用于将电连接材料或焊剂施加到器件上的方法与流程

本发明涉及一种用于将电连接材料或焊剂施加到光电子器件的至少一个电连接面上的方法。

背景技术：

1、为了电接触或连接光电子器件，例如可以将电连接材料施加到光电子器件的电连接面上，以便由此将光电子器件施加在接收器组件或基板上并将与其电连接。在此，例如，除了电连接材料之外，还会需要将焊剂施加到光电子器件的电连接面上，以便实现在电连接面和电连接材料之间的最佳可能的电接触。

2、目前通常借助于模板印刷或借助于喷射将电连接材料或焊剂施加至光电子器件的电连接面上。然而，所述方法无法以无限高精度或无限小尺寸或无限小体积的方式施加到电连接面上。特别是在边缘长度小于100μm的光电子器件的情况下，或者在横向扩展小于50μm的电连接面的情况下，借助所提到的方法通常无法达到期望的精度，电连接材料或焊剂以所述精度施加到光电子器件的电连接面上。对于导电材料，尤其存在如下风险，即借助这种方法施加的电连接材料能触发光电子器件的电连接面之间的短路。

3、尽管存在一些方法，即例如借助其可以实现相应精度的电镀工艺或蒸镀工艺，但是这种方法通常非常耗费且成本密集。

4、因此，存在如下需要：即解决上述问题并提供一种用于将电连接材料或焊剂施加到光电子器件的至少一个电连接面上的改进的方法，所述方法可以简单地并且以降低的成本的方式来执行。

技术实现思路

1、通过具有权利要求1的特征的方法考虑所述和其他需要。本发明的实施方式和改进形式在从属权利要求中描述。

2、根据所提出原理的、用于将电连接材料、特别是导电连接材料或焊剂施加到光电子器件的至少一个电连接面上的方法包括以下步骤：

3、提供第一载体，在所述第一载体上布置有电连接材料或焊剂；

4、提供第二载体，在所述第二载体上布置有至少一个光电子器件；

5、相对于第二载体安置第一载体，使得电连接材料或焊剂朝向至少一个电连接面并且与所述至少一个电连接面间隔开地布置；和

6、用激光对第一载体进行脉冲照射，使得电连接材料或焊剂的至少多个区域从第一载体分离并且落到光电子器件的至少一个电连接面上。

7、根据所提出的原理的方法可以例如类似于激光诱导前向转移方法(英语：laser-induced forward transfer，缩写：lift)来进行。在此，脉冲激光束作为驱动力，以将材料从供体基板转移到接收基板上。与上述提到的常规的或已知的方法(例如模板印刷或喷射)相反，可以借助根据所提出的原理的方法来转移电连接材料或焊剂的显著更精细或更小的结构和体积。除此之外，得到如下优点：借助该方法可以实现改进的精度或准确性，借助所述精度或准确性将电连接材料或焊剂施加到光电子器件的至少一个电连接面上。

8、此外，与电镀和蒸镀工艺相反，在根据所提出的原理的方法中不需要光刻胶、掩模或者对光电子器件的电连接面上的电连接材料进行结构化或工艺处理。相反，电连接材料或焊剂的待转移体积和形状可以通过将电连接材料或焊剂布置在第一载体上或者通过用激光选择性地或局部地照射第一载体来确定。

9、特别地，由此得到以下优点：借助根据所提出的原理的方法，也可以容易地将电连接材料或焊剂后续地施加到已经存在的器件或组件上，或者还施加到敏感器件或组件上，因为取消对在器件或组件的连接面上的电连接材料或焊剂的工艺处理。

10、在一些实施方式中，电连接材料包括以下材料中的至少一种：

11、烧结材料；

12、导电胶；

13、各向异性导电胶；

14、焊料；和

15、焊料-胶混合体系。

16、特别地，电连接材料可以通过烧结膏、导电胶或者通过焊料膏形成。电连接材料的特征尤其在于，其具有导电特性。此外，电连接材料的特征可以在于，可借助于所述电连接材料将两个部件彼此连接。这可以通过加热和/或熔化电连接材料和/或通过将压力施加到电连接材料上或与电连接材料要彼此连接的部件上来进行。在一些方面中，导电胶例如包括银颗粒和其中布置有颗粒的粘性的基质材料。

17、在一些实施方式中，第一载体至少对于激光基本上透明地构成。基本上透明可以意味着：至少激光波长范围内的光不被或几乎不被第一载体的材料吸收或反射，而是在没有大损失的情况下透射通过它。例如，第一载体可以通过玻璃载体或玻璃晶片或透明膜形成。

18、在一些实施方式中，第二载体通过晶片复合件或人造晶片构成。晶片复合件尤其是具有大量未封装的半导体芯片的装置。这例如可以是半导体晶片，特别是未锯切的半导体晶片，所述半导体晶片具有大量单独的半导体芯片。在一些方面中，晶片复合件是载体，大量未封装的、但已经分离的半导体芯片被施加到所述晶片复合件上，以便实现对其进一步工艺处理。在这种情况下，还谈及人造晶片(artifical wafer或sorted sheet分类片)。半导体芯片优选地固定在载体上，例如通过所述半导体芯片粘贴到载体上或用诸如硅树脂的浇注料来重注。同样地，可以将半导体芯片引入到载体中的容纳部中以进行固定。

19、在一些实施方式中，从第一载体掉落到第二载体上的电连接材料或焊剂具有5μm3至10000μm3、特别是直至100000μm3的体积。特别地，落到第二载体上的电连接材料或焊剂在至少一个电连接面上具有小于或等于100μm、或者小于或等于50μm的结构。例如，落到第二载体上的电连接材料或焊剂在至少一个电连接面上具有宽度和/或长度和/或高度小于或等于50μm的结构。例如，落到第二载体上的电连接材料或焊剂可以在至少一个电连接面上覆盖直至50×50μm2或更大的面积，并且具有直至30μm的厚度或高度。

20、在一些实施方式中，光电子器件具有彼此间隔开最大50μm的两个电连接面。将电连接材料或焊剂的子区域分别彼此分离地、尤其电分离地施加到电连接面上。在此，电连接材料或焊剂的彼此分离的子区域不彼此接触，而是彼此间隔开地布置，使得在光电子器件的运行中在子区域之间不存在短路的风险。

21、在一些实施方式中，电连接材料或焊剂大面积地布置在第一载体上上。选择性地用激光照射电连接材料或焊剂的从第一载体分离的区域，并且由此朝第二载体的方向落到光电子器件的至少一个电连接面上。

22、然而，替代地，还可行的是：将电连接材料或焊剂以结构化方式布置在第一载体上，并且用激光大面积地照射第一载体。电连接材料或焊剂的被照射的结构化的区域由此与第一载体分离并且朝第二载体的方向落到光电子器件的至少一个电连接面上。特别地，电连接材料或焊剂可以在第一载体上结构化或布置成，使得第一载体上的结构与第二载体上的电连接面的如下区域相协调，在所述区域上应当布置电连接材料或焊剂。特别地，因此可以实现高的精度或精确度，借助所述精度或精确度可以将电连接材料或焊剂施加到光电子器件的至少一个电连接面上。

23、在一些实施方式中，光电子器件包括至少一led或至少一led芯片。尤其是对于具有在100μm至10μm范围内的边缘长度的情况下，led或led芯片还可以特别地被称为微型led，也被称为μled，或者被称为μled芯片。尤其对于具有在250μm至100μm范围内的边缘长度的情况下，led或led芯片还可以特别地被称为迷你led或迷你led芯片。

24、在一些实施方式中，光电子器件是晶片复合件的具有多个在晶片上生长的光电子器件的组成部分。在此，光电子器件可以以未封装的半导体芯片的形式存在于晶片上。未封装意味着：芯片不具有围绕其半导体层的壳体，诸如“芯片裸片”。在一些实施方式中，未封装可以意味着：芯片不含任何有机材料。因此，无封装的器件不包含含有共价键碳的有机化合物。

25、在一些实施方式中，第一载体具有至少一个腔室，在所述腔室中布置电连接材料或焊剂。特别地，第一载体还可以具有多个相同或不同类型的腔室，电连接材料或焊剂布置在所述腔室中。通过腔室的形状和尺寸尤其可以限定应被转移到第二载体或电连接面上的电连接材料或焊剂的体积。通过不同尺寸和形状的腔室，例如，可以将不同尺寸和形状的电连接材料或焊剂体积转移到不同的电连接面上。

26、在一些实施方式中，通过蚀刻或激光钻孔来提供所述至少一个腔室。第一载体例如可以在一个处理步骤中制备或处理，使得其在先前限定的位置处具有至少一个腔室或者在先前限定的位置处具有多个腔室。

27、在一些实施方式中，电连接材料或焊剂借助于刮刀在至少一个或多个腔室中提供。在此，将电连接材料或焊剂在至少一个腔室的区域中或大面积地施加到第一载体上，并且借助于刮刀将没有保留在至少一个腔室中的多余材料剥离。

28、在一些实施方式中，电连接材料或焊剂与第一载体的表面齐平。这例如可以由于剥离多于材料而是这种情况。

29、在一些实施方式中，在第一载体和电连接材料或焊剂之间布置有分离层(英文release layer)。所述分离层例如可以以牺牲层(英文sacrifical layer)的形式存在，所述牺牲层通过激光熔化或蒸发。例如，由此可行的是：电连接材料或焊剂以改进的方式与第一载体分离。

30、在一些实施方式中，电连接材料在至少一个电连接面上形成重分布或重布线层(英文redistributionlayer，缩写：rdl)。重分布或重布线层是光电子器件的至少一个电连接面上的附加的金属层，所述金属层使电连接面在光电子器件的其他部位处可用，以便在需要时实现更好地接近电连接面。重分布或重布线层还可以实现：从光电子器件的不同部位键合光电子器件。由此，在一些应用的情况下简化光电子器件的键合。使用重分布或重布线层的另一示例是电连接面在光电子器件上的分布。在将焊料球施加到电连接面上的情况下，光电子器件上的热负载可以在安装时更好地分布。

31、在一些实施方式中，该方法还包括对电连接材料进行加热、烧结和/或重熔。特别地，这种步骤在将电连接材料布置在至少一个电连接面上之后进行。

32、在一些实施方式中，借助于该方法以堆叠方式将电连接材料转移到至少一个电连接面上。为此，在将电连接材料转移到至少一个电连接面上之后，第一载体可以相对于电连接面横向移位，并且电连接材料重新借助于脉冲激光从第一载体分离，使得其落到已经布置在电连接面上的电连接材料上。该步骤可以重复多次，使得例如可以在不同的电连接面上实现电连接材料的不同高度。

33、在一些实施方式中，该方法还包括以下步骤：

34、转动第二载体；

35、相对于第三载体安置第二载体，使得电连接材料或焊剂朝向第三载体并且与第三载体间隔开地布置；和

36、用激光脉冲照射第二载体，使得光电子器件朝第三载体的方向掉落。

37、由此，可以借助于与上面描述相同的原理(lift方法)将光电子器件或者在多个光电子器件的情况下，将多个或数个光电子器件与第二载体分离并转移到第三载体上。

38、为此，在一些实施方式中，第二载体至少对于激光基本上透明地构成。基本上透明可以意味着：至少激光波长范围内的光不被或几乎不被第二载体的材料吸收或反射，而是在没有较大损失的情况下透射通过所述材料。例如，第二载体可以通过玻璃载体或玻璃晶片或透明膜形成。

39、在一些实施方式中，分离层(英文release layer)布置在第二载体和光电子器件之间。所述分离层例如可以以牺牲层(英文sacrificial layer)的形式存在，所述牺牲层通过激光熔化或蒸发。由此例如可行的是：光电子器件以改进的方式与第二载体分离。