzeugung einer isotropen oder anisotropen Leitfähigkeit, zusätzlich Additive enthalten. Vorzugsweise sind diese Additive

Metallpartikel (insbesondere Flakes, Kügelchen oder Platelets), Metallnanodrähte, Partikel aus metallisiertem Glas, metallisierte Polymerkügelchen oder leitfähige organische Polymere (insbesondere PEDOTPSS, Polyanilin und Kohlenstoff- Nanodrähte, insbesondere auf Basis von Graphit oder Graphen). Dadurch kann das Bauelement neben der mechanischen Befestigung auch elektrisch kontaktiert werden.

Zur Erzeugung einer isotropen Leitfähigkeit beträgt dabei der Anteil der Additive, die die elektrische Leitfähigkeit des gehärteten Klebstoffs erhöhen, bevorzugt zwischen 25 und 85 Gew.-%, bezogen auf die Masse der Klebstoffzusammensetzung, mit der Maßgabe, dass ein System oberhalb der Perkolationsgrenze resultiert. Entsprechende

Maßnahmen, wie der Fachmann die Perkolationsgrenze des Systems bestimmen kann, gehören dabei zum Stand der Technik.

Zur Erzeugung einer anisotropen Leitfähigkeit beträgt der Anteil der Additive zwischen 5 und 20 Gew.-% bezogen auf die Masse der Klebstoffzusammensetzung, mit der Maßgabe, dass ein System unterhalb der Perkolationsgrenze des Systems resultiert. Insbesondere durch den Zusatz entsprechender partikulärer Partikel kann das System in der Form ausgestattet sein, dass eine anisotrope Leitfähigkeit entsteht, wenn das Bauelement fixiert wird. Dadurch kann das Bauelement neben der mechanischen Befestigung auch elektrisch kontaktiert werden, ohne dass ein Kurzschluss zwischen zwei räumlich getrennten Kontakten entsteht.

Bei dem erfindungsgemäß einsetzbaren Substrat kann es sich prinzipiell um jedes Substrat handeln. Bevorzugte Substrate sind Folien oder Laminate aus

Polyethylenterephthalat (PET), Polyimide (PI), Polyethylennaphthalat (PEN),

Polybutylenterephthalat (PBT), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polystyrene (PS), Polyamide (PA) und Polyetheretherketon (PEEK) sowie der auf diesen Polymeren basierenden strukturverstärkten Verbundmaterialien. Beispiele für vorzugsweise einsetzbare, im Handel erhältliche Substrate sind:

Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem bei dem Verfahren eingesetzten Substrat um eine PET-Folie.

Die zur Erzielung besonders guter Ergebnisse einzusetzenden Mengen an Kleber und Silikonharz sind stark abhängig von der Geometrie der aufzubringenden Bauelementen und somit auch der Größe der Zielposition. Selbstverständlich kann der Rahmen selbst auch unterschiedlich breit gedruckt werden, so dass die Menge an verdrucktem Silikon bei gleicher Zielpositions-Teiloberfläche unterschiedlich sein kann. Die Geometrie der keine Zielposition des Bauelements darstellenden Teiloberfläche des Substrats, muss, ebenso wie die Geometrie der eine Zielposition des Bauelements darstellende

Teiloberfläche des Substrats, nicht zwangsläufig quadratisch sein und kann auch von der Grundfläche der aufzubringenden Bauelemente abhängen. Denkbar sind

insbesondere auch rechteckige, hexagrammartige oder runde Geometrien für beide Flächen.

Besonders gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn das Flächenverhältnis von der keine Zielposition des Bauelements darstellenden Teiloberfläche des Substrats zu der eine Zielposition des Bauelements darstellenden Teiloberfläche des Substrats einen Wert von 5 - 10 (bestimmbar über den Quotienten der beiden Flächen in μηη ² ), bevorzugt 7 - 9 beträgt. Für entsprechende Größenverhältnisse ist bei einer Zielposition in Form einer quadratischen Grundfläche mit einer Kantenlänge von 640 μηη

typischerweise eine Menge an Silikonharz von 1 - 2 nl und Menge an Klebstoff von 5 - 50 nl erforderlich.

Weiterhin beträgt das Flächenverhältnis (bestimmbar über den Quotienten der beiden Flächen in μηη ² ) von der eine Zielposition des Bauelements darstellenden Teiloberfläche des Substrats zu der Anlagerungsfläche des Bauelements, d.h. der Fläche, die nach Assemblierung zum Substrat hin orientiert ist, (bestimmbar über den Quotienten der beiden Flächen in μηη ² ) bevorzugt einen Wert von 0,9 - 2,0, bevorzugt 1 ,3 - 1 ,6, besonders bevorzugt 1 ,4 - 1 ,5.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist weiterhin, dass bei dem

erfindungsgemäßen Verfahren keine Corona-Behandlung des Substrates erfolgen muss, da die Haftung des Silikons dennoch ausreicht.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind weiterhin die nach dem Verfahren herstellbaren assemblierten elektrischen bzw. elektronischen Erzeugnisse. Insbesondere ist Gegenstand der Erfindung ein mit dem Verfahren herstellbarer

assemblierter RFID-Strap bzw. ein assemblierter RFID-Etikett, der ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auf einem Substrat assemblierten RFID-Chip aufweist.

Die nachfolgenden Beispiele sollen den Gegenstand der vorliegenden Erfindung näher erläutern ohne ihn auf die beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Beispiele:

Beispiel 1 :

Mit einer Druckanlage des Typs EF 410 (von MPS) und einem Sleeve, einem

Sleeveadapter und einem Luftzylinder (von COE) wurde ein acrylatmodifiziertes

Strahlungshärtendes Silikonharz mit einer Viskosität von 590 mPa-s gemessen bei 25 °C (TEGO ^® XP 8019 von Evonik Industries) mit 3% Photoiniitiator A17 (von Evonik Industries) auf PET-Folie (Mylar ADS, Dupont Teijin) unter Erzeugung mehrerer Silikonharzrahmen mit einer Rahmenbreite von 300 μιτι um jeweils ein freies, nicht mit Silikonharzmasse bedrucktes Innenquadrat mit 640 μιτι Kantenlänge auf das Substrat gedruckt. Danach wurde in derselben Druckanlage eine inertisierte (der

Sauerstoffgehalt wurde durch Stickstoffzufuhr auf 50ppm gesenkt) Lampe mit ultravioletter Strahlung eingesetzt, um das Silikonharz zu härten. Die Schichtdicke der Silikonharzschicht betrug 1 μιτι, was einem Auftragsgewicht von 1 g/m ² entspricht.

In Folge wurden dann jeweils ein Tropfen des Klebstoffs Monopox ^® AD VE 18507 der Firma DELO Industrie Klebstoffe mit einem Volumen von 17 nl an verschiedene

Positionen auf den Silikonrahmen bzw. das Innenquadrat, insbesondere auf eine Position auf dem Silikonrahmen nahe dem Innenquadrat, gegeben. Dabei wurde beobachtet, dass der Kleber auch dann in die Mitte des Innenquadrats wandert, solange nur ein Teil des Klebertropfens mit dem Innenquadrat in Kontakt kommt (vgl. Abbildung 1 ;„+" = Wanderung des Tropfens auf Zielposition,„o" = keine Wanderung des Tropfens auf Zielposition). Es wurde festgestellt, dass der Klebertropfen an die auf wenige μιτι (<10μηη) genau definierte richtige Stelle auf der Zielposition wandert, wenn er auf eine Fläche von 1300 · 1300 μιτι ² um die Zielposition dosiert wird. Dies hat den Vorteil, dass die Auftragung des Klebers durch das Silikonharz in hoher

Geschwindigkeit erfolgen konnte und der Kleber trotzdem präzise an der richtigen Stelle in der gewünschten Form (vgl. Abbildung 2) sitzt.

In diese Klebstoffdepots mit der quadratischen Basis wurden quadratische NXP Ucode G2XM SL31 CS 1002 Bauelemente mit einer Kantenlänge von ca. 440 μιτι, einer Höhe von ca. 150 μιτι und einem Gewicht von ca. 67 μg gegeben. Durch den Selbstassembliereffekt wurden Chips, die nicht in der richtigen Position landeten, in die Mitte des Zielbereichs gezogen und eine Verdrehung autark korrigiert (vgl. Abbildungen 3 und 4; Erfolgreiche Ausrichtungen werden in letzter mit dunklen Quadraten, nicht erfolgreiche Ausrichtung mit hellen Dreiecken dargestellt).

Die Auswertung der verschiedenen Landepositionen ergab, dass der Chip verlässlich in die Mitte der Zielposition gezogen wurde, so lange er einen Abstand (Mitte - Mitte) zur Zielposition von 330 μιτι nicht überschritt. Die Verdrehung wurde bis 45° ausgeglichen (für die Ausrichtung eines quadratischen Chips ist das die definitorische Obergrenze).

Die Ausrichtung erfolgte in Ruhe in schneller als 10 Sekunden, abhängig vom Abstand zur Zielposition. Die Ausrichtung wird in einer nicht ruhenden Anlage schneller erfolgen, da die Vibration einer fahrenden Anlage den Prozess beschleunigt.

Beispiel 2:

Versuch wie Beispiel 1 , außer dass für das Aufbringen der Strukturen ein Klischee von der Firma Reproflex verwendet wurde.

Beispiel 3:

Versuch wie Beispiel 1 , außer dass als klebstoffabweisende Beschichtungsmasse eine kationisch vernetzende Silikonharzmasse (TEGO ^® XP 8020) eingesetzt wurde.

Beispiel 4:

Versuch wie Beispiel 2, außer dass als klebstoffabweisende Beschichtungsmasse eine kationisch vernetzende Silikonharzmasse (TEGO ^® XP 8020) eingesetzt wurde. Beispiel 5:

Versuch wie Beispiel 1 , wobei zusätzlich auch Silikonharzrahmen mit einer Breite von 40Όμηη aufgedruckt wurden.

Beispiel 6:

Versuch wie Beispiel 1 nur dass anstelle des Klebstoffs Monopox AD VE 18507 der Firma DELO Industrie Klebstoffe der Kleber RiteLok UV01 1 von 3M eingesetzt wurde. Auch hier haben sich die Chips ausgerichtet, im Vergleich zu Monopox AD VE 18507 ist jedoch eine geringere Geschwindigkeit des Ausrichtens zu beobachten. Dafür kann der Kleber in Sekundenbruchteilen durch UV-Licht ausgehärtet werden.

Beispiel 7:

Versuch wie Beispiel 6 nur das neben dem Kleber RiteLok UV01 1 von 3M eine kationisch aushärtende Silikonharzmasse eingesetzt wurde. Auch in dieser Kombination funktioniert die Ausrichtung des Klebers und des Chips.

Beispiel 8:

Versuch wie Beispiel 1 , nur dass zur besseren Sichtbarkeit eine rot angefärbte

Silikonharzmasse (TEGO ^® XP 8014) verwandt wurde. Auf die Ausrichtung hat das keine negative Auswirkung.

Beispiel 9.

Versuch wie in Beispiel 1 , wobei jedoch unterschiedliche nicht mit Silikonharzmasse bedeckte Innenquadrate gedruckt wurden. Bei einem Verhältnis von Chipgröße zu Innenquadrat zwischen 0,9 bis 2 erfolgt die Ausrichtung besonders zuverlässig. Bei einem Verhältnis von 1 ,45 wurde die höchste Verlässlichkeit in Bezug auf Mitte-Mitte Abstand und Rotationsausgleich beobachtet.

Beispiel 10.

Versuch wie in Beispiel 1 , wobei jedoch unterschiedliche Auftragsgewichte der

Silikonharzmasse aufgebracht wurden. Bei der anschließenden Testung durch Aufgabe von Klebstofftropfen Monopox ^® AD VE 18507 der Firma DELO Industrie Klebstoffe wurde beobachtet, dass das Ausrichteverhalten etwas zuverlässiger ist, wenn die Silikonharzmasse geschlossen ist. In den Versuchen wurde ab einem Flächengewicht von ca. 1 g / m ² (gemessen mit einem Twin-X Röntgenfluoreszenzmessgerät der Firma Oxford Instruments) geschlossene Strukturen identifiziert (Beobachtet durch ein koaxiales Mikroskop (Typ CV-ST-mini) der Firma M-Service.

Beispiel 1 1 .

Versuch wie in Beispiel 1 , wobei jedoch unterschiedliche Intensitäten an Corona - Vorbehandlung verwandt wurden. Es wurde festgestellt, dass die Strahlungshärtenden Beschichtungsmassen auch auf den nicht vorbehandelten Substraten gute Haftung zeigten und somit dieser Schritt eingespart werden kann. Zudem wurde beobachtet, dass die Substrate ohne Corona Vorbehandlung über den Verlauf der Zeit stabilere Eigenschaften zeigten und somit besser lagerfähig sind.

Beispiel 12.

Versuch wie in Beispiel 1 , wobei jedoch größere Chips (bis zu einer Kantenlänge von 2mm) eingesetzt wurden. Auch bei größeren Chips ist die Ausrichtung zuverlässig möglich, insbesondere wenn man die Rahmengröße der klebstoffabweisenden

Beschichtungsmasse der des Chips anpasst. Das im Beispiel 9 genannte Verhältnis von Innenquadrat zu Chipgröße von ca. 1 ,45 ergab auch hier die besten Ergebnisse.

Beispiel 13.

Versuch wie in Beispiel 1 , wobei jedoch der Rahmen an einigen Stellen unterbrochen war. Diese Unterbrechung kann zum Beispiel dazu genutzt werden, den Chip über Druckprozesse mit Leiterbahnen (zum Beispiel zu Sensoren oder Tamper-Evident Kontrolle) zu verbinden. Die Unterbrechung behindert das Ausrichteverhalten nicht, solange der freigelassene Teil des Rahmens im Verhältnis zum Innenquadrat nicht zu groß wurde. Die maximal zulässige Unterbrechung ist abhängig von der

Oberflächenenergie des Klebers. Bei Verwendung von Monopox ^® AD VE 18507 der Firma DELO Industrie Klebstoffe wurde kein negativer Effekt auf das Ausrichteverhalten beobachtet, solange die Unterbrechung kleiner war als ein Zehntel der Kantenlänge des Innenquadrats. Die in Abbildung 1 gezeigte Karte des Einfangradius des Klebers wird jedoch von der Unterbrechung beeinflusst. In Umgebung der Unterbrechung landende Tropfen richten sich tendenziell schlechter aus.