Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
ASSEMBLY COMPRISING AT LEAST TWO COMPONENTS THAT ARE ELECTRICALLY CONDUCTIVELY OPERATIVELY CONNECTED, AND METHOD FOR PRODUCING THE ASSEMBLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2007/042071
Kind Code:
A1
Abstract:
In an assembly, a semiconductor chip (2) and a further device (3), for example a rigid or flexible circuit carrier or a leadframe, are connected to one another by means of a connecting strand (4). The connecting strand (4) comprises an electrically conductive composition that can be applied in pasty or liquid form.

Inventors:
LOEHKEN THOMAS (DE)
LICHTENBERG CLAUS (CH)
SCHIBLI PETER (CH)
FREI ANDREAS (CH)
Application Number:
PCT/EP2005/055133
Publication Date:
April 19, 2007
Filing Date:
October 10, 2005
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
ALPHASEM AG (CH)
P U SCHIBLI ENGINEERING (CH)
LOEHKEN THOMAS (DE)
LICHTENBERG CLAUS (CH)
SCHIBLI PETER (CH)
FREI ANDREAS (CH)
International Classes:
H01L21/60
Domestic Patent References:
WO2002050903A12002-06-27
Foreign References:
FR2823011A12002-10-04
US6435414B12002-08-20
DE10228484A12003-01-16
Attorney, Agent or Firm:
WENGER, René et al. (Wil, CH)
Download PDF:
Claims:

Patentansprüche

1. Baugruppe mit wenigstens zwei in elektrisch leitender

Wirkverbindung stehenden Komponenten (2, 3), deren Seiten, insbesondere deren Oberseiten (7, 8) und/oder Stirnseiten (19, 21) für die Wirkverbindung durch wenigstens ein entlang einer Linie sich erstreckendes Kontaktmittel miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktmittel ein elektrisch leitfähiger Verbindungsstrang (4) aus einer Masse ist, welche in pastöser oder flüssiger Form auftragbar ist.

2. Baugruppe mit wenigstens zwei in elektrisch leitender

Wirkverbindung stehenden Komponenten (2, 3), deren Seiten, insbesondere deren Oberseiten (7, 8) und/oder Stirnseiten (19, 21) für die Wirkverbindung durch wenigstens ein entlang einer Linie sich erstreckendes Kontaktmittel miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktmittel ein Verbindungsstrang (4) ist, erhältlich durch Auftragen einer Masse in pastöser oder flüssiger Form und Aushärten der Masse zur elektrisch leitenden Wirkverbindung .

3. Baugruppe nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse zur Herstellung der elektrischen Leitfähigkeit elektrisch leitfähige Partikel, insbesondere Partikel aus Silber, Gold oder einem anderen Material, enthält.

4. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse auf einem Harz, insbesondere auf Epoxyharz basiert.

5. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse auf einem Klebstoff basiert.

6. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Komponenten ein Halbleiterchip (2) und wenigstens eine der mit dieser in Wirkverbindung stehenden Komponente (3) ein Bauteil, insbesondere ein Substrat oder ein weiterer Halbleiterchip ist, wobei das Substrat besonders bevorzugt ein starrer oder flexibler Schaltungsträger oder ein Leadframe ist.

7. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Komponenten ein LED- oder Laserdioden-Chip ist.

8. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Schutzmantel (16) aus einer Vergussmasse aufweist, die wenigstens eine der Komponenten

(2, 3), insbesondere den Halbleiterchip (2) und den Verbindungsstrang (4) ganz oder teilweise umgibt.

9. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsstrang (4) wenigstens abschnittsweise auf den Oberseiten (7, 8) der Komponenten (2, 3) verläuft.

10. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei sich der Verbindungsstrang (4) zwischen zwei Endpunkten (5, 6) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsstrang (4) von einem auf einer Oberseite (7) einer der Komponenten, insbesondere auf einer Chipoberseite eines Halbleiterchips (2) angeordneten Endpunkt (5) bis zum Rand der Komponente bzw. des Halbleiterchips (2) auf der

Oberseite bzw. Chipoberoberseite (7) und/oder von einem auf einer Anschlussfläche (8) des Bauteils (3) angeordneten Endpunkt (6) bis zum Rand des Bauteils (3) auf der Anschlussfläche (8) verläuft.

11. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur überbrückung eines Abstands zwischen den Komponenten, insbesondere zwischen dem Halbleiterchip (2) und dem Bauteil (3) ein elektrisch isolierendes Füllmaterial (15) angeordnet ist, das den Verbindungsstrang (4) unterstützt.

12. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiterchip (2) in einer Aufnahmewanne (11) eines Substrates (10) eingesetzt ist.

13. Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Kontakts zwischen zwei Komponenten (2, 3), insbesondere zwischen einem Halbleiterchip (2) und einem Bauteil (3), dadurch gekennzeichnet, dass eine pastöse oder flüssige Masse in Form eines entlang einer Linie sich erstreckenden freiliegenden Verbindungsstrangs (4) mit Hilfe einer Auftrageinrichtung (12) von einer Seite, insbesondere einer Oberseite (7, 8) oder Stirnseite (19, 21) einer der Komponenten (2, 3) zu einer Seite, insbesondere einer Oberseite (7, 8) oder Stirnseite (19, 21) der anderen Komponente (2, 3) aufgetragen wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse nach dem Auftragvorgang ausgehärtet wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zum Auftragen der Masse die Auftrageinrichtung (12) entweder von

einem auf einer Chipoberseite (7) des Halbleiterchips (2) angeordneten Endpunkt (5) zu einem auf einer Anschlussfläche (8) des Bauteils (3) angeordneten Endpunkt (6) oder in umgekehrter Richtung bewegt wird.

16. Verwendung einer elektrisch leitfähigen Paste zur Herstellung einer Baugruppe mit wenigstens einem Halbleiterchip (2) und wenigstens einem weiteren Bauteil (3) , insbesondere einem Substrat oder einer Leiterplatte in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15.

Description:

Baugruppe mit wenigstens zwei in elektrisch leitender Wirkverbindung stehenden Komponenten und Verfahren zum Herstellen der Baugruppe

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe und ein Verfahren zum Herstellen einer Baugruppe gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder bzw. Anspruch 13. Derartige Baugruppen werden in zahlreichen Anwendungen, beispielsweise in der Mikroelektronik eingesetzt. In der Mikroelektronik ist es erforderlich, verschiedene elektronische Komponenten, beispielsweise ungehäuste Halbleiterchips (so genannte „Dice") , mit Leiterplatten oder sonstigen Substraten zu verbinden.

Es sind bereits zahlreiche gattungsmässig vergleichbare Baugruppen bekannt und gebräuchlich. Ungehäuste Chips werden dabei üblicherweise mit einem Diebonder auf dem Substrat befestigt. Dabei sind an der Chipunterseite neben Klebeverbindungen z.B. auch Lötverbindungen oder andere Fügeprozesse üblich. Je nach Art der Baugruppe kann das Verbindungsmaterial auch als elektrischer Kontakt fungieren. Häufig muss allerdings eine weitere Kontaktierung an der Chipoberseite erfolgen. Das heute übliche Standardverfahren dafür ist die Herstellung von Drahtbrücken ("Wire-Bonding" bzw. Drahtbonden) . Dieses Verfahren ist beispielsweise in der EP-Al- 1419845 beschrieben. Das Drahtbonden ist ein zusätzlicher Fertigungsschritt, der auf einer separaten Maschine (Wirebonder) nach dem Diebonden ausgeführt wird. Neben den Investitionskosten für den zusätzlichen Fertigungsschritt hat das Drahtbonden auch den Nachteil, dass es auch erhöhte Anforderungen an die Kontaminationsfreiheit der Kontaktstellen stellt und desweiteren auch noch die Auswahl der möglichen Materialien für die Kontaktpunkte auf den Chips bzw. Substraten stark einschränkt.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung eine Baugruppe der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach, rationell und kostengünstig herstellbar ist. Das Verfahren soll sich insbesondere dadurch auszeichnen, dass unterschiedliche Komponenten zur Herstellung einer elektrischen Wirkverbindung auf einfache Art und Weise miteinander verbunden werden können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit einer Baugruppe gelöst, die die Merkmale in Anspruch 1 oder 2 aufweist. In verfahrensmässiger Hinsicht wird die Aufgabe mit einem Verfahren gelöst, das die Merkmale in Anspruch 13 aufweist.

Wie beim Drahtbonden können so die Oberseiten zweier Komponenten miteinander verbunden werden. Alternativ können entweder auch die Stirnseiten zweier Komponenten oder auch eine Stirnseite einer Komponente mit einer Oberseite der anderen Komponenten miteinander verbunden werden. Nach dem Auftragvorgang würde somit der Verbindungsstrang freiliegen. Häufig wird jedoch die Baugruppe anschliessend verkapselt, wodurch der Verbindungsstrang bzw. die Verbindungsstränge ganz oder wenigstens teilweise in einer Vergussmasse eingebettet wäre (n) und folglich nicht mehr freiliegen würde. Insbesondere (jedoch nicht nur) im Vergleich zu Anordnungen mit Drahtbrücken weist die Anordnung gemäss Anspruch 1 Vorteile auf. Der Verbindungsstrang ist vielseitig einsetzbar. Unterschiedliche und variierende Höhen der Komponenten können auf vorteilhafte Art und Weise ausgeglichen werden. Durch die Verwendung einer Masse, welche in pastöser oder flüssiger Form auftragbar ist, kann der elektrische Kontakt einfach und kostengünstig hergestellt werden. Die Anordnung hat weitere Vorteile. So zeichnet sich die Baugruppe durch eine robuste Bauweise aus, wodurch sie beispielsweise hohen Beschleunigungskräften standhalten kann. In Versuchen hat sich auch gezeigt, dass nicht unbedingt leitende Anschlussflächen aus Gold oder Silber

verwendet werden müssen, zur Herstellung einer optimalen elektrischer Wirkverbindung können auch billigere metallische Werkstoffe, beispielsweise Aluminium eingesetzt werden. Nach dem Auftragvorgang kann der Verbindungsstrang durch Einsatz von Wärme und/oder durch Licht, insbesondere durch UV-Licht aushärtbar sein. Ein ausgehärteter Verbindungsstrang zeichnet sich durch vorteilhafte mechanische, thermische und elektrische Eigenschaften aus.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung in vorrichtungsmässiger Hinsicht betrifft eine Baugruppe mit wenigstens zwei in elektrisch leitender Wirkverbindung stehenden Komponenten, deren Seiten, insbesondere deren Oberseiten und/oder Stirnseiten für die Wirkverbindung durch wenigstens ein entlang einer Linie sich erstreckendes Kontaktmittel miteinander verbunden sind. Das Kontaktmittel ist dabei ein elektrisch leitfähiger Verbindungsstrang, der durch Auftragen einer Masse in pastöser oder flüssiger Form und Aushärten der Masse erhältlich ist. Unter Auftragen wird ein Prozess zum kontinuierlichen Applizieren einer pastösen oder flüssigen Masse verstanden.

Zur Herstellung der elektrischen Leitfähigkeit kann die Masse elektrisch leitfähige Partikel, beispielsweise Partikel aus Silber, Gold oder einem anderen (metallischen oder nichtmetallischen) Material enthalten. Als Masse kommt etwa handelsübliche Silberleitpaste in Frage. Elektrisch leitfähige Massen sind beispielsweise in der DE-Al-102 28 484 beschrieben.

Die Masse kann auf einem Harz, beispielsweise einem Epoxyharz basieren. Auch Silikone können eingesetzt werden. Als Basis für die Masse kommen auch handelsübliche Klebstoffe in Frage. Diese können je nach gewünschtem Dispensierbarkeits- und Aushärt- Verhalten ausgewählt werden. Je nach Anwendungsgebiet können

transparente oder nicht-transparente Klebstoffe oder andere Massen als Basis für den Verbindungsstrang eingesetzt werden.

Vorteilhaft ist es, wenn eine der Komponenten ein Halbleiterchip, besonders bevorzugt ein ungehäuster Halbleiterchip (Die) ist. Wenigstens eine der mit diesem in elektrischer Wirkverbindung stehenden Komponente kann ein Bauteil, insbesondere ein Substrat oder ein weiterer Halbleiterchip sein. Als Substrat können bevorzugt ein starrer oder flexibler Schaltungsträger oder ein metallisches Leadframe verwendet werden.

Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn ein solcher „Die" zum Beispiel ein LED-Die oder ein Laserdiodenchip ist. Bei solchen Anwendungen könnte ein optisch transparenter elektrisch leitender Verbindungsstrang besonders geeignet sein.

Der Verbindungsstrang kann - ähnlich wie beim Drahtbonden - in einem weiteren nachfolgenden Prozessschritt mit einer Vergussmasse zusammen mit dem Halbleiterchip vor Einflüssen der Umgebung geschützt werden. Die Baugruppe kann also einen Schutzmantel aus einer Vergussmasse aufweisen, die wenigstens den Halbleiterchip und den Verbindungsstrang ganz oder teilweise umgibt. Eine solche Verkapselung verleiht der Baugruppe insbesondere auch eine höhere mechanische Stabilität und thermische Belastbarkeit. Es sind aber auch noch andere Verfahren zum Schutz der Komponenten von mikroelektronischen Baugruppen bekannt .

Der Verbindungsstrang kann wenigstens abschnittsweise auf freien Oberseiten der Komponenten verlaufen. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die Gefahr mechanischer Beschädigungen massiv gesenkt werden kann.

Der Verbindungsstrang kann von einem auf einer Oberseite einer der Komponenten, insbesondere auf einer Chipoberseite eines Halbleiterchips angeordneten Endpunkt bis zum Rand der Komponente bzw. des Halbleiterchips auf der Oberseite bzw. Chipoberoberseite und/oder von einem auf einer Anschlussfläche des Bauteils angeordneten Endpunkt bis zum Rand des Bauteils auf der Anschlussfläche verlaufen. Auf diese Weise kann durch geringen Materialaufwand eine elektrische Wirkverbindung zwischen den genannten Komponenten hergestellt werden. Dabei können die Chipoberseite und die Anschlussfläche planparallel zueinander verlaufen. Ebenso können diese Kontaktflächen auch auf verschiedenen Ebenen liegen. Selbstverständlich ist es auch vorstellbar, dass die Chipoberseite und die Anschlussfläche auf Ebenen liegen, die zueinander einen Winkel definieren.

Der Verbindungsstrang kann freitragend zwischen den Rändern von Bauteil und Halbleiterchip verlaufen. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, wenn er durch ein elektrisch isolierendes Material unterstützt ist. Dazu kann zur überbrückung eines Abstands zwischen den Komponenten, insbesondere zwischen dem Halbleiterchip und dem Bauteil ein elektrisch isolierendes Füllmaterial angeordnet sein, das den Verbindungsstrang unterstützt .

Der Halbleiterchip kann in einer Aufnahmewanne eines Substrates eingesetzt sein. Das vorzugsweise flächige Einsetzen der Komponente in die Aufnahmewanne hat verschiedene Vorteile. Die vertiefte Anordnung der Komponente führt zu einem Niveauausgleich zwischen Auflageoberseite und Oberseite der Komponente. Besondere Vorteile können sich insbesondere ergeben, wenn diese Baugruppe für optische Applikationen, wie beispielsweise LEDs, verwendet wird. Als elektronische

Komponenten kommen insbesondere Halbleiterchips (so genannte „Dice"), insbesondere auch LED-Dice oder Laserdioden-Chips, in Frage. Ein Substrat ist beispielsweise ein metallisches Leadframe oder eine Leiterplatte, wobei beides starr oder flexibel ausgelegt sein kann.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Baugruppe, insbesondere einer Baugruppe der vorgängig genannten Art und insbesondere zum Herstellen eines elektrischen Kontakts zwischen zwei Komponenten. Das Verfahren soll insbesondere auch bei Komponenten mit variierenden Höhen zuverlässig funktionieren. Durch das Auftragen einer Masse aus einer pastösen oder flüssigen Masse in Form eines Verbindungsstranges kann die elektrisch leitende Wirkverbindung zwischen den Komponenten auf effiziente und einfache Art und Weise hergestellt werden.

Die Masse kann nach dem Auftragvorgang ausgehärtet werden. Dies kann durch Einsatz von Wärme und/oder durch Licht, insbesondere durch UV-Licht geschehen. Selbstverständlich könnte - je nach Art und Zusammensetzung der Masse - das Aushärten auch auf andere Weise erfolgen.

Vorteilhaft kann es sein, wenn die Paste zum Auftragen durch einen Kanal einer Auftrageinrichtung gepresst wird. Je nach Pressdruck, Ausgestaltung der Auftrageinrichtung und der Fahrgeschwindigkeit sowie Abstand zu den Bauelementen, können die Verbindungsstränge je nach Anwendungszweck verschieden ausgestaltet werden.

Weitere Vorteile und Einzelmerkmale der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen und aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

Figur 1: eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemässen Baugruppe mit einem Halbleiterchip und einem Bauteil,

Figur 2: einen Längsschnitt durch die Baugruppe gemäss Figur 1 sowie eine Auftrageinrichtung,

Figur 2a: die Baugruppe gemäss Figur 2 mit einem einen

Verbindungsstrang unterstützenden Füllmaterial,

Figur 2b: die Baugruppe gemäss Figur 2a mit einem Schutzmantel,

Figur 2c: einen Längsschnitt durch eine weitere Baugruppe sowie eine Auftrageinrichtung,

Figur 3 : eine Baugruppe mit einem Halbleiterchip und zwei weiteren Bauteilen,

Figur 4: eine weitere Ausführungsform einer Baugruppe,

Figur 5: eine Baugruppe mit einer Mehrzahl von Halbleiterchips und einem Bauteil,

Figur 6: eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Baugruppe, bei welcher ein Halbleiterchip in eine Aufnahmewanne eines Substrats eingesetzt ist,

Figur 7: einen Längsschnitt durch die Baugruppe gemäss Figur 6 sowie eine Auftrageinrichtung,

Figur 8: die Baugruppe gemäss Figur 7 mit einem einen

Verbindungsstrang unterstützenden Füllmaterial,

Figur 9: die Baugruppe gemäss Figur 8 mit einem Schutzmantel,

Figur 10: eine perspektivische Darstellung einer Baugruppe mit einem Brückenelement,

Figur 11: einen Längsschnitt durch die Baugruppe gemäss Figur 10,

Figur 12: eine perspektivische Darstellung einer Baugruppe, bei welcher Halbleiterchips durch Verbindungsstränge miteinander verbunden sind,

Figur 13: einen Längsschnitt durch die Baugruppe gemäss Figur 12,

Figur 14: eine perspektivische Darstellung der Baugruppe gemäss Figur 12 mit die Verbindungsstränge unterstützenden Füllmaterialien,

Figur 15: einen Längsschnitt durch die Baugruppe gemäss Figur 14,

Figur 16: eine perspektivische Darstellung einer alternativen Ausführungsform der Baugruppe gemäss Figur 12 bzw. 14,

Figur 17: einen Längsschnitt durch die Baugruppe gemäss Figur 16,

Figur 17a: einen Längsschnitt durch eine weitere Baugruppe,

Figur 18: einen Querschnitt durch einen Verbindungsstrang (Schnitt A-A gemäss Figur 1),

Figur 19: einen Querschnitt durch einen flächigen Verbindungssträng,

Figur 20: eine perspektivische Darstellung einer Baugruppe mit dem flächigen Verbindungsstrang gemäss Figur 19, und

Figur 21: eine weitere Baugruppe mit dem flächigen Verbindungsstrang gemäss Figur 19.

Wie in Figur 1 dargestellt, enthält eine mit 1 bezeichnete Baugruppe einen Halbleiterchip 2 und ein in einem Abstand von diesem angeordnetes Bauteil 3 als weitere Komponente. Zur Herstellung einer elektrischen Wirkverbindung zwischen den beiden Komponenten 2 und 3 ist ersichtlicherweise ein freiliegender Verbindungsstrang 4, der die Oberseiten 7 und 8 der beiden Komponenten 2 und 3 miteinander verbindet, vorgesehen. Unter Halbleiterchips werden in dieser Anmeldung ungehäuste Halbleiterchips, so genannte „Dice" verstanden. Denkbar wären selbstverständlich aber auch andere Komponenten. Als Bauteile 3 kommen beispielsweise Substrate, wie metallische Leadframes oder eine Leiterplatte in Frage, wobei diese starr oder flexibel ausgelegt sein können. Sie sind mit einer leitenden Anschlussfläche (z.B. aus Aluminium) ausgerüstet. Die mit 8 bezeichnete Anschlussfläche wird in Figur 1 (sowie auch in den übrigen Figuren) durch einen rechteckigen, gegen den Halbleiterchip 2 gerichteten Anschlussabschnitt gebildet. Selbstverständlich sind auch anders ausgestaltete Anschlussabschnitte denkbar.

Der elektrisch leitfähige Verbindungsstrang besteht aus einer Masse, die in pastöser oder sogar flüssiger Form aufgetragen werden kann. Als Masse kann handelsübliche Silberleitpaste verwendet werden. Elektrisch leitfähige Massen sind weiter in der DE-Al-102 28 484 beschrieben.

Wie aus Figur 2 hervorgeht, verläuft der Verbindungsstrang 4 von einem Endpunkt 5 auf der Chipoberseite 7 bis zum Rand des Halbleiterchips 2 entlang der Chipoberseite 7. Im Bereich der Anschlussfläche 8 verläuft der Verbindungsstrang 4 vom Endpunkt 6 bis zum Rand des Bauteiles 3 auf der Anschlussfläche 8. Aufgetragen wird der Verbindungsstrang 4 mit Hilfe einer Auftrageinrichtung 12. Dazu wird pastöses oder eventuell flüssiges Material durch einen Kanal 13 gepresst, während die Auftrageinrichtung 12 in eine vorgegeben Richtung bewegt wird. Als Auftrageinrichtung 12 sind beispielsweise Dosiernadeln oder Dosierdüsen denkbar. Nach dem Auftragvorgang wird der Verbindungsstrang je nach Zusammensetzung der Masse durch Einsatz von Wärme und/oder durch Licht, insbesondere durch UV- Licht ausgehärtet.

In den Figuren 2a und 2b ist zwischen dem Halbleiterchip 2 und dem Bauteil 3 ein im Querschnitt etwa keilförmiges, elektrisch isolierendes Füllmaterial 15 angeordnet, das den Verbindungsstrang 4 unterstützt. Auf diese Weise kann der Abstand zwischen den Komponenten 2, 3 überbrückt werden. Das Füllmaterial kann dabei in flüssiger oder pastöser Form in den Abstand eingebracht werden. Selbstverständlich könnten aber auch vorgefertigte (starre) Teile hierzu verwendet werden.

Wie aus Figur 2b hervorgeht, kann die Baugruppe 1 von einem Schutzmantel 16 aus einem Vergussmaterial umhüllt sein. Dazu kann der Verbindungsstrang - ähnlich wie beim Drahtbonden - in

einem dem Auftragvorgang für den Verbindungssträng nachfolgenden Prozessschritt mit einer Vergussmasse zusammen mit dem Halbleiterchip vor Einflüssen der Umgebung geschützt werden. Eine solche Verkapselung verleiht der Baugruppe insbesondere auch eine höhere mechanische Stabilität und thermische Belastbarkeit. Je nach Art der Komponenten kann optisch transparentes oder nicht-transparentes Vergussmaterial verwendet werden.

In den vorhergehenden Figuren 1 bis 2b sind jeweils Oberseiten von Komponenten durch Verbindungsstränge miteinander verbunden. Derartige Anordnungen sind jedoch nicht zwingend. Beispielsweise bei der Anwendung von speziellen Halbleiterchips kann es vorteilhaft sein, eine Anbindung an einer Stirnseite vorzusehen. Eine solche Anordnung ist in Figur 2c gezeigt. Hier ist einer der Endpunkte 5 des Verbindungsstrangs 4 auf einer Stirnseite 19 des Halbleiterchips 2 angeordnet. Denkbar ist sogar, den anderen Endpunkt an der mit 21 bezeichneten Stirnseite des Bauteils 3 vorzusehen .

Die Figuren 3 und 4 zeigen Baugruppen 1 mit einer Mehrzahl von Verbindungssträngen 4. Wie diese beiden Ausführungsbeispiele zeigen, sind verschiedenartige Ausgestaltungen von elektrisch leitenden Wirkverbindungen möglich.

Figur 5 stellt eine Baugruppe 1 mit einer Mehrzahl von Halbleiterchips 2 dar. Die Halbleiterchips 2 sind in einer Reihe auf einem Substrat 10, beispielsweise einem Leadframe oder einer Leiterplatte angeordnet. Einem Halbleiterchip 2 ist dabei jeweils eine leitende Auflagefläche 14 zugeordnet. Die Verbindungsstränge 4 stellen eine elektrisch leitende Verbindung zu den jeweiligen Anschlussflächen 8 her.

Die Figuren 6 bis 9 sowie 10 und 11 zeigen Baugruppen 1, die im Unterschied zu den Figuren 1 und 2 keine Stufe bzw. Niveauunterschied zwischen Chipoberseite 7 und Anschlussfläche 8 aufweisen. Dies wird erreicht, in dem der Halbleiterchip 2 in eine Aufnahmewanne 11 des Substrats 10 vertieft eingesetzt wird. Solche Aufnahmewannen könnten auf einfache Art und Weise durch einen Umformprozess hergestellt werden. Dazu kann ein entsprechendes Umformvorrichtung (nicht gezeigt) verwendet werden. Derartige Baugruppen sind besonders bevorzugt bei der Verwendung von LED- oder Laserdioden-Chips anwendbar.

Figur 10 zeigt eine Baugruppe, bei der ein Halbleiterchip 2 in eine Aufnahmewanne 11 eines mit 3 bezeichneten Substrats eingesetzt ist. Auf der Substratoberseite 17 ist eine elektrisch leitende Anschlussfläche 8 für den Verbindungsstrang 4 vorgesehen. Die Vertiefung für die Aufnahmewanne 11 ist vorteilhaft derart zu wählen, dass die Chipoberseite 7 etwa bündig zur Anschlussfläche 8 verläuft. Diese bündige Anordnung ist auch aus Figur 7 ersichtlich. Die Anordnung hat den Vorteil, dass die Auftrageinrichtung 12 (vgl. aber Fig. 2) während des Auftrag-Vorgangs lediglich entlang den jeweiligen Oberseiten (Chipoberseite 7, Anschlussfläche 8), die auf derselben Ebene liegen, bewegt werden müsste. Insbesondere liesse sich so also eine Bewegung vertikal zu den Oberseiten der Komponenten während des Auftrag-Vorgangs vermeiden.

Wie aus Figur 7 hervorgeht, weist der Verbindungsstrang 4 einen freitragenden Abschnitt auf, der den Abstand zwischen Halbleiterchip 2 und Anschlussfläche 8 des Substrats 3 überbrückt. Vorteilhaft kann es sein, wenn auch dieser Abschnitt unterstützt ist. Eine solche Variante ist in Figur 8 gezeigt. Zur überbrückung eines Abstands zwischen dem Halbleiterchip 2 und dem Substrat ist ein elektrisch isolierendes Füllmaterial 15

angeordnet, das den Verbindungsstrang 4 unterstützt. Die Querschnittsform des Füllmaterials ist dabei durch die Ausgestaltung der Aufnahmewanne vorgegeben. In Figur 8 ist deshalb das Füllmaterial 15 im Querschnitt etwa keilförmig ausgebildet. Das Füllmaterial könnte in flüssiger oder pastöser Form im entsprechenden Bereich eingegossen werden. In der Regel ist die Baugruppe 1 verkapselt. Der Umriss einer Schutzhülle 16 der Verkapselung ist durch eine gestrichelte Linie angedeutet (Figur 9) .

Wie aber aus den Figuren 10 und 11 hervorgeht, können - statt giessbarem Füllmaterial - auch z.B. auch vorgefertigte elektrisch isolierendem Brückenelemente verwendet werden. Hier überbrückt das Brückenelement 9 den Abstand zwischen dem Bauteil 3 und dem Halbleiterchip 2. Dabei weist das Brückenelement 9 einen Brückenabschnitt auf, der zwischen den Rändern der voneinander beabstandeten Substrats 10 und Bauteil 3 angeordnet ist. Ersichtlicherweise ist so der Verbindungsstrang 4 über seine gesamte Länge zwischen den Endpunkten 5 und 6 abgestützt. Bei Versuchen hat sich gezeigt, dass solche flächigen Brückenelemente verhältnismässig schwierig in der Handhabung sind. Anordnungen mit Füllmaterialien können einfacher hergestellt werden.

Wie vorgängig erwähnt, eignet sich die erfindungsgemässe Verbindungsstrang-Anordnung nicht nur zum Herstellen einer elektrisch leitenden Wirkverbindung zwischen einem Halbleiterchip und einem Substrat, sondern auch zum Zusammenschliessen von Halbleiterchips miteinander. Beispiele von derartigen Baugruppen sind in den (schematisierten) Figuren 12 bis 17 dargestellt. In Figur 12 ist der Halbleiterchip 7 mit benachbarten mit 3 und 3' bezeichneten Halbleiterchips durch Verbindungsstränge 4 verbunden. Die Halbleiterchips 2, 3 und 3'

sind ersichtlicherweise in einer Reihe angeordnet. Aus der Querschnittsdarstellung gemäss Figur 14 geht hervor, dass die Verbindungsstränge 4 über eine relativ grosse Strecke freitragend ausgelegt sind. Die Verbindungsstränge 4 verlaufen dabei vorteilhaft etwa gerade auf der durch die Chipoberseiten 7 bzw. 8 definierten Ebene. Um ein zu starkes Durchhängen zu verhindern sollte jedoch der Abstand zwischen den Halbleiterchips nicht zu gross gewählt werden. Auch muss hierzu ein geeignetes pastöses Material verwendet werden. Diese Schwierigkeiten lassen sich auf vorteilhafte Art und Weise durch eine Anordnung gemäss Figur 14 und 15 umgehen. Zur überbrückung eines Abstands zwischen den Halbleiterchip 2, 3 und 3' ist ein elektrisch isolierendes Füllmaterial 15 angeordnet, das jeweils den Verbindungsstrang 4 unterstützt. Eine weitere Ausführungsvariante zeigen die Figuren 16 und 17. Hier sind die Halbleiterchips 2, 3 und 3' auf einer auf einem Substrat 10 angeordneten elektrisch isolierende Basisfläche 18 abgelegt. Diese Basisfläche 18 soll einen Kurzschluss verursacht durch die nach unten gezogenen Verbindungsstränge 4 verhindern. Selbstverständlich könnten - statt einer zusammenhängenden Basisfläche (Fig. 16, 17) - auch einzelne elektrisch isolierende Basisflächen vorgesehen werden, die jeweils zwischen den Halbleiterchips eingesetzt sind.

Wie Figur 17a zeigt, können auch die Stirnseiten 19 der Halbleiterchips 7, 8 durch Verbindungsstränge 4 miteinander verbunden sein. Je nach Anwendungsfall ist es auch vorstellbar, dass ein Verbindungsstrang auch eine Stirnseite eines Halbleiterchips mit einer Oberseite eines benachbarten Halbleiterchips verbinden könnte.

Die Figuren 18 und 20 zeigen Varianten von Querschnittsformen des Verbindungsstrangs im Bereich der Chipoberseite 7 oder

Anschlussfläche 8. Figur 18 zeigt eine etwa kreisförmige Ausgestaltung (Kreissegment) . Je nach Pressdruck, Ausgestaltung, der Fahrgeschwindigkeit sowie Abstand der Auftrageinrichtung zu den Komponenten können auch andere Querschnittsformen hervorgebracht werden. In Figur 19 ist ein bandartiger elektrisch leitfähiger Verbindungsstrang 4 aus einer Masse, welcher in pastöser oder flüssiger Form auftragbar ist, dargestellt .

Der Verbindungsstrang 4 gemäss Figur 19 kann eine flächige Verbindung zwischen den Komponenten 2 und 3 ermöglichen (Fig. 20, Fig. 21) . Allerdings würde in verfahrensmässiger Hinsicht eine entsprechende Auftrageinrichtung sich auch hier entlang einer Linie bewegen, um den Verbindungsstrang aufzutragen.