[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

WO2024208604A1 - Verfahren und system zum aufbringen eines materials - Google Patents

Verfahren und system zum aufbringen eines materials Download PDF

Info

Publication number
WO2024208604A1
WO2024208604A1 PCT/EP2024/057649 EP2024057649W WO2024208604A1 WO 2024208604 A1 WO2024208604 A1 WO 2024208604A1 EP 2024057649 W EP2024057649 W EP 2024057649W WO 2024208604 A1 WO2024208604 A1 WO 2024208604A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
component
influencing
dispensing
partial
silicone
Prior art date
Application number
PCT/EP2024/057649
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christina AMLER
Gregory Bellynck
Felix ARMBRUESTER
Simon Jerebic
Julia BAYER
Ann-Kathrin Sommer
Sebastian RUEMLER
Original Assignee
Ams-Osram International Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ams-Osram International Gmbh filed Critical Ams-Osram International Gmbh
Publication of WO2024208604A1 publication Critical patent/WO2024208604A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/002—Pretreatement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/26—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by applying the liquid or other fluent material from an outlet device in contact with, or almost in contact with, the surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/02—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by baking
    • B05D3/0218—Pretreatment, e.g. heating the substrate
    • B05D3/0227—Pretreatment, e.g. heating the substrate with IR heaters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/06—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/06—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
    • B05D3/061—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation using U.V.
    • B05D3/065—After-treatment
    • B05D3/067—Curing or cross-linking the coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/14—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by electrical means
    • B05D3/141—Plasma treatment
    • B05D3/142—Pretreatment

Definitions

  • the present invention relates to a method for applying a material to a component.
  • the invention further relates to a system for applying a material to a component.
  • One possible step is applying a flowable material to a component such as a substrate, which can be done, for example, by a jetting process using a printing device.
  • the material can be selected so that it has properties tailored to the respective application method, such as low viscosity, high thixotropy and low surface tension. After application to the component, these properties can be undesirable. As a result of low viscosity, for example, the material can run too much or a component of the material can run (so-called bleeding) on the component. In order to suppress this type of behavior and achieve greater wetting, measures such as plasma treatment of the component can be taken before the material is applied.
  • the object of the present invention is to provide an improved solution for applying a material to a component. This object is achieved by the features of the independent patent claims. Further advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
  • a method for applying a material to a component comprises dispensing the material in flowable form from a material dispensing device in order to cause the material to move in the direction of the component for application to the component.
  • the method further comprises influencing at least a portion of the material after dispensing and during the movement in the direction of the component with an influencing device in order to influence at least one material property.
  • the method offers the possibility of applying a material with a predetermined characteristics to a component in a targeted manner.
  • the material is dispensed in a flowable form from a material dispensing device so that movement of the material can be effected in the direction of the component.
  • the material can have properties which allow reliable handling of the material by the material dispensing device and reliable dispensing from the material dispensing device.
  • the material is influenced using an activatable influencing device so that at least one material property of the material is influenced.
  • the material can have properties which are desired for an arrangement on the component or which favor an arrangement on the component. These properties, which also enable the material to have corresponding product or Component properties and process properties can differ from those present during processing by the material dispensing device. the properties differ. Influencing the material using the influencing device therefore represents an additional degree of freedom for processing the material, which can be used to arrange the material on the component with a desired characteristic. In addition, greater flexibility and freedom in the selection of the material can be made possible.
  • the method can be used in the production of electronic or optoelectronic components and devices.
  • the component can be any object to be provided with the material.
  • the component can be, for example, a semiconductor chip such as an electronic or optoelectronic semiconductor chip.
  • the component can be a substrate or carrier substrate. Such a substrate can already be equipped with components such as one or more electronic and/or optoelectronic semiconductor chips before the material is applied.
  • the substrate can be provided with a housing or molded body.
  • the component can also be a semiconductor substrate or wafer, or even a component assembly.
  • the material used in the process can be or comprise a plastic material or polymer material. This can be a silicone or an epoxy. Such a material can be used, for example, for encapsulation or as a casting, or also for bonding.
  • the material can also be a photoresist. This can be used, for example, in the context of photolithography.
  • the material can also comprise particles and in this sense be a particle-filled plastic material.
  • the particles can, for example, be phosphor particles for radiation conversion, so that the material is a phosphor-filled Plastic material, for example a silicone material filled with luminescent material. This design can be used in the production of a conversion layer.
  • Other particles such as reflective particles or absorbing particles can also be contained in the material or plastic material. This can be used in the production of a reflective or absorbing layer.
  • the material can be dispensed from the material dispensing device in droplet form, for example.
  • One or more drops can be dispensed one after the other, or several drops can be dispensed together. This is the case when dispensing is carried out by a process such as jetting or inkjetting using a printing device as the material dispensing device, or by spray coating using a spray device as the material dispensing device.
  • Dispensing in the form of a material strand is also possible when a process such as dispensing is carried out using a dosing device as the material dispensing device.
  • the material can be applied to the component at different locations and in different geometric shapes. This can be achieved by appropriately moving the material dispensing device or a component thereof and/or the component. The movement can be carried out during application or, if the application is carried out intermittently with individual application steps, between the application steps.
  • the influencing can affect one or more material properties and can cause a change in one or more material properties.
  • the following configurations can be considered.
  • the influence affects at least one of the following material properties: viscosity; wetting behavior; surface tension; cross-linking behavior; material temperature.
  • Such effects can be achieved in a corresponding manner by the following embodiment, in which the degree of hardening and/or cross-linking of the material is influenced.
  • the influence can result in at least partial hardening or cross-linking of the material.
  • at least partial softening or de-cross-linking can also be brought about. This is possible, for example, with regard to a photoresist material.
  • the influencing of the material after dispensing from the material dispensing device and during movement in the direction of the component can be associated with a change in at least one of the aforementioned or other material properties. It is also possible that during the movement of the material in the direction of the component itself a change in at least one material property can occur and that such a change is at least partially counteracted by the influencing.
  • the influenced material property can also be a portion of a material component of the material, for example a solvent portion.
  • a material component of the material for example a solvent portion.
  • the aforementioned variant can be used, for example, when applying a silicone or epoxy material.
  • the material in question can be filled with particles if necessary and have a low viscosity due to the solvent.
  • the material can be suitable for application by jetting or inkjetting, for example, or such application is only possible after dilution with a solvent.
  • the evaporation of the solvent during movement towards the component can not only cause an increase in viscosity, but can also ensure that the material on the component shows little or negligible shrinkage. Evaporation of the solvent only after application to the component can, on the other hand, be associated with significant shrinkage. This effect can prevent the formation of a cast with a flat surface, also known as flat casting.
  • the occurrence of shrinkage on the component can also lead to under-potting with a convexly curved surface if the material is introduced into a cavity of the component during application, and to an inhomogeneous particle distribution such as a particle accumulation at the edge when using a particle-filled material.
  • Such material behavior on the component can be avoided by evaporating the solvent during movement towards the component, so that, for example, flat potting is possible.
  • the material can be influenced using the influencing device in different ways and without contact.
  • the following configurations can be considered for this.
  • the influencing includes irradiation with electromagnetic radiation.
  • the electromagnetic radiation can be ultraviolet light radiation, infrared light radiation or visible light radiation.
  • the influencing device can have a corresponding radiation or light source such as a lamp, light-emitting diode or a laser.
  • the influence of the electromagnetic radiation can cause an increase in viscosity, for example by starting to harden or crosslink.
  • the material has a phosphor
  • the influencing comprises irradiation with electromagnetic radiation.
  • the radiation is at least partially converted by the phosphor while releasing heat. Due to the release of heat, at least partial hardening or cross-linking of the material is caused.
  • the aforementioned variant can be used in the production of a conversion layer on a light-emitting component such as a light-emitting optoelectronic semiconductor chip.
  • the material used can be a silicone or epoxy filled with a phosphor or phosphor particles.
  • the electromagnetic radiation used for influencing can be a blue light radiation which can be at least partially converted into a yellow light radiation by the phosphor with the generation of heat. In this way, a partial hardening of the silicone or epoxy can be caused. This can result in less flow of this material on the semiconductor chip.
  • the influencing includes supplying thermal energy.
  • the influencing device can have a corresponding heating source for emitting thermal energy or thermal radiation.
  • the heating source can, for example, be a resistance heating element or a Peltier element designed for heating.
  • the supply of thermal energy can be used, for example, in relation to the following design.
  • the material is heated using the material dispensing device before dispensing.
  • a heated material dispensing device can be used for this.
  • the influencing includes supplying heat energy to counteract cooling during movement in the direction of the component. In this way, for example, the viscosity of the material can be adjusted such that the material has a lower viscosity and better wetting on the component than if the material were applied to the component uninfluenced and thus cooled.
  • the influencing includes a plasma treatment.
  • the surface tension and the wetting behavior of the material can be influenced in such a way that less running of the material or a component of the material occurs on the component.
  • the influencing device can have a plasma source for generating a plasma.
  • the plasma can be an atmospheric pressure plasma.
  • the plasma can be emitted from the plasma source in the form of a plasma jet, so that a plasma activation of the material can be brought about.
  • a part of the material is applied to the component without being influenced by the influencing device.
  • a binary distribution of the material on the component can be achieved, according to which the material can have different properties, such as flow properties, at different points on the component. This can be done depending on local requirements on the component.
  • the following configurations can be used.
  • first partial quantities of the material are applied to the component under the influence of the influencing device and a second partial quantity of the material is applied without the influence of the influencing device.
  • the application is carried out in such a way that the second partial quantity is adjacent to the first partial quantities.
  • the influence can include irradiation with electromagnetic radiation to at least partially harden the material or the first partial quantities of the material.
  • the first partial quantities can be applied laterally next to one another on the component.
  • the first partial quantities can also be applied to the component uniformly and each with the same size.
  • the aforementioned variant can be used to form a layer of the material with a predetermined layer thickness on the component.
  • the layer thickness can be adjusted via the at least partially hardened first partial quantities of the material, and here via the size and position of the first partial quantities on the component.
  • the layer can also serve as an adhesive layer, with which a further component or element can subsequently be attached to the component.
  • the at least partially hardened first partial quantities of the material can be used to determine a distance between the components to be bonded and thus a layer thickness of the adhesive layer. It is possible to apply the first partial quantities and then the second partial quantity to the component, or to carry out these steps in reverse order. It is also possible to apply the partial quantities multiple times or alternately.
  • At least a portion of the material is applied to the component under the influence of the influencing device and in the form of a circumferential structure.
  • the influence can also be a Irradiation with electromagnetic radiation to at least partially harden or crosslink the material.
  • the material applied in the form of the circumferential structure can serve as a circumferential dam or circumferential stop edge in order to separate areas on the component from one another.
  • a further partial amount of the material is applied to the component without influence from the influencing device and adjacent to the previously applied partial amount.
  • the further partial amount of the material can have a lower viscosity than the previously applied partial amount and can therefore be designed in the form of a casting that flows onto the component.
  • the partial amount of the material previously applied in a circumferential form can act as a dam which prevents the further partial amount from being arranged or flowing to undesirable places on the component.
  • the further partial amount of the material can, for example, be applied in an inner area enclosed by the circumferential dam. It is also possible for it to be applied in an area on the outside of the circumferential dam.
  • the system comprises a material dispensing device for dispensing the material in a flowable form in order to cause movement of the material in the direction of the component for application to the component.
  • a further component of the system is an influencing device for influencing at least a portion of the material after dispensing and during Movement in the direction of the component in order to influence at least one material property .
  • the system makes it possible to influence a material in a targeted and dynamic manner before it is applied to a component. This is done by using or activating the influencing device, with the help of which at least one material property of the material can be controlled or adjusted in the time period between the release from the material release device and the impact on the component.
  • the influencing device comprises a radiation source for generating electromagnetic radiation.
  • the radiation source can be a lamp, a light-emitting diode or a laser, or can have several such components.
  • the electromagnetic radiation can be ultraviolet, visible or infrared light radiation.
  • the influencing device has a heating source for emitting thermal energy.
  • the heating source can be implemented, for example, in the form of a resistance heating element or Peltier element.
  • the influencing device has a plasma source.
  • the plasma source can be designed to generate an atmospheric pressure plasma.
  • the material dispensing device can, for example, be a printing device and, in this embodiment, can have one or more nozzles for dispensing material.
  • the material can be dispensed in the form of drops or droplets. If the printing device has a nozzle and the material is dispensed, for example, by mechanical impulse transmission using a plunger, the printing device can be referred to as a jetter and the application process can be referred to as jetting. If the printing device is designed with several nozzles, where the material is dispensed, for example, by mechanical impulse transmission using piezo elements, the printing device can be referred to as an inkjetter and the application process can be referred to as inkjetting.
  • the material dispensing device can also be implemented in the form of a spray device.
  • the material can be dispensed from a nozzle in the form of droplets or in a nebulized form.
  • the application process can be referred to as spray coating.
  • the material dispensing device is a dosing device.
  • the dosing device can have a dosing needle, via which the material can be dispensed in the form of a material strand.
  • the material dispensing can be achieved by applying pressure.
  • the dosing device can also be referred to as a dispenser, and the application process as dispensing or needle dispensing.
  • Figure 1 shows an application of a material to a component based on lateral views, wherein the material is dispensed by a material dispensing device and the material is influenced by an influencing device;
  • Figures 2 and 3 show the influencing of a material by irradiation with light radiation using lateral views
  • Figure 4 shows an influencing of a material by supplying heat energy based on a side view
  • Figure 5 shows the influence of a material by plasma treatment using a side view
  • Figure 6 shows an influencing of a phosphor-filled material by irradiation with light radiation based on a side view
  • Figure 7 is a representation of the phosphor-filled material and a mode of influence
  • Figure 8 shows an influencing of a material by irradiation with a light radiation to evaporate a solvent based on a side view
  • Figure 9 shows the introduction of a material into a cavity of a component using lateral views
  • Figure 10 shows the formation of a layer of a material on a component based on lateral representations, whereby subsets of the material are influenced and a further A portion of the material can be applied to the component without interference;
  • Figure 11 is a side view of a semiconductor chip with a bonded conversion element
  • Figure 12 shows a formation of a material arrangement on a component based on lateral representations, wherein a partial amount of the material is applied to the component under influence and in the form of a circumferential dam and a further partial amount of the material is applied to the component without influence and in an area within the dam;
  • Figure 13 shows corresponding top views to Figure 12;
  • Figure 14 Top views of Figure 12 with the modification that the further portion of the material is applied to the component in an area outside the dam;
  • Figure 15 shows the application of a material to a component based on a lateral view, wherein the material is dispensed in the form of a material strand from a material dispensing device.
  • Figure 1 shows, using side views, a method and a system 100 for applying a material 140 to a component 160.
  • the view in Figure 1 can be understood as a basic concept on which the embodiments of the following figures are based.
  • the system 100 comprises a material dispensing device 110 for dispensing the material 140 so that the material 140 can move in the direction of the component 160, as shown on the left side of Figure 1, and can thereby be arranged on the component 160, as shown on the right side of Figure 1.
  • the material 140 can be applied to the component in the form of a continuous layer, as indicated in Figure 1.
  • the material 140 can be applied to the component 160 in a different configuration not shown, for example in the form of individual structures with structure sizes, for example in the micrometer range.
  • the method can be carried out during the production of electronic or optoelectronic components and devices.
  • the component 160 can be any object and, for example, as indicated in Figure 1 by the plate-like shape, a substrate or carrier substrate.
  • the substrate may also have already undergone corresponding processes before the material 140 is applied and may therefore be equipped with electronic and/or optoelectronic semiconductor chips and possibly provided with a molded body.
  • a different design may be used for the component 160, for example in the form of an electronic or optoelectronic semiconductor chip itself.
  • the component 160 may also be a semiconductor substrate or wafer, or a component assembly.
  • the material 140 is dispensed in a flowable form from the material dispensing device 110 in the direction of the component 160.
  • the material 140 can be a plastic or polymer material or can comprise such a material. Possible embodiments are, for example, a photoresist 141 or a silicone or epoxy 142, as will be explained with reference to the following figures. As is indicated in Figure 1 on the left-hand side by the representation of the material 140 in the form of a drop, the material 140 can be dispensed in droplet form from the material dispensing device 110.
  • the material dispensing device 110 can be a printing device, also referred to as a jetter, with a nozzle (not shown), via which the material 140 or one or more drops of the material 140 can be ejected one after the other.
  • the material dispensing can be implemented, for example, by mechanical impulse transmission by means of a plunger (not shown).
  • the application process can also be referred to as jetting.
  • further embodiments of the material dispensing device 110 are available, which will be discussed in more detail below.
  • the material 140 can be applied to different locations on the component 160 using the system 100.
  • both the material dispensing device 110 or a component of the material dispensing device 110 that dispenses or ejects the material 140 and, for example, carries the nozzle, and the component 160 can be moved, as indicated on the left side of Figure 1 by means of horizontal dashed arrows.
  • the movement can be carried out during the application of the material 140 or, if the application takes place step by step in the form of individual application steps, between individual application steps.
  • the system 100 has an activatable influencing device 120, with which the material 140 or at least a part of the material 140 can be influenced after dispensing from the material dispensing device 110 and during movement in the direction of the component 160 or in flight. This serves the purpose of influencing one or more material properties of the material 140 before the material 140 hits the component 160.
  • an activatable influencing device 120 On the left side of Figure 1 is a such an effect 220 on the material 140 caused by the influencing device 120 is indicated.
  • the influencing device 120 can, for example, have a radiation source 121, 122, 123, 125 for generating electromagnetic radiation 221, 222, 223, 225, so that the effect 220 takes place in the form of irradiation of the material 140, as will be explained in more detail below.
  • a dynamic adjustment of the material 140 can take place in such a way that the material 140 can be arranged on the component 160 with predetermined or desired properties. These properties can differ from the properties present during processing by the material dispensing device 110.
  • the material 140 can initially have, for example, properties such as low viscosity, high thixotropy and/or low surface tension in order to enable reliable handling of the material 140 by the material dispensing device 110 and reliable dispensing from the material dispensing device 110.
  • the material 140 can be given other properties which are desired for an arrangement on the component 160 or which can favor an arrangement on the component 160, for example a higher viscosity, improved wetting or adhesion to the component 160. This approach also allows greater freedom in the choice of material used 140 .
  • FIG. 2 shows, based on a side view, an embodiment of the method and system 100, according to which a photoresist 141 is dispensed from the material dispensing device 110 in the direction of a component 160.
  • the photoresist 141 can initially have a low viscosity. After dispensing from the material dispensing device 110 and during the flight, the photoresist 141 is influenced by irradiation with UV radiation 221 (UV: ultraviolet). Accordingly, the system 100 has a UV lamp 121 for emitting the UV radiation 221.
  • UV radiation 221 UV: ultraviolet
  • the exposure to the UV radiation 221 can lead to at least partial cross-linking and hardening of the photoresist 141 and thus to a viscosity adjustment in the form of an increase in viscosity. This makes it possible to achieve less flow of the photoresist 141 on the component 160.
  • the application of the photoresist 141 to the component 160 can be used, for example, with a view to a subsequent photolithographic structuring.
  • the viscosity of the photoresist 141 on the component 160 may be required which is too high for processing by the material dispensing device 110.
  • the use of the photoresist 141 and thus the application of the same to the component 160 can only be made possible by the described procedure of subsequently increasing the viscosity of the photoresist 141 by influencing it during the flight.
  • the photoresist 141 With respect to the photoresist 141, there is also the possibility that the photoresist 141 is already partially cross-linked during processing and dispensing from the material dispensing device 110, and the exposure of the photoresist 141 to UV radiation 221 during flight in the direction of the component 160 is associated with at least partial de-wetting and softening.
  • This embodiment can be used, for example, to achieve a reduction in viscosity and thus a greater spreading of the photoresist 141 on the component 160.
  • Figure 3 shows a further embodiment of the method and system 100 based on a side view, wherein a silicone 142 is dispensed from the material dispensing device 110 in the direction of a component 160.
  • the silicone 142 can initially have a low viscosity. After dispensing from the material dispensing device 110 and during the movement in the direction of the component 160, The silicone 142 is then exposed to laser radiation 222, which is generated by a laser 122 of the system 100. This can result in the beginning or at least partial hardening and thus an increase in the viscosity of the silicone 142, so that the silicone 142 on the component 160 can be subject to less flow.
  • the laser radiation 222 can be visible light radiation, for example.
  • the material 142 shown in Figure 3 can be an epoxy instead of a silicone.
  • the epoxy 142 can initially have a low viscosity for reliable processing by the material dispensing device 110, and irradiation with the laser radiation 222 can cause initial hardening and thus an increase in viscosity, so that the epoxy 142 can run less on the component 160.
  • the influencing device 122 shown in Figure 3 is an IR lamp (IR: infrared), and accordingly the electromagnetic radiation 222 is IR radiation.
  • IR infrared
  • irradiation with the IR radiation 222 emitted by the IR lamp 122 can cause the silicone or epoxy 142 to begin to harden and thus increase its viscosity, resulting in less flow on the component 160.
  • the silicone or epoxy 142 may require a viscosity on the component 160 that is too high for processing by the material dispensing device 110.
  • the use and application of this material 142 on the component 160 can only be made possible by the described procedure of subsequently increasing the viscosity of the silicone or epoxy 142 by influencing it during the flight. The same can apply to the embodiments described below, for example the embodiment of Figure 6.
  • Figure 4 shows a side view of a further embodiment of the method and system 100 for applying a silicone or epoxy 142 to a component 160.
  • a heated material dispensing device 110 is used here, which has a heating device 111 for heating the silicone or epoxy 142 before ejection.
  • the silicone or epoxy 142 can have a low viscosity suitable for processing by the material dispensing device 110.
  • the silicone or epoxy 142 is influenced by supplying thermal energy, as is illustrated in Figure 4 using thermal radiation 223.
  • the system 100 has a heating source 123 for generating the thermal energy or thermal radiation 223.
  • the heating source 123 can comprise, for example, a resistance heating element or a Peltier element designed for heating.
  • the supply of thermal energy serves in this case to counteract cooling of the silicone or epoxy 142 at an outlet or nozzle outlet of the material dispensing device and during movement in the direction of the component 160.
  • the viscosity of the silicone or epoxy 142 can be adjusted such that this material 142 can have a lower viscosity and better wetting on the component 160 compared to an uninfluenced application of the material 142 to the component 160 in a cooled state.
  • Figure 5 shows a side view of a further embodiment of the method and system 100 for applying a silicone or epoxy 142 to a component 160.
  • the silicone or epoxy 142 is influenced by a plasma treatment.
  • the system 100 has a plasma source 124 for generating a plasma, which can be emitted in the form of a plasma jet 224 from the plasma source 124.
  • the plasma can be an atmospheric pressure plasma.
  • the plasma jet 224 can cause a plasma activation of the silicone or epoxy 142 during the flight, and thus a change in the surface tension and the wetting behavior of the silicone or epoxy 142 on the component 160.
  • One consequence of this can be a lesser or greater flow of this material 142 on the component 160.
  • this material 142 When using a silicone or epoxy 142, it is possible for this material 142 to be particle-filled and thus have particles embedded in the material 142. These can be, for example, luminescent particles 143 for radiation conversion (cf. Figure 7) or other particles such as reflective or absorbing particles.
  • An effect on the particle-filled silicone or epoxy 142 according to one of the embodiments described here irradiation, heat exposure, plasma treatment) can also lead to less bleeding, i.e. flowing of the silicone or epoxy portion, on a component 160.
  • Figure 6 shows a side view of a further embodiment of the method and system 100, according to which a phosphor-filled silicone or epoxy 142 is applied to a component 160.
  • the silicone or epoxy 142 has, as shown in Figure 7, embedded phosphor particles 143 for radiation conversion.
  • the component 160 is a light-emitting component, for example a light-emitting optoelectronic semiconductor chip such as an LED chip (LED: light-emitting diode), and a conversion layer is produced by applying the phosphor-filled silicone or epoxy 142.
  • the phosphor-filled silicone or epoxy 142 can initially have a low viscosity.
  • the phosphor-filled silicone or epoxy 142 is influenced by Irradiation with a light radiation 225, which is generated by a light source 125 of the system 100.
  • the light radiation 225 can be at least partially converted into a conversion radiation 226 by the phosphor with the release of heat 227.
  • This process is indicated schematically in Figure 7 with reference to an enlarged phosphor particle 143.
  • the light radiation 225 and the conversion radiation 226 can be, for example, a blue and a yellow light radiation. Due to the release of heat 227, an initial or at least partial hardening of the silicone or epoxy 142 surrounding the phosphor particles 143 can be achieved, and thus less running on the component 160.
  • Figure 8 shows a side view of a further embodiment of the method and system 100, wherein a silicone or epoxy 142 mixed with a solvent is applied to a component 160.
  • the silicone or epoxy 142 therefore initially has a corresponding solvent content and can therefore have a low viscosity, which makes reliable processing by the material dispensing device 110 possible.
  • the silicone or epoxy 142 is influenced in order to at least partially evaporate and expel the solvent, indicated in Figure 8 by dashed arrows 228, and thus to reduce the solvent content.
  • the influence can be carried out in a manner corresponding to Figure 3 by irradiation with a laser radiation or IR radiation 222, which is generated by a laser or an IR lamp 122 of the system 100.
  • the expulsion of the solvent can be associated with an increase in viscosity.
  • the silicone or epoxy 142 used may not only contain a solvent, but may also be particle-filled. It is also possible that reliable processing of the given possibly particle-filled silicone or epoxy 142 by the material dispensing device 110 can only be achieved due to the dilution with the solvent.
  • Figure 9 shows, using side views, the application of a silicone or epoxy 142 containing a solvent to a component which is designed in the form of a carrier 161 with a cavity 162.
  • An optoelectronic semiconductor chip 165 can also be arranged within the cavity 162, as shown in Figure 9.
  • the silicone or epoxy 142 is applied by filling the cavity 162, so that the semiconductor chip 165 can be encapsulated with it, as shown on the right-hand side of Figure 9.
  • the method and system 100 can be used in such a way that a material 140 dispensed by the material dispensing device 110, such as a silicone or epoxy 142, is applied to a component 160 partly with and without influence.
  • a material 140 dispensed by the material dispensing device 110 such as a silicone or epoxy 142
  • the following embodiments can be considered.
  • Figure 10 uses side views to show a variant of the method in which a layer 148 made of a silicone or epoxy 142 is formed on a component 160.
  • partial quantities 145 of the silicone or epoxy 142 are applied to the component 160 under influence during flight, as shown on the left-hand side of Figure 10.
  • the influence can be carried out in a manner corresponding to Figure 3 by irradiation with laser radiation or IR radiation 222 in order to achieve at least partial or complete hardening of this material 142. Accordingly, this process takes place with the influencing device 122 switched on.
  • the first partial quantities 145 are arranged next to one another at different locations on the component 160.
  • the partial quantities 145 can be dispensed one after the other from the material dispensing device 110 in the direction of the component 160, and between the dispensing and arrangement of two partial quantities 145 on the component 160, the material dispensing device 110 or a component of the material dispensing device 110 that ejects the silicone or epoxy 142 and/or the component 160 can be moved accordingly.
  • the first partial quantities 145 are applied to the component 160 uniformly and in each case with the same size.
  • the first partial quantities 145 can be individual drops of the silicone or epoxy 142 dispensed by the material dispensing device.
  • a second partial amount 146 of the silicone or epoxy 142 is then dispensed by the material dispensing device 110 and is applied to the component 160 in the form of a cast without being influenced or hardened, i.e. with the influencing device 122 switched off, and adjacent to the first partial amounts 145, as shown on the right-hand side of Figure 10.
  • the second partial amount 146 can cause a bonding or wetting of the first partial amounts 145.
  • the first partial amounts 145 can form filling elements or so-called fillers of the layer 148, which can also be referred to as homofillers due to the identical material 142 used in each case.
  • the partial quantities 145, 146 can no longer differ from one another.
  • Figure 11 shows a possible application in which a platelet-shaped conversion element 166 for radiation conversion is arranged on a light-emitting optoelectronic semiconductor chip 165 (for example an LED chip).
  • the conversion element 166 is glued to the semiconductor chip 165 via the layer 148 and is thereby connected to it.
  • the arrangement shown in Figure 11 can be produced, for example, by firstly applying the adhesive layer 148 by influenced and uninfluenced application of silicone or epoxy.
  • Epoxy 142 is formed on the semiconductor chip 165 in a manner corresponding to Figure 10, and then the conversion element 166 is placed on the layer 148 before it has completely hardened.
  • a distance between the components 165, 166 to be bonded and the layer thickness 240 of the layer 148 can be set precisely via the at least partially hardened first partial quantities 145 of the silicone or epoxy 142.
  • the distance and the layer thickness 240 can be set via the position of the first partial quantities 145 on the semiconductor chip 165 and the size of the first partial quantities 145 can be specified, which can be controlled via the material delivery device 110.
  • the method explained with reference to Figure 10 can be modified in such a way that first the unaffected partial quantity 146 and then the affected partial quantities 145 of the material 142 are applied to the component 160.
  • the partial quantities 145 can, for example, only be partially embedded in the partial quantity 146 and protrude from it, and only be inserted into the partial quantity 146 by gluing. It is also possible to apply the partial quantities 145, 146 several times or alternately (not shown in each case).
  • An influenced and uninfluenced application of a material 140 can also be used in connection with a so-called dam-and-fill process.
  • Figures 12 and 13 show, using side views and top views, a process variant in which a layer or layer arrangement of a silicone or epoxy 142 is again formed on a component 160.
  • a first partial amount 145 of the silicone or epoxy 142 is first applied to the component 160 under influence during flight and in the form of a circumferential structure, as shown on the left-hand side of Figures 12 and 13.
  • the influence can be carried out in a manner corresponding to Figure 3 by irradiation with laser radiation or IR radiation 222 in order to cause at least partial or complete hardening of the silicone or epoxy 142. Accordingly, this process takes place with the influencing device 122 switched on.
  • the formation of the circumferential structure can be achieved by the material dispensing device 110 or a component of the material dispensing device 110 that ejects the silicone or epoxy 142 and/or the component 160 being moved accordingly during the dispensing of the first partial quantity 145 from the material dispensing device 110 in the direction of the component 160. is moved.
  • the first partial quantity 145 can serve as a dam, which cannot run on the component 160 due to the influence and hardening.
  • a second partial quantity 146 of the silicone or epoxy 142 is then dispensed by the material dispensing device 110 and is applied to the component 160 without being influenced or cured, i.e. with the influencing device 122 switched off, in an inner region enclosed by the first partial quantity 145 and adjacent to the first partial quantity 145, as shown on the right-hand side of Figures 12 and 13.
  • the first partial quantity 145 which acts as a dam, can ensure that the second partial quantity 146 of the material 142 is prevented from running out into an area outside the dam. After complete curing, the partial quantities 145, 146 can no longer be distinguished from one another.
  • the component 160 With reference to the procedure explained with reference to Figures 12 and 13, it is possible, for example, to equip the component 160 with at least one component, such as an optoelectronic semiconductor chip, in an area which is later enclosed by the first subset 145, before the silicone or epoxy 142 is applied.
  • this component By applying the second subset 146, this component can be encapsulated (not shown).
  • Figure 14 shows, using top views, an alternative to the procedure described with reference to Figures 12 and 13.
  • the second partial quantity 146 of this material 142 is applied without influence in an area outside the first partial quantity 145 and adjacent to the first partial quantity 145 on the component 160.
  • the first partial quantity 145 serving as a dam can ensure that the second partial quantity cannot run into 146 of the material 142 into the inner area enclosed by the first subset 145 is prevented.
  • the material dispensing device 110 can be a printing device, also referred to as a jetter, with a nozzle (not shown), via which the respective material 140, such as a photoresist 141 or a silicone or epoxy 142, can be dispensed in droplet form.
  • a printing device also referred to as a jetter
  • a nozzle not shown
  • the respective material 140 such as a photoresist 141 or a silicone or epoxy 142
  • the material dispensing device 110 in the form of a printing device with several nozzles, via which the respective material 140 can be dispensed in parallel in droplet form.
  • the material dispensing can be implemented, for example, by mechanical pulse transmission using piezo elements (not shown in each case).
  • the material dispensing device 110 can be referred to as an inkjet, and the application process can be referred to as inkjetting.
  • Such a process can be used, for example, to apply silicone 142 diluted with a solvent.
  • quantities in the range of 1 pl to 100 pl can be applied to a component 160.
  • Reliable application of the silicone 142 by inkjetting can only be available due to the solvent.
  • the procedure described above for Figure 8 can be followed, i.e. influencing the silicone 142 to evaporate the solvent during the flight.
  • the material dispensing device 110 can also be implemented in the form of a spray device. Such a device can also have a nozzle for dispensing the respective material 140 in droplet or nebulized form (not shown).
  • the application process can be referred to as spray coating in this embodiment.
  • the material dispensing device 110 can alternatively be implemented in the form of a pressurized dosing device.
  • the respective material 140 can be dispensed in the form of a material strand in the direction of a component 160.
  • This embodiment is shown in a side view in Figure 15.
  • the material dispensing device 110 implemented as a dosing device can have a dispensing needle for dispensing the material 140 (not shown).
  • the dosing device can also be referred to as a dispenser, and the application process as dispensing or needle dispensing.
  • an effect 220 can also be brought about on the material 140 dispensed in the form of a material strand, or on at least a part thereof, after dispensing from the material dispensing device 110 and during the movement or flight in the direction of the component 160, using an influencing device 120 of the system 100, as shown in Figure 15.
  • Influencing with an influencing device 120 of the system 100 can be carried out in a uniform manner and therefore with a uniform strength or intensity. It is also possible to carry out the influencing with different strengths or intensities. If, for example, a radiation source 121, 122, 123, 125 is used to generate electromagnetic radiation 221, 222, 223, 225, the radiation 221, 222, 223, 225 can be generated with different radiation intensities.
  • a possible modification consists in forming a circumferential dam by applying a silicone or epoxy 142 to a component 160 in an influenced manner, and subsequently applying another material or plastic material to the component 160 in an area enclosed by the dam or in an area outside the dam.
  • a silicone or epoxy 142 used in the method or system 100 can be a two- or multi-component silicone or epoxy 142. With reference to the bleeding explained above, it is pointed out that an effect on such a silicone or epoxy 142 according to one of the embodiments described here (irradiation, heat exposure, plasma treatment) can also lead to a lower flow of one or more material components of this silicone or epoxy 142 itself.

Landscapes

  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

Ein Verfahren zum Aufbringen eines Materials auf einem Bauteil umfasst ein Abgeben des Materials in fließfähiger Form von einer Materialabgabevorrichtung, um eine Bewegung des Materials in Richtung des Bauteils zum Aufbringen auf dem Bauteil hervorzurufen. Das Verfahren umfasst ferner ein Beeinflussen wenigstens eines Teils des Materials nach dem Abgeben und während der Bewegung in Richtung des Bauteils mit einer Beeinflussungsvorrichtung, um auf wenigstens eine Materialeigenschaft einzuwirken. Weiter beschrieben ist ein System zum Aufbringen eines Materials auf einem Bauteil.

Description

VERFAHREN UND SYSTEM ZUM AUFBRINGEN EINES MATERIALS
BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betri f ft ein Verfahren zum Aufbringen eines Materials auf einem Bauteil . Die Erfindung betri f ft ferner ein System zum Aufbringen eines Materials auf einem Bauteil .
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2023 108 422 . 4 , deren Of fenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird .
Zur Herstellung von elektronischen und optoelektronischen Vorrichtungen und Bauelementen werden unterschiedliche Fertigungsschritte durchgeführt . Ein möglicher Schritt i st ein Aufbringen eines fließ fähigen Materials auf einem Bauteil wie beispielsweise einem Substrat , was zum Beispiel durch einen Jettingprozess unter Verwendung einer Druckvorrichtung erfolgen kann . Das Material kann dahingehend ausgewählt sein, dass auf die j eweilige Aufbringungsmethode hin abgestimmte Eigenschaften wie eine geringe Viskosität , eine hohe Thixotropie und eine geringe Oberflächenspannung vorliegen . Nach dem Aufbringen auf dem Bauteil können diese Eigenschaften unerwünscht sein . Infolge einer geringen Viskosität kann es beispielsweise zu einem zu starken Verlaufen des Materials oder Verlaufen eines Bestandteils des Materials ( sogenanntes Bleeding) auf dem Bauteil kommen . Um ein solches Verhalten zu unterdrücken und eine höhere Benetzung zu erzielen, können Maßnahmen wie eine Plasmabehandlung des Bauteils vor dem Aufbringen des Materials ergri f fen werden .
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Lösung zum Aufbringen eines Materials auf einem Bauteil anzugeben . Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst . Weitere vorteilhafte Aus führungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben .
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Aufbringen eines Materials auf einem Bauteil vorgeschlagen . Das Verfahren umfasst ein Abgeben des Materials in fließ fähiger Form von einer Materialabgabevorrichtung, um eine Bewegung des Materials in Richtung des Bauteils zum Aufbringen auf dem Bauteil hervorzurufen . Das Verfahren umfasst des Weiteren ein Beeinflussen wenigstens eines Teils des Materials nach dem Abgeben und während der Bewegung in Richtung des Bauteils mit einer Beeinflussungsvorrichtung, um auf wenigstens eine Materialeigenschaft einzuwirken .
Das Verfahren bietet die Möglichkeit , auf gezielte Weise ein Material mit einer vorgegebenen Ausprägung auf einem Bauteil auf zubringen . Das Material wird dabei in fließ fähiger Form von einer Materialabgabevorrichtung abgegeben, so dass eine Bewegung des Materials in Richtung des Bauteils bewirkt werden kann . Mit Bezug auf die Materialabgabevorrichtung kann das Material Eigenschaften besitzen, welche eine zuverlässige Handhabung des Materials durch die Materialabgabevorrichtung und ein zuverlässiges Abgeben von der Materialabgabevorrichtung erlauben . Nach dem Abgeben von der Materialabgabevorrichtung und während der Bewegung bzw . des Flugs in Richtung des Bauteils erfolgt ein Beeinflussen (wenigstens eines Teils ) des Materials mit einer aktivierbaren Beeinf lussungsvorrichtung, so dass auf wenigstens eine Materialeigenschaft des Materials eingewirkt wird . Bei diesem Vorgang kann eine dynamische und unmittelbare Anpassung des Materials in einer solchen Weise erfolgen, dass das Material Eigenschaften besitzen kann, welche für eine Anordnung auf dem Bauteil gewünscht sind bzw . eine Anordnung auf dem Bauteil begünstigen . Diese Eigenschaften, durch welche das Material ferner entsprechenden Produkt- bzw . Bauteileigenschaften sowie Prozesseigenschaften genügen kann, können sich von den während der Prozessierung durch die Materialabgabevorrichtung vorliegen- den Eigenschaften unterscheiden . Das Einwirken auf das Material unter Einsatz der Beeinflussungsvorrichtung stellt somit einen zusätzlichen Freiheitsgrad für die Verarbeitung des Materials dar, was genutzt werden kann, um das Material mit einer gewünschten Ausprägung auf dem Bauteil anzuordnen . Darüber hinaus kann eine größere Flexibilität und Freiheit bei der Auswahl des Materials ermöglicht werden .
Im Folgenden werden weitere mögliche Details und Aus führungsformen beschrieben, welche für das Verfahren in Betracht kommen können .
Das Verfahren kann im Rahmen der Herstellung von elektronischen bzw . optoelektronischen Bauelementen und Vorrichtungen zur Anwendung kommen . Das Bauteil kann ein beliebiger mit dem Material zu versehender Gegenstand sein . Das Bautei l kann zum Beispiel ein Halbleiterchip wie ein elektronischer oder optoelektronischer Halbleiterchip sein . Des Weiteren kann es sich bei dem Bauteil um ein Substrat bzw . Trägersubstrat handeln . Ein solches Substrat kann vor dem Aufbringen des Materials bereits mit Komponenten wie einem oder mehreren elektronischen und/oder optoelektronischen Halbleiterchips bestückt sein . Ferner kann das Substrat mit einem Gehäuse bzw . Formkörper versehen sein . Das Bauteil kann darüber hinaus ein Halbleitersubstrat bzw . Wafer, oder auch ein Bauelementverbund sein .
Das in dem Verfahren verwendete Material kann ein Kunststof fmaterial bzw . Polymermaterial sein oder aufweisen . Hierbei kann es sich um ein Silikon sowie um ein Epoxid handeln . Ein solches Material kann zum Beispiel zur Verkapselung bzw . als Verguss , oder auch zum Kleben verwendet werden . Ferner kann das Material ein Photolack sein . Dies kann zum Beispiel im Rahmen einer Photolithographie eingesetzt werden . Das Material kann des Weiteren Partikel aufweisen und in diesem Sinne ein partikelgefülltes Kunststof fmaterial sein . Die Partikel können zum Beispiel Leuchtstof fpartikel zur Strahlungskonversion sein, so dass das Material ein leuchtstof f gefülltes Kunststof fmaterial , zum Beispiel ein leuchtstof f gefülltes Silikonmaterial , sein kann . Diese Ausgestaltung kann im Rahmen der Herstellung einer Konversionsschicht zur Anwendung kommen . Es können auch andere Partikel wie beispielsweise reflektierende Partikel oder absorbierende Partikel in dem Material bzw . Kunststof fmaterial enthalten sein . Dies kann im Rahmen der Herstellung einer reflektierenden oder absorbierenden Schicht zum Einsatz kommen .
Das Material kann, j e nach eingesetzter Materialabgabevorrichtung, zum Beispiel tröpfchenförmig von der Materialabgabevorrichtung abgegeben werden . Hierbei können ein oder mehrere Tropfen nacheinander, oder mehrere Tropfen gemeinsam abgegeben werden . Dies ist der Fall , wenn das Abgeben durch einen Prozess wie Jetting oder Inkj etting unter Verwendung einer Druckvorrichtung als Materialabgabevorrichtung, oder durch Sprühbeschichten ( Spraycoating) unter Verwendung einer Sprühvorrichtung als Materialabgabevorrichtung erfolgt . Möglich ist auch ein Abgeben in Form eines Materialstrangs , wenn ein Prozess wie Dispensing unter Verwendung einer Dosiervorrichtung als Materialabgabevorrichtung durchgeführt wird .
Das Material kann an unterschiedlichen Stellen sowie mit unterschiedlichen geometrischen Formen auf dem Bautei l aufgebracht werden . Die lässt sich durch entsprechendes Bewegen der Materialabgabevorrichtung bzw . eines Bestandtei ls derselben und/oder des Bauteils verwirklichen . Das Bewegen kann während des Aufbringens oder, sofern das Aufbringen intermittierend mit einzelnen Aufbringschritten erfolgt , zwischen den Aufbringschritten vorgenommen werden .
Je nach eingesetztem Material und der j eweils angewandten Beeinflussungsmethode kann durch das Beeinflussen auf eine oder mehrere Materialeigenschaften eingewirkt , und kann eine Änderung von einer oder mehreren Materialeigenschaften hervorgerufen werden . In diesem Zusammenhang können folgende Ausgestaltungen in Betracht kommen . In einer weiteren Aus führungs form wird durch das Beeinflussen auf wenigstens eine der folgenden Materialeigenschaften eingewirkt : Viskosität ; Benetzungsverhalten; Oberflächenspannung; Vernetzungsverhalten; Materialtemperatur . Durch das Beeinflussen von einer oder mehreren der vorgenannten Eigenschaften kann zum Beispiel eine veränderte Benetzung bzw . Anhaftung des Materials auf dem Bauteil erzielt werden . Die Benetzung bzw . Anhaftung kann dabei stärker sein im Vergleich zu einem unbeeinflussten Aufbringen des Materials auf dem Bauteil . Hieraus kann zum Beispiel ein geringeres Verfließen des Materials oder eines Bestandteils des Materials auf dem Bauteil resultieren .
Derartige Ef fekte können in entsprechender Weise durch folgende Aus führungs form erzielt werden, in welcher durch das Beeinflussen auf einen Aushärtungsgrad und/oder Vernetzungsgrad des Materials eingewirkt wird . Dabei kann das Beeinflussen ein wenigstens teilweises Aushärten bzw . Vernet zen des Materials zur Folge haben . Je nach Material und angewandter Beeinflussungsmethode kann auch ein wenigstens teilweises Enthärten bzw . Entnetzen hervorgerufen werden . Dies ist zum Beispiel in Bezug auf ein Photolackmaterial möglich .
Die nach dem Abgeben von der Materialabgabevorrichtung und während der Bewegung in Richtung des Bauteils vorgenommene Beeinflussung des Materials kann mit einer Änderung von wenigstens einer der vorgenannten oder auch anderen Materialeigenschaften verbunden sein . Es ist ferner möglich, dass es während der Bewegung des Materials in Richtung des Bauteils an sich zu einer Änderung von wenigstens einer Materialeigenschaft kommen kann, und dass durch die Beeinflussung einer solchen Änderung wenigstens teilweise entgegengewirkt wird .
Bei der beeinflussten Materialeigenschaft kann es s ich auch um einen Anteil einer Materialkomponente des Materials , zum Beispiel um einen Lösungsmittelanteil , handeln . Dies tri f ft auf folgende Aus führungs form zu, in welcher das Material ein Lösungsmittel aufweist , und durch das Beeinflussen eine Ver- änderung bzw . Verringerung eines Lösungsmittelantei ls durch wenigstens teilweises Verdampfen des Lösungsmittels hervorgerufen wird . Durch die Verringerung des Lösungsmittelanteils kann gleichzeitig eine Viskositätserhöhung des (übrigen) Materials erzielt werden .
Die vorgenannte Variante kann zum Beispiel bei einem Aufbringen eines Silikon- oder Epoxidmaterials zum Einsatz kommen . Das betref fende Material kann gegebenenfalls partikelgefüllt sein, und aufgrund des Lösungsmittels eine geringe Viskosität besitzen . Auf diese Weise kann sich das Material zum Beispiel für ein Aufbringen durch Jetting oder Inkj etting eignen, oder ist erst durch das Verdünnen mit einem Lösungsmittel ein solches Aufbringen möglich . Durch das Verdampfen des Lösungsmittels während der Bewegung in Richtung des Bauteils kann nicht nur eine Viskositätserhöhung hervorgerufen, sondern zusätzlich erzielt werden, dass das Material auf dem Bauteil keinen oder einen geringen bzw . vernachlässigbaren Schrumpf aufweist . Ein Verdampfen des Lösungsmittels erst nach dem Aufbringen auf dem Bauteil kann demgegenüber mit einem deutlichen Schrumpf verbunden sein . Dieser Ef fekt kann einem Ausbilden eines Vergusses mit einer ebenen Oberfläche , auch als Planverguss bezeichnet , entgegenstehen . Auch kann das Auftreten von Schrumpf auf dem Bauteil , sofern das Material bei dem Aufbringen in eine Kavität des Bauteils eingebracht wird, zu einem Unterverguss mit konvex gekrümmter Oberfläche , und bei Verwendung eines partikelgefüllten Materials zu einer inhomogenen Partikelverteilung wie einer am Rand vorliegenden Partikelansammlung führen . Ein solches Materialverhalten auf dem Bauteil kann durch das Verdampfen des Lösungsmittel s während der Bewegung in Richtung des Bauteils vermieden werden, so dass zum Beispiel ein Planverguss möglich ist .
Das Beeinflussen des Materials unter Verwendung der Beeinflussungsvorrichtung kann auf unterschiedliche Weise , und berührungslos , erfolgen . Hierfür können folgende Ausgestaltungen in Betracht kommen . In einer weiteren Aus führungs form umfasst das Beeinflussen ein Bestrahlen mit einer elektromagnetischen Strahlung . Die elektromagnetische Strahlung kann eine ultraviolette Lichtstrahlung, eine infrarote Lichtstrahlung oder eine sichtbare Lichtstrahlung sein . Die Beeinflussungsvorrichtung kann in dieser Variante des Verfahrens eine entsprechende Strahlungs- bzw . Lichtquelle wie eine Lampe , Leuchtdiode oder einen Laser aufweisen . Durch den Einfluss der elektromagnetischen Strahlung kann eine Viskositätserhöhung, zum Beispiel durch beginnendes Aushärten bzw . Vernetzen, hervorgerufen werden .
In einer weiteren Aus führungs form weist das Material einen Leuchtstof f auf , und umfasst das Beeinflussen ein Bestrahlen mit einer elektromagnetischen Strahlung . Die Strahlung wird von dem Leuchtstof f unter Wärmeabgabe wenigstens teilweise konvertiert . Aufgrund der Wärmeabgabe wird ein wenigstens teilweises Aushärten bzw . Vernetzen des Materials hervorgerufen .
Die vorgenannte Variante kann bei der Herstellung einer Konversionsschicht auf einem lichtemittierenden Bautei l wie einem lichtemittierenden optoelektronischen Halbleiterchip zur Anwendung kommen . Das verwendete Material kann ein mit einem Leuchtstof f bzw . mit Leuchtstof fpartikeln gefülltes Silikon oder Epoxid sein . Die zur Beeinflussung eingesetzte elektromagnetische Strahlung kann eine blaue Lichtstrahlung sein, welche von dem Leuchtstof f unter Wärmeentstehung wenigstens teilweise in eine gelbe Lichtstrahlung umgewandelt werden kann . Auf diese Weise kann ein teilweises Aushärten des Silikons bzw . Epoxids hervorgerufen werden . Dadurch kann ein geringeres Verfließen dieses Materials auf dem Halbleiterchip auf treten .
In einer weiteren Aus führungs form umfasst das Beeinflussen ein Zuführen von Wärmeenergie . Die Beeinflussungsvorrichtung kann in dieser Verfahrensvariante eine entsprechende Hei zquelle zum Abgeben einer Wärmeenergie bzw . Wärmestrahlung aufweisen . Die Hei zquelle kann zum Beispiel ein Widerstands- hei zelement oder ein zum Hei zen ausgebildetes Peltierelement aufweisen . Das Zuführen von Wärmeenergie kann zum Beispiel in Bezug auf folgende Ausgestaltung zur Anwendung kommen .
In einer weiteren Aus führungs form erfolgt vor dem Abgeben ein Erwärmen des Materials mit der Materialabgabevorrichtung . Hierfür kann eine behei zte Materialabgabevorrichtung eingesetzt werden . Das Beeinflussen umfasst ein Zuführen von Wärmeenergie zum Entgegenwirken eines Abkühlens während der Bewegung in Richtung des Bauteils . Auf diese Weise kann zum Beispiel die Viskosität des Materials derart angepasst werden, dass das Material eine geringere Viskosität und bessere Benetzung an dem Bauteil besitzt , als wenn das Material unbeeinflusst und dadurch abgekühlt auf dem Bauteil aufgebracht würde .
In einer weiteren Aus führungs form umfasst das Beeinflussen eine Plasmabehandlung . Auf diese Weise kann zum Bei spiel auf die Oberflächenspannung und das Benetzungsverhalten des Materials derart eingewirkt werden, dass ein geringeres Verlaufen des Materials oder eines Bestandteils des Materials auf dem Bauteil auf tritt . Die Beeinflussungsvorrichtung kann in dieser Variante eine Plasmaquelle zum Erzeugen eines Plasmas aufweisen . Das Plasma kann ein Atmosphärendruckplasma sein . Das Plasma kann in Form eines Plasmastrahls von der Plasmaquelle abgegeben werden, so dass hiermit eine Plasmaaktivierung des Materials bewirkt werden kann .
In einer weiteren Aus führungs form wird ein Teil des Materials ohne Beeinflussung durch die Beeinflussungsvorrichtung auf dem Bauteil aufgebracht . Hierbei kann, durch wahlweises Durchführen und Weglassen der Beeinflussung, und durch Aufbringen des Materials an unterschiedlichen Stellen auf dem Bauteil , eine binäre Verteilung des Materials auf dem Bauteil verwirklicht werden, gemäß welcher das Material an unterschiedlichen Stellen auf dem Bauteil unterschiedliche Eigenschaften wie beispielsweise Verfließeigenschaften besitzen kann . Dies kann abhängig von örtlichen Anforderungen auf dem Bauteil erfolgen . In diesem Zusammenhang können folgende Ausgestaltungen zur Anwendung kommen .
In einer weiteren Aus führungs form werden erste Teilmengen des Materials unter Beeinflussung durch die Beeinflussungsvorrichtung und eine zweite Teilmenge des Materials ohne Beeinflussung durch die Beeinflussungsvorrichtung auf dem Bauteil aufgebracht . Das Aufbringen erfolgt derart , dass die zweite Teilmenge an die ersten Teilmengen angrenzt . Die Beeinflussung kann ein Bestrahlen mit einer elektromagnetischen Strahlung zum wenigstens teilweisen Aushärten des Materials bzw . der ersten Teilmengen des Materials umfassen . Die ersten Teilmengen können lateral nebeneinander auf dem Bauteil aufgebracht werden . Auch können die ersten Teilmengen einheitlich und j eweils mit der gleichen Größe auf dem Bauteil aufgebracht werden .
Die vorgenannte Variante kann zum Einsatz kommen, um aus dem Material eine Schicht mit vorgegebener Schichtdicke auf dem Bauteil aus zubilden . Die Schichtdicke kann über die wenigstens teilweise ausgehärteten ersten Teilmengen des Materials , und hier über die Größe und Position der ersten Tei lmengen auf dem Bauteil , eingestellt werden . Die Schicht kann ferner als Klebeschicht dienen, mit welcher nachfolgend ein weiteres Bauteil oder Element auf dem Bauteil befestigt werden kann . Hierbei kann durch die wenigstens teilweise ausgehärteten ersten Teilmengen des Materials ein Abstand der zu verklebenden Bauteile und damit eine Schichtdicke der Klebeschicht festgelegt werden . Es ist möglich, zuerst die ersten Teilmengen und nachfolgend die zweite Teilmenge auf dem Bauteil aufzubringen, oder diese Schritte in umgekehrter Reihenfolge durchzuführen . Möglich ist auch ein mehrmaliges bzw . alternierendes Aufbringen der Teilmengen .
In einer weiteren Aus führungs form wird wenigstens eine Teilmenge des Materials unter Beeinflussung durch die Beeinflussungsvorrichtung und in Form einer umlaufenden Struktur auf dem Bauteil aufgebracht . Die Beeinflussung kann auch hier ein Bestrahlen mit einer elektromagnetischen Strahlung zum wenigstens teilweisen Aushärten bzw . Vernetzen des Materials umfassen . Das in Form der umlaufenden Struktur aufgebrachte Material kann als umlaufender Damm bzw . umlaufende Stoppkante dienen, um Bereiche auf dem Bauteil voneinander zu trennen .
Dies kann in einer weiteren Aus führungs form genutzt werden, in welcher eine weitere Teilmenge des Materials ohne Beeinflussung durch die Beeinflussungsvorrichtung und angrenzend an die zuvor aufgebrachte Teilmenge auf dem Bauteil aufgebracht wird . Die weitere Teilmenge des Materials kann hierbei eine geringere Viskosität besitzen als die zuvor aufgebrachte Teilmenge , und dadurch in Form eines auf dem Bautei l verfließenden Vergusses ausgebildet werden . Hierbei kann die zuvor in umlaufender Form aufgebrachte Teilmenge des Materials als Damm wirken, welche ein Anordnen bzw . Verfließen der weiteren Teilmenge an bzw . zu unerwünschten Stellen auf dem Bauteil verhindert . Die weitere Teilmenge des Materials kann zum Beispiel in einem von dem umlaufenden Damm umschlossenen Innenbereich aufgebracht werden . Möglich ist auch ein Aufbringen in einem Bereich außenseitig des umlaufenden Damms .
Mit Bezug auf das Beeinflussen unter Verwendung der Beeinflussungsvorrichtung besteht die Möglichkeit , das Beeinflussen in einheitlicher Form und daher mit einheitlicher Stärke bzw . Intensität durchzuführen . Es ist des Weiteren möglich, dass die Beeinflussung durch die Beeinflussungsvorrichtung in unterschiedlicher Stärke bzw . Intensität erfolgt .
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein System zum Aufbringen eines Materials auf einem Bauteil vorgeschlagen .
Das System umfasst eine Materialabgabevorrichtung zum Abgeben des Materials in fließ fähiger Form, um eine Bewegung des Materials in Richtung des Bauteils zum Aufbringen auf dem Bauteil hervorzurufen . Ein weiterer Bestandteil des Systems ist eine Beeinflussungsvorrichtung zum Beeinflussen wenigstens eines Teils des Materials nach dem Abgeben und während der Bewegung in Richtung des Bauteils , um auf wenigstens eine Materialeigenschaft einzuwirken .
Mit Hil fe des Systems kann das oben beschriebene Verfahren bzw . können eine oder mehrere Aus führungs formen des vorstehend beschriebenen Verfahrens zuverlässig durchgeführt werden . Vorgenannte Merkmale und Details können in entsprechender Weise in Bezug auf das System zur Anwendung kommen . In gleicher Weise können im Folgenden beschriebene Merkmale und Details in Bezug auf das Verfahren eingesetzt werden .
Das System ermöglicht es , auf gezielte und dynamische Weise auf ein Material einzuwirken, bevor dieses auf einem Bauteil aufgebracht wird . Dies erfolgt durch Verwendung bzw . Aktivierung der Beeinflussungsvorrichtung, mit deren Hil fe wenigstens eine Materialeigenschaft des Materials in der Zeitdauer zwischen dem Abgeben von der Materialabgabevorrichtung und dem Auftref fen auf dem Bauteil gesteuert bzw . angepasst werden kann .
In einer Aus führungs form umfasst die Beeinf lussungsvorrich- tung eine Strahlungsquelle zum Erzeugen einer elektromagnetischen Strahlung . Die Strahlungsquelle kann eine Lampe , eine Leuchtdiode oder ein Laser sein, oder mehrere solcher Komponenten aufweisen . Die elektromagnetische Strahlung kann eine ultraviolette , sichtbare oder infrarote Lichtstrahlung sein .
In einer weiteren Aus führungs form weist die Beeinflussungsvorrichtung eine Hei zquelle zum Abgeben einer Wärmeenergie auf . Die Hei zquelle kann zum Beispiel in Form eines Widerstandshei zelements oder Peltierelements verwirklicht sein .
In einer weiteren Aus führungs form weist die Beeinflussungsvorrichtung eine Plasmaquelle auf . Die Plasmaquelle kann zum Erzeugen eines Atmosphärendruckplasmas ausgebildet sein .
Für die Materialabgabevorrichtung können unterschiedliche Ausgestaltungen in Betracht kommen . Die Materialabgabevor- richtung kann zum Beispiel eine Druckvorrichtung sein, und in dieser Ausgestaltung eine oder mehrere Düsen zur Materialabgabe aufweisen . Das Material kann hierbei in Form von Tropfen bzw . Tröpfchen abgegeben werden . Sofern die Druckvorrichtung eine Düse aufweist und die Materialabgabe zum Beispiel durch eine mechanische Impulsübertragung mittels eines Stößels verwirklicht ist , kann die Druckvorrichtung als Jetter , und kann der Aufbringprozess als Jetting bezeichnet werden . Bei einer Ausgestaltung der Druckvorrichtung mit mehreren Düsen, wobei die Materialabgabe hierbei zum Beispiel durch eine mechanische Impulsübertragung mittels Piezoelementen verwirklicht sein kann, kann die Druckvorrichtung als Inkj etter, und kann der Aufbringprozess als Inkj etting bezeichnet werden .
Die Materialabgabevorrichtung kann des Weiteren in Form einer Sprühvorrichtung verwirklicht sein . Auch hierbei kann das Material tröf chenf örmig bzw . vernebelt von einer Düse abgegeben werden . Der Aufbringprozess kann in dieser Ausgestaltung als Sprühbeschichten ( Spraycoating) bezeichnet werden .
Eine weitere mögliche Ausgestaltung der Materialabgabevorrichtung ist eine Dosiervorrichtung . Die Dosiervorrichtung kann eine Dosiernadel aufweisen, über welche das Material in Form eines Materialstrangs abgegeben werden kann . Hierbei kann die Materialabgabe durch eine Druckbeaufschlagung verwirklicht sein . Die Dosiervorrichtung kann auch als Dispenser, und der Aufbringprozess als Dispensing bzw . Nadeldispen- sing bezeichnet werden .
Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen der Erfindung können - außer zum Beispiel in Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen - einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen .
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung, sowie die Art und Weise , wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich in Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Aus führungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den schematischen Zeichnungen näher erläutert werden . Es zeigen :
Figur 1 ein Aufbringen eines Materials auf einem Bauteil anhand von seitlichen Darstellungen, wobei das Material von einer Materialabgabevorrichtung abgegeben wird und ein Beeinflussen des Materials mit einer Beeinflussungsvorrichtung erfolgt ;
Figuren 2 und 3 ein Beeinflussen eines Materials durch Bestrahlen mit einer Lichtstrahlung anhand von seitlichen Darstellungen;
Figur 4 ein Beeinflussen eines Materials durch Zuführen von Wärmeenergie anhand einer seitlichen Darstellung;
Figur 5 ein Beeinflussen eines Materials durch Plasmabehandlung anhand einer seitlichen Darstellung;
Figur 6 ein Beeinflussen eines leuchtstof f gefüllten Materials durch Bestrahlen mit einer Lichtstrahlung anhand einer seitlichen Darstellung;
Figur 7 eine Darstellung des leuchtstof f gefüllten Materials und einer Wirkungsweise der Beeinflussung;
Figur 8 ein Beeinflussen eines Materials durch Bestrahlen mit einer Lichtstrahlung zum Verdampfen eines Lösungsmittels anhand einer seitlichen Darstellung;
Figur 9 ein Einbringen eines Materials in eine Kavität eines Bauteils anhand von seitlichen Darstellungen;
Figur 10 ein Ausbilden einer Schicht eines Material s auf einem Bauteil anhand von seitlichen Darstellungen, wobei Teilmengen des Materials unter Beeinflussung und eine weitere Teilmenge des Materials ohne Beeinflussung auf dem Bauteil aufgebracht werden;
Figur 11 eine seitliche Darstellung eines Halbleiterchips mit einem aufgeklebten Konversionselement ;
Figur 12 ein Ausbilden einer Materialanordnung auf einem Bauteil anhand von seitlichen Darstellungen, wobei eine Teilmenge des Materials unter Beeinflussung und in Form eines umlaufenden Damms und eine weitere Teilmenge des Materials ohne Beeinflussung und in einem Bereich innerhalb des Damms auf dem Bauteil aufgebracht werden;
Figur 13 entsprechende Aufsichtsdarstellungen zu Figur 12 ;
Figur 14 Aufsichtsdarstellungen zu Figur 12 mit der Abwandlung, dass die weitere Teilmenge des Materials in einem Bereich außerhalb des Damms auf dem Bauteil aufgebracht wird; und
Figur 15 ein Aufbringen eines Materials auf einem Bauteil anhand einer seitlichen Darstellung, wobei das Material in Form eines Materialstrangs von einer Materialabgabevorrichtung abgegeben wird .
Auf der Grundlage der schematischen Figuren werden Ausgestaltungen eines Verfahrens und eines Systems 100 zum Aufbringen eines Materials 140 auf einem Bauteil 160 beschrieben . In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass die Figuren nicht maßstabsgetreu sein können . Daher können in den Figuren gezeigte Komponenten, Elemente und Strukturen übertrieben groß oder verkleinert dargestellt sein . Ferner wird darauf hingewiesen, dass Merkmale und Details , welche in Bezug auf eine Ausgestaltung genannt werden, auch in Bezug auf andere Ausgestaltungen zur Anwendung kommen, sowie mehrere Ausgestaltungen und deren Merkmale miteinander kombiniert werden können . Übereinstimmende Merkmale können dabei lediglich in Bezug auf eine Ausgestaltung detailliert beschrieben sein . Figur 1 zeigt anhand von seitlichen Darstellungen ein Verfahren und ein System 100 zum Aufbringen eines Materials 140 auf einem Bauteil 160 . Die Darstellung von Figur 1 kann als Grundkonzept aufgefasst werden, auf welchem die Ausgestaltungen der nachfolgenden Figuren basieren . Das System 100 umfasst eine Materialabgabevorrichtung 110 zum Abgeben des Materials 140 , so dass das Material 140 , wie auf der linken Seite von Figur 1 gezeigt , eine Bewegung in Richtung des Bauteils 160 aus führen und dadurch auf dem Bauteil 160 , wie auf der rechten Seite von Figur 1 gezeigt , angeordnet werden kann . Das Material 140 kann in Form einer durchgehenden Schicht auf dem Bauteil aufgebracht werden, wie es in Figur 1 angedeutet ist . Alternativ kann das Material 140 mit einer anderen nicht gezeigten Ausgestaltung, zum Beispiel in Form von einzelnen Strukturen mit Strukturgrößen beispielsweise im Mikrometerbereich, auf dem Bauteil 160 aufgebracht werden .
Das Verfahren kann im Zuge der Herstellung von elektronischen bzw . optoelektronischen Bauelementen und Vorrichtungen durchgeführt werden . Das Bauteil 160 kann ein beliebiges Obj ekt , und zum Beispiel , wie in Figur 1 anhand der plattenförmigen Gestalt angedeutet , ein Substrat bzw . Trägersubstrat sein .
Das Substrat kann ferner vor dem Aufbringen des Materials 140 bereits entsprechende Prozesse durchlaufen haben, und dadurch beispielsweise mit elektronischen und/oder optoelektronischen Halbleiterchips bestückt sowie gegebenenfalls mit einem Formkörper versehen sein . Alternativ kann für das Bauteil 160 eine andere Ausgestaltung, zum Beispiel in Form eines elektronischen oder optoelektronischen Halbleiterchips selbst, zur Anwendung kommen . Das Bauteil 160 kann ferner ein Halbleitersubstrat bzw . Wafer, oder ein Bauelementverbund sein .
Das Material 140 wird in fließ fähiger Form von der Materialabgabevorrichtung 110 in Richtung des Bauteils 160 abgegeben . Das Material 140 kann ein Kunststof f- bzw . Polymermaterial sein oder ein solches Material aufweisen . Mögliche Ausgestaltungen sind zum Beispiel ein Photolack 141 , oder ein Silikon oder Epoxid 142 , wie anhand der nachfolgenden Figuren erläutert wird . Wie in Figur 1 auf der linken Seite anhand der Darstellung des Materials 140 in Form eines Tropfens angedeutet ist , kann das Material 140 tröpfchenförmig von der Materialabgabevorrichtung 110 abgegeben werden . Für ein solches Vorgehen kann die Materialabgabevorrichtung 110 eine auch als Jetter bezeichnete Druckvorrichtung mit einer nicht gezeigten Düse sein, über welche das Material 140 bzw . ein oder mehrere Tropfen des Materials 140 nacheinander ausgestoßen werden können . Die Materialabgabe kann in dieser Ausgestaltung zum Beispiel durch eine mechanische Impulsübertragung mittels eines nicht gezeigten Stößels verwirklicht sein . Der Aufbringprozess kann dabei auch als Jetting bezeichnet werden . Alternativ stehen weitere Ausgestaltungen der Materialabgabevorrichtung 110 zur Verfügung, auf welche weiter unten näher eingegangen wird .
Das Material 140 kann unter Verwendung des System 100 an unterschiedliche Stellen auf dem Bauteil 160 aufgebracht werden . Hierzu können sowohl die Materialabgabevorrichtung 110 bzw . ein das Material 140 abgebender oder ausstoßender und zum Beispiel die Düse tragender Bestandteil der Materialabgabevorrichtung 110 als auch das Bauteil 160 bewegt werden, wie auf der linken Seite von Figur 1 anhand von hori zontalen gestrichelten Pfeilen angedeutet ist . Das Bewegen kann während des Aufbringens des Materials 140 oder, sofern das Aufbringen schrittweise in Form von einzelnen Aufbringschritten erfolgt , zwischen einzelnen Aufbringschritten durchgeführt werden .
Das System 100 weist zusätzlich zu der Materialabgabevorrichtung 110 eine aktivierbare Beeinflussungsvorrichtung 120 auf , mit welcher das Material 140 oder wenigstens ein Teil des Materials 140 nach dem Abgeben von der Materialabgabevorrichtung 110 und während der Bewegung in Richtung des Bauteils 160 bzw . im Flug beeinflusst werden kann . Dies dient dem Zweck, vor dem Auftref fen des Materials 140 auf dem Bauteil 160 auf eine oder mehrere Materialeigenschaften des Materials 140 einzuwirken . Auf der linken Seite von Figur 1 i st eine solche , durch die Beeinflussungsvorrichtung 120 hervorgerufene Einwirkung 220 auf das Material 140 angedeutet . Die Beeinflussungsvorrichtung 120 kann zum Beispiel eine Strahlungsquelle 121 , 122 , 123 , 125 zum Erzeugen einer elektromagnetischen Strahlung 221 , 222 , 223 , 225 aufweisen, so dass die Einwirkung 220 in Form einer Bestrahlung des Materials 140 stattfindet , wie es weiter unten näher erläutert wird .
Durch die Einwirkung 220 kann eine dynamische Anpas sung des Materials 140 in einer solchen Weise erfolgen, dass das Material 140 mit vorgegebenen bzw . gewünschten Eigenschaften auf dem Bauteil 160 angeordnet werden kann . Diese Eigenschaften können sich von den während der Prozessierung durch die Materialabgabevorrichtung 110 vorliegenden Eigenschaften unterscheiden . Das Material 140 kann zunächst zum Beispiel Eigenschaften wie eine geringe Viskosität , eine hohe Thixotropie und/oder eine geringe Oberflächenspannung aufweisen, um eine zuverlässige Handhabung des Materials 140 durch die Materialabgabevorrichtung 110 und ein zuverlässiges Abgeben von der Materialabgabevorrichtung 110 zu ermöglichen . Durch die Einwirkung 220 unter Verwendung der zuschaltbaren Beeinflussungsvorrichtung 120 können dem Material 140 andere Eigenschaften verliehen werden, welche für eine Anordnung auf dem Bauteil 160 gewünscht sein bzw . eine Anordnung auf dem Bauteil 160 begünstigen können, zum Beispiel eine höhere Viskosität , verbesserte Benetzung oder Anhaftung auf dem Bauteil 160 . Dieser Ansatz erlaubt ferner eine größere Freiheit in Bezug auf die Auswahl des verwendeten Materials 140 .
Figur 2 zeigt anhand einer seitlichen Darstellung eine Ausgestaltung des Verfahrens und Systems 100 , gemäß welcher ein Photolack 141 von der Materialabgabevorrichtung 110 in Richtung eines Bauteils 160 abgegeben wird . Um eine zuverlässige Prozessierung durch die Materialabgabevorrichtung 110 zu ermöglichen, kann der Photolack 141 zunächst eine geringe Viskosität besitzen . Nach dem Abgeben von der Materialabgabevorrichtung 110 und während des Flugs erfolgt ein Beeinflussen des Photolacks 141 durch Bestrahlen mit UV-Strahlung 221 (UV : ultraviolett ) . Dementsprechend weist das System 100 eine UV- Lampe 121 zum Emittieren der UV-Strahlung 221 auf . Die Belichtung mit der UV-Strahlung 221 kann zu einer wenigstens teilweisen Vernetzung und Aushärtung des Photolacks 141 und damit zu einer Viskositätsanpassung in Form einer Viskositätserhöhung führen . Hierdurch lässt sich ein geringeres Verfließen des Photolacks 141 auf dem Bauteil 160 erreichen .
Das Aufbringen des Photolacks 141 auf dem Bauteil 160 kann zum Beispiel im Hinblick auf eine nachfolgend durchgeführte photolithographische Strukturierung zum Einsatz kommen . Für den Photolack 141 kann eine Viskosität auf dem Bauteil 160 gefordert sein, welche für eine Verarbeitung durch die Materialabgabevorrichtung 110 zu hoch ist . Hierbei kann erst durch das beschriebene Vorgehen, die Viskosität des Photolacks 141 nachträglich durch Beeinflussung während des Flugs zu erhöhen, die Verwendung des Photolacks 141 und damit das Aufbringen desselben auf dem Bauteil 160 ermöglicht werden .
Mit Bezug auf den Photolack 141 besteht des Weiteren die Möglichkeit , dass der Photolack 141 während der Prozes sierung und Abgabe von der Materialabgabevorrichtung 110 bereits teilweise vernetzt ist , und die im Flug in Richtung des Bauteils 160 vorgenommene Belichtung des Photolacks 141 mit UV- Strahlung 221 mit einer wenigstens teilweisen Entnetzung und Enthärtung verbunden ist . Diese Ausgestaltung kann zum Beispiel zur Anwendung kommen, um eine Viskositätserniedrigung und dadurch ein stärkeres Verlaufen des Photolacks 141 auf dem Bauteil 160 zu erzielen .
Figur 3 zeigt anhand einer seitlichen Darstellung eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens und Systems 100 , wobei ein Silikon 142 von der Materialabgabevorrichtung 110 in Richtung eines Bauteils 160 abgegeben wird . Im Hinblick auf eine zuverlässige Prozessierung durch die Materialabgabevorrichtung 110 kann das Silikon 142 zunächst eine geringe Viskosität besitzen . Nach dem Abgeben von der Materialabgabevorrichtung 110 und während der Bewegung in Richtung des Bautei ls 160 er- folgt ein Einwirken auf das Silikon 142 durch Bestrahlen mit Laserstrahlung 222 , welche von einem Laser 122 des Systems 100 erzeugt wird . Dies kann ein beginnendes bzw . wenigstens teilweises Aushärten und dadurch eine Viskositätserhöhung des Silikons 142 zur Folge haben, so dass das Silikon 142 auf dem Bauteil 160 einem geringeren Verfließen unterliegen kann . Die Laserstrahlung 222 kann zum Beispiel eine sichtbare Lichtstrahlung sein .
In einer Abwandlung kann das in Figur 3 abgebildete Material 142 anstelle eines Silikons ein Epoxid sein . Auch hierbei kann das Epoxid 142 für eine zuverlässige Prozessierung durch die Materialabgabevorrichtung 110 zunächst eine geringe Viskosität besitzen, und kann durch eine Bestrahlung mit der Laserstrahlung 222 ein beginnendes Aushärten und dadurch eine Viskositätserhöhung bewirkt werden, so dass das Epoxid 142 auf dem Bauteil 160 weniger verlaufen kann .
Entsprechendes gilt gemäß einer weiteren Alternative , in welcher die in Figur 3 abgebildete Beeinflussungsvorrichtung 122 eine IR-Lampe ( IR : infrarot ) , und dementsprechend die elektromagnetische Strahlung 222 eine IR-Strahlung ist . Auch in dieser Ausgestaltung kann durch eine Bestrahlung mit der von der IR-Lampe 122 emittierten IR-Strahlung 222 ein beginnendes Aushärten und dadurch eine Viskositätserhöhung des Silikons bzw . Epoxids 142 mit der Folge eines geringeren Verfließens auf dem Bauteil 160 erzielt werden .
Für das Silikon bzw . Epoxid 142 kann eine Viskosität auf dem Bauteil 160 gefordert sein, welche für eine Verarbeitung durch die Materialabgabevorrichtung 110 zu hoch ist . Dabei kann erst durch das beschriebene Vorgehen, die Viskosität des Silikons bzw . Epoxids 142 nachträglich durch Beeinf lussung während des Flugs zu erhöhen, die Verwendung und Aufbringung dieses Materials 142 auf dem Bauteil 160 ermöglicht werden . Entsprechendes kann für nachstehend beschriebene Ausgestaltungen, zum Beispiel die Ausgestaltung von Figur 6 , gelten . Figur 4 zeigt anhand einer seitlichen Darstellung eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens und Systems 100 zum Aufbringen eines Silikons oder Epoxids 142 auf einem Bauteil 160 . Hierbei kommt eine behei zte Materialabgabevorrichtung 110 zum Einsatz , welche eine Hei zeinrichtung 111 zum Erwärmen des Silikons bzw . Epoxids 142 vor dem Ausstößen aufweist . Dies kann mit einer Viskositätserniedrigung verbunden sein, so dass das Silikon bzw . Epoxid 142 eine zur Verarbeitung durch die Materialabgabevorrichtung 110 geeignete geringe Viskosität besitzen kann . Nach dem Abgeben von der Materialabgabevorrichtung 110 und während des Flugs in Richtung des Bauteils 160 findet ein Beeinflussen des Silikons bzw . Epoxids 142 durch Zuführen von Wärmeenergie statt , wie es in Figur 4 anhand einer Wärmestrahlung 223 veranschaulicht ist . Dementsprechend weist das System 100 eine Hei zquelle 123 zum Erzeugen der Wärmeenergie bzw . Wärmestrahlung 223 auf . Die Hei zquelle 123 kann zum Beispiel ein Widerstandshei zelement oder ein zum Hei zen ausgebildetes Peltierelement umfassen . Die Zufuhr von Wärmeenergie dient vorliegend dazu, einem Abkühlen des Silikons bzw . Epoxids 142 an einem Ausgang bzw . Düsenausgang der Materialabgabevorrichtung und während der Bewegung in Richtung des Bauteils 160 entgegenzuwirken . Dadurch kann die Viskos ität des Silikons bzw . Epoxids 142 derart angepasst werden, dass dieses Material 142 eine geringere Viskosität und bessere Benetzung an dem Bauteil 160 besitzen kann im Vergleich zu einem unbeeinflussten Aufbringen des Materials 142 auf dem Bauteil 160 in einem abgekühlten Zustand .
Figur 5 zeigt anhand einer seitlichen Darstellung eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens und Systems 100 zum Aufbringen eines Silikons oder Epoxids 142 auf einem Bauteil 160 . Nach dem Abgeben von der Materialabgabevorrichtung 110 und während der Bewegung in Richtung des Bauteils 160 erfolgt ein Beeinflussen des Silikons bzw . Epoxids 142 durch eine Plasmabehandlung . Dementsprechend weist das System 100 eine Plasmaquelle 124 zum Erzeugen eines Plasmas auf , welches in Form eines Plasmastrahls 224 von der Plasmaquelle 124 abgegeben werden kann . Das Plasma kann ein Atmosphärendruckplasma sein . Durch den Plasmastrahl 224 kann eine Plasmaaktivierung des Silikons bzw . Epoxids 142 während des Flugs , und dadurch eine Veränderung der Oberflächenspannung und des Benetzungsverhaltens des Silikons bzw . Epoxids 142 auf dem Bauteil 160 hervorgerufen werden . Eine Folge hiervon kann ein geringeres oder stärkeres Verfließen dieses Materials 142 auf dem Bauteil 160 sein .
Bei Verwendung eines Silikons oder Epoxids 142 besteht die Möglichkeit , dass dieses Material 142 partikelgefül lt ist und dadurch in dem Material 142 eingebettete Partikel aufweist . Hierbei kann es sich zum Beispiel um Leuchtstof fpartikel 143 zur Strahlungskonversion (vgl . Figur 7 ) oder andere Partikel wie zum Beispiel reflektierende oder absorbierende Partikel handeln . Eine Einwirkung auf das partikelgefüllte S ilikon oder Epoxid 142 gemäß einer der hier beschriebenen Ausgestaltungen (Bestrahlung, Wärmeeinwirkung, Plasmabehandlung) kann dabei auch zu einem geringeren Bleeding, d . h . Verfl ießen des Silikon- bzw . Epoxidanteils , auf einem Bauteil 160 führen .
Figur 6 zeigt anhand einer seitlichen Darstellung eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens und Systems 100 , gemäß welcher ein leuchtstof f gefülltes Silikon oder Epoxid 142 auf einem Bauteil 160 aufgebracht wird . Das Silikon bzw . Epoxid 142 weist hierbei , wie in Figur 7 abgebildet , eingebettete Leuchtstof fpartikel 143 zur Strahlungskonversion auf . Diese Variante kann zum Einsatz kommen, wenn das Bauteil 160 ein lichtemittierendes Bauteil , zum Beispiel ein lichtemittierender optoelektronischer Halbleiterchip wie ein LED-Chip ( LED : light-emitting diode ) ist , und durch das Aufbringen des leuchtstof f gefüllten Silikons bzw . Epoxids 142 eine Konversionsschicht hergestellt wird . Im Hinblick auf eine zuverlässige Prozessierung durch die Materialabgabevorrichtung 110 kann das leuchtstof f gefüllte Silikon bzw . Epoxid 142 zunächst eine geringe Viskosität besitzen . Wie in Figur 6 gezeigt ist , wird nach dem Abgeben von der Materialabgabevorrichtung 110 und während des Flugs in Richtung des Bauteils 160 ein Beeinflussen des leuchtstof f gefüllten Silikons bzw . Epoxids 142 durch Bestrahlen mit einer Lichtstrahlung 225 vorgenommen, welche von einer Lichtquelle 125 des Systems 100 erzeugt wird . Die Lichtstrahlung 225 kann von dem Leuchtstof f unter Wärmeabgabe 227 wenigstens teilweise in eine Konversionsstrahlung 226 umgewandelt werden . Dieser Vorgang ist in Figur 7 in Bezug auf einen vergrößert dargestellten Leuchtstof fpartikel 143 schematisch angedeutet . Die Lichtstrahlung 225 und die Konversionsstrahlung 226 können zum Beispiel eine blaue und eine gelbe Lichtstrahlung sein . Aufgrund der Wärmeabgabe 227 kann ein beginnendes bzw . wenigstens teilweises Aushärten des die Leuchtstof fpartikel 143 umgebenden Silikons bzw . Epoxids 142 , und dadurch ein geringeres Verlaufen auf dem Bautei l 160 , erreicht werden .
Figur 8 zeigt anhand einer seitlichen Darstellung eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens und Systems 100 , wobei ein mit einem Lösungsmittel versetztes Silikon oder Epoxid 142 auf einem Bauteil 160 aufgebracht wird . Das Silikon bzw . Epoxid 142 besitzt daher zunächst einen entsprechenden Lösungsmittelanteil , und kann dadurch eine geringe Viskosität aufweisen, was eine zuverlässige Prozessierung durch die Materialabgabevorrichtung 110 möglich macht . Nach dem Abgeben von der Materialabgabevorrichtung 110 und während der Bewegung in Richtung des Bauteils 160 erfolgt ein Beeinflussen des Silikons bzw . Epoxids 142 , um ein wenigstens teilweises Verdampfen und Austreiben des Lösungsmittels , in Figur 8 anhand von gestrichelten Pfeilen 228 angedeutet , und damit eine Verringerung des Lösungsmittelanteils hervorzurufen . Das Beeinflussen kann in einer Figur 3 entsprechenden Weise durch Bestrahlen mit einer Laserstrahlung oder IR-Strahlung 222 erfolgen, welche von einem Laser oder einer IR-Lampe 122 des Systems 100 erzeugt wird . Das Austreiben des Lösungsmittels kann mit einer Viskositätserhöhung verbunden sein .
Mit Bezug auf die Ausgestaltung von Figur 8 kann das verwendete Silikon bzw . Epoxid 142 nicht nur ein Lösungsmittel aufweisen, sondern zusätzlich partikelgefüllt sein . Es ist ferner möglich, dass eine zuverlässige Verarbeitung des gegebe- nenfalls partikelgefüllten Silikons bzw . Epoxids 142 durch die Materialabgabevorrichtung 110 erst aufgrund der Verdünnung mit dem Lösungsmittel erzielt werden kann .
Durch das anhand von Figur 8 erläuterte Vorgehen kann, neben einer Viskositätserhöhung, ferner Folgendes im Vergleich zu einem unbeeinflussten Aufbringen des mit einem Lösungsmittel versetzten Silikons bzw . Epoxids 142 auf einem Bauteil 160 erzielt werden . Bei Letzterem kann ein Verdampfen des Lösungsmittels erst auf dem Bauteil 160 auftreten, was zu einem deutlichen Schrumpf des aufgebrachten Materials 142 führen kann . Dieser Ef fekt kann ein Ausbilden eines Planvergusses , d . h . eines Vergusses mit ebener Oberfläche , zunichtemachen, und bei einem Verfüllen einer Kavität einen Unterverguss mit konvex gekrümmter Oberfläche zur Folge haben . Bei Verwendung eines partikelgefüllten Materials 142 kann es durch ein Verdampfen des Lösungsmittels erst auf dem Bauteil 160 ferner zu einer inhomogenen Partikelverteilung wie einer am Rand vorliegenden Partikelansammlung kommen . Derartige Auswirkungen können unerwünscht sein, und durch das anhand von Figur 8 beschriebene Vorgehen, ein Verdampfen des Lösungsmittels bereits vor dem Aufbringen auf dem Bauteil 160 hervorzurufen, unterdrückt werden .
Zur weiteren Veranschaulichung zeigt Figur 9 anhand von seitlichen Darstellungen ein Aufbringen eines ein Lösungsmittel enthaltenden Silikons bzw . Epoxids 142 auf einem Bauteil , welches in Form eines Trägers 161 mit einer Kavität 162 ausgebildet ist . Innerhalb der Kavität 162 kann ferner , wie in Figur 9 dargestellt , ein optoelektronischer Halbleiterchip 165 angeordnet sein . Das Aufbringen des Silikons bzw . Epoxids 142 erfolgt unter Verfüllen der Kavität 162 , so das s der Halbleiterchip 165 , wie auf der rechten Seite von Figur 9 gezeigt , hiermit verkapselt werden kann . Durch das Beeinflussen zum Austreiben des Lösungsmittels , wie es anhand von Figur 8 erläutert wurde , kann erzielt werden, dass das in die Kavität 162 eingebrachte Material 142 keinem oder keinem nennenswerten Schrumpf mehr unterliegen kann . Auf diese Weise kann die auf der rechten Seite von Figur 9 gezeigte Ausgestaltung, in welcher das Silikon bzw . Epoxid 142 einen Planverguss bildet , verwirklicht bzw . beibehalten werden .
Das Verfahren und System 100 können in einer solchen Weise eingesetzt werden, dass ein von der Materialabgabevorrichtung 110 abgegebenes Material 140 wie beispielsweise ein Silikon oder Epoxid 142 teilweise mit und ohne Beeinflussung auf einem Bauteil 160 aufgebracht wird . In diesem Zusammenhang können folgende Ausgestaltungen in Betracht kommen .
Figur 10 zeigt anhand von seitlichen Darstellungen eine Verfahrensvariante , in welcher eine Schicht 148 aus einem Silikon oder Epoxid 142 auf einem Bauteil 160 ausgebildet wird . Dabei werden zunächst erste Teilmengen 145 des Sili kons bzw . Epoxids 142 unter Beeinflussung während des Flugs auf dem Bauteil 160 aufgebracht , wie auf der linken Seite von Figur 10 gezeigt ist . Die Beeinflussung kann in einer Figur 3 entsprechenden Weise durch Bestrahlen mit einer Laserstrahlung oder IR-Strahlung 222 erfolgen, um ein wenigstens teilweises oder vollständiges Aushärten dieses Materials 142 zu erzielen . Dementsprechend findet dieser Vorgang mit eingeschalteter Beeinflussungsvorrichtung 122 statt . Die ersten Teilmengen 145 werden nebeneinander an unterschiedlichen Stellen auf dem Bauteil 160 angeordnet . Hierzu können die Teilmengen 145 nacheinander von der Materialabgabevorrichtung 110 in Richtung des Bauteils 160 abgegeben werden, und kann j eweils zwischen dem Abgeben und Anordnen von zwei Teilmengen 145 auf dem Bauteil 160 die Materialabgabevorrichtung 110 bzw . ein das Silikon bzw . Epoxid 142 ausstoßender Bestandtei l der Materialabgabevorrichtung 110 und/oder das Bauteil 160 entsprechend bewegt werden . Die ersten Teilmengen 145 werden einheitlich und j eweils mit übereinstimmender Größe auf dem Bauteil 160 aufgebracht . Bei den ersten Teilmengen 145 kann es sich um einzelne , von der Materialabgabevorrichtung abgegebene Tropfen des Silikons bzw . Epoxids 142 handeln . Zum Ausbilden der Schicht 148 wird anschließend eine zweite Teilmenge 146 des Silikons bzw . Epoxids 142 von der Materialabgabevorrichtung 110 abgegeben und dabei ohne Beeinflussung und Aushärtung, also mit ausgeschalteter Beeinflussungsvorrichtung 122 , und angrenzend an die ersten Teilmengen 145 in Form eines Vergusses auf dem Bauteil 160 aufgebracht , wie auf der rechten Seite von Figur 10 gezeigt ist . Die zweite Teilmenge 146 kann eine Bindung bzw . Benetzung der ersten Teilmengen 145 bewirken . Bei der aus den Teilmengen 145 , 146 aufgebauten Schicht 148 können die ersten Teilmengen 145 Füllelemente bzw . sogenannte Filler der Schicht 148 bi lden, welche aufgrund des j eweils verwendeten gleichen Materials 142 auch als Homofiller bezeichnet werden können . In einem vollständig ausgehärteten Zustand der Schicht 148 können sich die Teilmengen 145 , 146 nicht mehr voneinander unterscheiden .
Das anhand von Figur 10 erläuterte Vorgehen kann zum Beispiel zum Einsatz kommen, wenn die aus dem Silikon bzw . Epoxid 142 gebildete Schicht 148 als Klebeschicht verwendet wird . Zur Veranschaulichung zeigt Figur 11 eine mögliche Anwendung, in welcher auf einem lichtemittierenden optoelektronischen Halbleiterchip 165 (beispielsweise LED-Chip ) ein plättchenförmiges Konversionselement 166 zur Strahlungskonversion angeordnet ist . Das Konversionselement 166 ist über die Schicht 148 mit dem Halbleiterchip 165 verklebt und dadurch mit diesem verbunden . Die Herstellung der in Figur 11 gezeigten Anordnung kann zum Beispiel dadurch erfolgen, dass zunächst die Klebeschicht 148 durch beeinflusstes und unbeeinflusstes Aufbringen von Silikon bzw . Epoxid 142 in einer Figur 10 entsprechenden Weise auf dem Halbleiterchip 165 ausgebildet , und nachfolgend das Konversionselement 166 auf der Schicht 148 vor deren vollständigem Aushärten aufgesetzt wird . Über die wenigstens teilweise ausgehärteten ersten Teilmengen 145 des Silikons bzw . Epoxids 142 können dabei ein Abstand zwischen den zu verklebenden Komponenten 165 , 166 , und die Schichtdicke 240 der Schicht 148 , genau eingestellt werden . Der Abstand und die Schichtdicke 240 können hierbei über die Position der ersten Teilmengen 145 auf dem Halbleiterchip 165 und die über die Materialabgabevorrichtung 110 steuerbare Größe der ersten Teilmengen 145 vorgegeben werden .
Das anhand von Figur 10 erläuterte Verfahren kann derart abgewandelt werden, dass zuerst die unbeeinflusste Teilmenge 146 und nachfolgend die beeinflussten Teilmengen 145 des Materials 142 auf dem Bauteil 160 aufgebracht werden . Dabei können die Teilmengen 145 abweichend von Figur 10 zum Beispiel nur zum Teil in der Teilmenge 146 eingebettet sein und gegenüber dieser hervorstehen, und erst durch ein Verkleben in die Teilmenge 146 eingeschoben werden . Möglich i st auch ein mehrmaliges bzw . alternierendes Aufbringen der Teilmengen 145 , 146 ( j eweils nicht dargestellt ) .
Ein beeinflusstes und unbeeinflusstes Aufbringen eines Materials 140 kann ferner im Zusammenhang mit einem sogenannten Dam-and-Fill-Verf ahren eingesetzt werden .
Zur Veranschaulichung zeigen die Figuren 12 und 13 anhand von seitlichen Darstellungen und Aufsichtsdarstellungen eine Verfahrensvariante , in welcher erneut eine Schicht bzw . Schichtanordnung aus einem Silikon oder Epoxid 142 auf einem Bauteil 160 ausgebildet wird . Dabei wird zunächst eine erste Teilmenge 145 des Silikons bzw . Epoxids 142 unter Beeinflussung während des Flugs und in Form einer umlaufenden Struktur auf dem Bauteil 160 aufgebracht , wie j eweils auf der linken Seite der Figuren 12 und 13 dargestellt ist . Die Beeinflussung kann in einer Figur 3 entsprechenden Weise durch Bestrahlen mit einer Laserstrahlung oder IR-Strahlung 222 durchgeführt werden, um ein wenigstens teilweises oder komplettes Aushärten des Silikons bzw . Epoxids 142 zu bewirken . Dementsprechend erfolgt dieser Vorgang mit eingeschalteter Beeinflussungsvorrichtung 122 . Das Ausbilden der umlaufenden Struktur lässt s ich verwirklichen, indem während des Abgebens der ersten Teilmenge 145 von der Materialabgabevorrichtung 110 in Richtung des Bauteils 160 die Materialabgabevorrichtung 110 bzw . ein das Silikon bzw . Epoxid 142 ausstoßender Bestandteil der Materialabgabevorrichtung 110 und/oder das Bauteil 160 entsprechend bewegt wird . Die erste Teilmenge 145 kann als Damm dienen, welcher aufgrund der Beeinflussung und Aushärtung auf dem Bauteil 160 nicht verlaufen kann .
Nachfolgend wird eine zweite Teilmenge 146 des Sili kons bzw . Epoxids 142 von der Materialabgabevorrichtung 110 abgegeben und dabei ohne Beeinflussung und Aushärtung, also mit ausgeschalteter Beeinflussungsvorrichtung 122 , in einem von der ersten Teilmenge 145 umschlossen Innenbereich und angrenzend an die erste Teilmenge 145 auf dem Bauteil 160 aufgebracht , wie j eweils auf der rechten Seite der Figuren 12 und 13 abgebildet ist . Die als Damm wirkende erste Teilmenge 145 kann hierbei dafür sorgen, dass ein Hinauslaufen der zweiten Teilmenge 146 des Materials 142 in einen Bereich außerhalb des Damms verhindert wird . Nach einem vollständigen Aushärten können sich die Teilmengen 145 , 146 nicht mehr voneinander unterscheiden .
Mit Bezug auf das anhand der Figuren 12 und 13 erläuterte Vorgehen besteht zum Beispiel die Möglichkeit , das Bauteil 160 vor dem Aufbringen des Silikons bzw . Epoxids 142 in einem Bereich, welcher später von der ersten Teilmenge 145 umschlossen ist , mit wenigstens einer Komponente wie zum Beispiel einem optoelektronischen Halbleiterchip zu bestücken . Durch das Aufbringen der zweiten Teilmenge 146 kann diese Komponente verkapselt werden (nicht dargestellt ) .
Figur 14 zeigt anhand von Aufsichtsdarstellungen eine Alternative zu dem anhand der Figuren 12 und 13 beschriebenen Vorgehen . Dabei wird, im Anschluss an das beeinflusste Aufbringen der ersten Teilmenge 145 des Silikons bzw . Epoxids 142 auf dem Bauteil 160 , die zweite Teilmenge 146 dieses Materials 142 ohne Beeinflussung in einem Bereich außenseitig der ersten Teilmenge 145 und angrenzend an die erste Teilmenge 145 auf dem Bauteil 160 aufgebracht . In dieser Variante kann durch die als Damm dienende erste Teilmenge 145 sichergestellt werden, dass ein Hineinlaufen der zweiten Teilmenge 146 des Materials 142 in den von der ersten Teilmenge 145 umschlossenen Innenbereich verhindert wird .
Wie oben erläutert wurde , kann die Materialabgabevorrichtung 110 eine auch als Jetter bezeichnete Druckvorrichtung mit einer nicht gezeigten Düse sein, über welche das j eweilige Material 140 wie beispielsweise ein Photolack 141 oder ein Silikon oder Epoxid 142 tröpfchenförmig abgegeben werden kann .
Möglich ist auch eine Ausgestaltung der Materialabgabevorrichtung 110 in Form einer Druckvorrichtung mit mehreren Düsen, über welche das j eweilige Material 140 in paralleler Weise tröpfchenförmig abgegeben werden kann . Die Materialabgabe kann in dieser Ausgestaltung zum Beispiel durch eine mechanische Impulsübertragung mittels Piezoelementen verwirklicht sein ( j eweils nicht dargestellt ) . Hierbei kann die Materialabgabevorrichtung 110 als Inkj etter, und kann der Aufbringprozess als Inkj etting bezeichnet werden . Ein solcher Prozess kann zum Beispiel zum Aufbringen von mit einem Lösungsmittel verdünnten Silikon 142 in Betracht kommen . Hierbei können Mengen im Bereich von 1 pl bis 100 pl auf einem Bauteil 160 aufgebracht werden . Ein zuverlässiges Aufbringen des Silikons 142 per Inkj etting kann erst aufgrund des Lösungsmittels zur Verfügung stehen . Um Ef fekte wie einen Schrumpf des Silikons 142 auf dem Bauteil 160 zu vermeiden, kann wie oben zu Figur 8 beschrieben vorgegangen werden, d . h . Beeinflussen des Silikons 142 zum Verdampfen des Lösungsmittels während des Flugs .
Die Materialabgabevorrichtung 110 kann ferner in Form einer Sprühvorrichtung verwirklicht sein . Eine solche Vorrichtung kann ebenfalls eine Düse zum tröf chenf örmigen bzw . vernebelten Abgeben des j eweiligen Materials 140 aufweisen (nicht dargestellt ) . Der Aufbringprozess kann in dieser Ausgestaltung als Sprühbeschichten ( Spraycoating) bezeichnet werden .
Die Materialabgabevorrichtung 110 kann alternativ in Form einer druckbeaufschlagten Dosiervorrichtung verwirklicht sein . Hierbei kann das j eweilige Material 140 in Form eines Materialstrangs in Richtung eines Bauteils 160 abgebgeben werden . Diese Ausgestaltung ist anhand einer seitlichen Darstellung in Figur 15 abgebildet . Die als Dosiervorrichtung verwirklichte Materialabgabevorrichtung 110 kann eine Dosiernadel zum Abgeben des Materials 140 aufweisen (nicht dargestellt ) . Die Dosiervorrichtung kann auch als Dispenser, und der Aufbringprozess als Dispensing bzw . Nadeldispensing be zeichnet werden . Entsprechend den anderen Ausgestaltungen, in welchen das Material 140 tröpfchenförmig abgeben wird, kann auch auf das in Form eines Materialstrangs abgegebene Material 140 bzw . auf wenigstens einen Teil hiervon nach dem Abgeben von der Materialabgabevorrichtung 110 und während der Bewegung bzw . des Flugs in Richtung des Bauteils 160 eine Einwirkung 220 unter Einsatz einer Beeinflussungsvorrichtung 120 des Systems 100 hervorgerufen werden, wie in Figur 15 dargestellt ist .
Ein Beeinflussen mit einer Beeinflussungsvorrichtung 120 des Systems 100 kann in einheitlicher Form und daher mit einheitlicher Stärke bzw . Intensität durchgeführt werden . Ferner besteht die Möglichkeit , das Beeinflussen mit unterschiedlicher Stärke bzw . Intensität durchzuführen . Sofern zum Beispiel eine Strahlungsquelle 121 , 122 , 123 , 125 zum Erzeugen einer elektromagnetischen Strahlung 221 , 222 , 223 , 225 eingesetzt wird, kann die Strahlung 221 , 222 , 223 , 225 mit unterschiedlicher Strahlungsintensität erzeugt werden .
Neben den vorstehend beschriebenen und in den Figuren abgebildeten Aus führungs formen sind weitere Aus führungs formen vorstellbar, welche weitere Abwandlungen und/oder Kombinationen von Merkmalen umfassen können .
In diesem Sinne können obige Angaben zu Materialien als Beispiele angesehen werden, und können andere Material ien zur Anwendung kommen . Mit Bezug auf Kombinationen ist zum Beispiel die Möglichkeit gegeben, bei dem Verfahren von Figur 8 zum Austreiben eines Lösungsmittels eine Hei zquelle 123 , wie anhand von Figur 4 erläutert , einzusetzen . Dies kann auch in Bezug auf Ausgestaltungen von anderen Figuren in Betracht kommen .
Hinsichtlich der Ausgestaltungen der Figuren 12 bis 14 besteht eine mögliche Abwandlung darin, durch beeinflusstes Aufbringen eines Silikons oder Epoxids 142 auf einem Bauteil 160 einen umlaufenden Damm aus zubilden, und nachfolgend in einem von dem Damm umschlossenen Bereich oder in einem Bereich außenseitig des Damms ein anderes Material bzw . Kunst- stof fmaterial auf dem Bauteil 160 auf zubringen .
Für ein Aufbringen eines Materials 140 auf einem Bauteil 160 mit und ohne Beeinflussung, wie es anhand der Figuren 10 bis 14 erläutert wurde , sind andere Ausgestaltungen denkbar . Beispielsweise können andere geometrische Strukturen als zum Beispiel ein umlaufender Damm erzeugt werden . Ferner ist dieses Vorgehen nicht auf die Verwendung eines Silikons oder Epoxids 142 beschränkt , sondern kann mit einem anderen Material wie zum Beispiel einem Photolack 141 , welcher entsprechend Figur 2 beeinflusst werden kann, durchgeführt werden .
Ein bei dem Verfahren bzw . System 100 verwendetes S ilikon oder Epoxid 142 kann ein zwei- oder mehrkomponentiges Silikon oder Epoxid 142 sein . Mit Bezug auf das oben erläuterte Bleeding wird darauf hingewiesen, dass eine Einwirkung auf ein solches Silikon oder Epoxid 142 gemäß einer der hier beschriebenen Ausgestaltungen (Bestrahlung, Wärmeeinwirkung, Plasmabehandlung) auch zu einem geringeren Verfließen von einer oder mehreren Materialkomponenten dieses Silikons oder Epoxids 142 selbst führen kann .
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Aus führungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde , so ist die Erfindung nicht durch die of fenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .
BEZUGSZEICHENLISTE System Materialabgabevorrichtung Hei zeinrichtung Beeinflussungsvorrichtung UV-Lampe Laser, IR-Lampe Hei zquelle Plasmaquelle Lichtquelle Material Photolack Silikon, Epoxid Leuchtstof fpartikel erste Teilmenge zweite Teilmenge Schicht Bauteil Träger Kavität Halbleiterchip Konversionselement Einwirkung UV-Strahlung Laserstrahlung, IR-Strahlung Wärmestrahlung Plasmastrahl Lichtstrahlung Konversionsstrahlung Wärmeabgabe Austreiben Lösungsmittel Schichtdicke

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Aufbringen eines Materials (140, 141, 142) auf einem Bauteil (160, 161, 165) umfassend:
Abgeben des Materials (140, 141, 142) in fließfähiger Form von einer Materialabgabevorrichtung (110) , um eine Bewegung des Materials (140, 141, 142) in Richtung des Bauteils zum Aufbringen auf dem Bauteil (160, 161, 165) hervorzurufen; und
Beeinflussen wenigstens eines Teils des Materials (140, 141, 142) nach dem Abgeben und während der Bewegung in Richtung des Bauteils (160, 161, 165) mit einer Beeinflussungsvorrichtung (120, 121, 122, 123, 124, 125) , um auf wenigstens eine Materialeigenschaft einzuwirken.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Material (140, 141, 142) wenigstens eines von Folgendem ist oder aufweist:
Kunststoffmaterial; Silikon; Epoxid; Photolack; partikelgefülltes Kunststoffmaterial; leuchtstoff gefülltes Kunststoffmaterial .
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei durch das Beeinflussen auf wenigstens eines von Folgendem eingewirkt wird:
Viskosität; Benetzungsverhalten; Oberflächenspannung; Vernetzungsverhalten; Materialtemperatur .
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei durch das Beeinflussen auf einen Aushärtungsgrad und/oder Vernetzungsgrad eingewirkt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Material (142) ein Lösungsmittel aufweist und durch das Beeinflussen eine Veränderung eines Lösungsmittelanteils durch wenigstens teilweises Verdampfen des Lösungsmittels hervorgerufen wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Beeinflussen ein Bestrahlen mit einer elektromagnetischen Strahlung (221, 222, 223, 225) umfasst.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Material (142) einen Leuchtstoff (143) aufweist und das Beeinflussen ein Bestrahlen mit einer elektromagnetischen Strahlung (225) umfasst, welche von dem Leuchtstoff (143) unter Wärmeabgabe (227) wenigstens teilweise konvertiert wird, und wobei aufgrund der Wärmeabgabe (227) ein wenigstens teilweises Aushärten des Materials (142) hervorgerufen wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Beeinflussen ein Zuführen von Wärmeenergie umfasst.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vor dem Abgeben ein Erwärmen des Materials (142) mit der Materialabgabevorrichtung (110, 111) erfolgt und das Beeinflussen ein Zuführen von Wärmeenergie zum Entgegenwirken eines Abkühlens während der Bewegung in Richtung des Bauteils (160) umfasst.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Beeinflussen eine Plasmabehandlung umfasst.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Teil des Materials (142) ohne Beeinflussung durch die Beeinflussungsvorrichtung auf dem Bauteil (160) aufgebracht wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei erste Teilmengen (145) des Materials (142) unter Beeinflussung durch die Beeinflussungsvorrichtung (122) und eine zweite Teilmenge (146) des Materials (142) ohne Beeinflussung durch die Beeinflussungsvorrichtung (122) auf dem Bauteil (160) aufgebracht werden, und wobei das Aufbringen derart erfolgt, dass die zweite Teilmenge (146) an die ersten Teilmengen (145) angrenzt.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine Teilmenge (145) des Materials (142) unter Beeinflussung durch die Beeinflussungsvorrichtung (122) und in Form einer umlaufenden Struktur auf dem Bauteil (160) aufgebracht wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei anschließend eine weitere Teilmenge (146) des Materials (142) ohne Beeinflussung durch die Beeinflussungsvorrichtung (122) und angrenzend an die zuvor aufgebrachte Teilmenge (145) auf dem Bauteil (160) aufgebracht wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die umlaufende Struktur einen Damm bildet, welcher einen Innenbereich umschließt, und wobei die weitere Teilmenge (146) des Materials (142) in dem Innenbereich oder außenseitig des Damms auf dem Bauteil (160) aufgebracht wird.
16. System zum Aufbringen eines Materials (140, 141, 142) auf einem Bauteil (160, 161, 165) umfassend: eine Materialabgabevorrichtung (110) zum Abgeben des Materials (140, 141, 142) in fließfähiger Form, um eine Bewegung des Materials (140, 141, 142) in Richtung des Bauteils zum Aufbringen auf dem Bauteil (160, 161, 165) hervorzurufen; und eine Beeinflussungsvorrichtung (120, 121, 122, 123, 124, 125) zum Beeinflussen wenigstens eines Teils des Materials (140, 141, 142) nach dem Abgeben und während der Bewegung in Richtung des Bauteils (160, 161, 165) , um auf wenigstens eine Materialeigenschaft einzuwirken.
17. System nach Anspruch 16, wobei die Beeinflussungsvorrichtung eine Strahlungsquelle (121, 122, 123, 125) zum Erzeugen einer elektromagnetischen Strahlung (221, 222, 223, 225) aufweist.
18. System nach einem der Ansprüche 16 oder 17, wobei die Beeinflussungsvorrichtung eine Heizquelle
(123) zum Abgeben einer Wärmeenergie aufweist.
19. System nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei die Beeinflussungsvorrichtung eine Plasmaquelle
(124) aufweist.
20. System nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei die Materialabgabevorrichtung (110) eines von Folgendem ist: Druckvorrichtung; Dosiervorrichtung; Sprühvorrichtung.
PCT/EP2024/057649 2023-04-03 2024-03-21 Verfahren und system zum aufbringen eines materials WO2024208604A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023108422.4 2023-04-03
DE102023108422.4A DE102023108422A1 (de) 2023-04-03 2023-04-03 Verfahren und system zum aufbringen eines materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024208604A1 true WO2024208604A1 (de) 2024-10-10

Family

ID=90544766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2024/057649 WO2024208604A1 (de) 2023-04-03 2024-03-21 Verfahren und system zum aufbringen eines materials

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102023108422A1 (de)
WO (1) WO2024208604A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102023108422A1 (de) 2023-04-03 2024-10-10 Ams-Osram International Gmbh Verfahren und system zum aufbringen eines materials

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030119980A1 (en) * 2001-10-10 2003-06-26 Tetsuo Ogawa Coating composition and a process to form a coating film with use thereof
DE102010013342A1 (de) * 2010-03-30 2011-10-06 Daimler Ag Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten einer Objektoberfläche mit einer strahlungshärtbaren Substanz
EP2543443A1 (de) * 2010-03-04 2013-01-09 Imagineering, Inc. Beschichtungsformungsvorrichtung sowie verfahren zur herstellung eines beschichtungsformungsmaterials
DE102013006402A1 (de) * 2013-04-13 2014-10-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Beschichtung eines Bauelementes mit einem Klebstoff
DE102023108422A1 (de) 2023-04-03 2024-10-10 Ams-Osram International Gmbh Verfahren und system zum aufbringen eines materials

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD126873A5 (de) 1976-08-20 1977-08-17
JP4821403B2 (ja) 2006-03-28 2011-11-24 パナソニック電工株式会社 塗装方法
DE102013112404B4 (de) 2013-11-12 2023-03-16 ACTEGA Schmid Rhyner AG Erzeugung von polymeren Partikeln sowie rauer Beschichtungen mittels Ink-Jet-Druck

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030119980A1 (en) * 2001-10-10 2003-06-26 Tetsuo Ogawa Coating composition and a process to form a coating film with use thereof
EP2543443A1 (de) * 2010-03-04 2013-01-09 Imagineering, Inc. Beschichtungsformungsvorrichtung sowie verfahren zur herstellung eines beschichtungsformungsmaterials
DE102010013342A1 (de) * 2010-03-30 2011-10-06 Daimler Ag Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten einer Objektoberfläche mit einer strahlungshärtbaren Substanz
DE102013006402A1 (de) * 2013-04-13 2014-10-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Beschichtung eines Bauelementes mit einem Klebstoff
DE102023108422A1 (de) 2023-04-03 2024-10-10 Ams-Osram International Gmbh Verfahren und system zum aufbringen eines materials

Also Published As

Publication number Publication date
DE102023108422A1 (de) 2024-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1740367B1 (de) Verfahren zur herstellung von dreidimensionalen objekten mittels elektromagnetischer strahlung und auftragen eines absorbers per inkjet-verfahren
EP1753601B1 (de) Verfahren zum herstellen eines dreidimensionalen artikels
EP3068551B1 (de) Erzeugung von polymeren partikeln sowie rauer beschichungen mittels ink-jet-druck
WO2024208604A1 (de) Verfahren und system zum aufbringen eines materials
EP1459871A2 (de) Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen Objekten mittels Mikrowellenstrahlung
DE102018006397A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Formgegenstands mittels schichtweisem Materialauftrag
EP3877157B1 (de) Verfahren zum herstellen eines dreidimensionalen formgegenstands mittels schichtweisem materialauftrag
DE10337459A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Beschichten einer Lichtquelle, um ein modifiziertes Ausgabespektrum zu liefern
WO2013174977A1 (de) Verfahren zum herstellen optoelektronischer bauelemente und vorrichtung zum herstellen optoelektronischer bauelemente
DE19633407A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Auftragen von Fotoresist auf nicht ebene Grundkörperflächen für fotolithografische Verfahren
EP3681724A1 (de) Direktdruckmaschine zum aufbringen einer druckschicht auf behälter
WO2011029629A2 (de) Verfahren zur herstellung eines elektrischen bauteils und elektrisches bauteil
DE102016223244A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum generativen Fertigen eines dreidimensionalen Objekts und dreidimensionales Objekt
WO2014202414A1 (de) Verfahren zum herstellen eines konversionselements
DE102017001276A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Formgegenstands mittels schichtweisem Materialauftrag
EP3956128B1 (de) Verfahren zum herstellen mindestens einer festkörperschicht gemäss vorgegebener geometriedaten
EP4360840A2 (de) Verfahren zum erzeugen eines reliefartigen dekors auf einer oberfläche eines keramischen druckmediums
EP2580784B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum kontaktieren eines halbleitersubstrates mittels eines strahldruckverfahrens
WO2015055646A2 (de) Herstellung eines optoelektronischen bauelements
DE112008001153T5 (de) Verfahren zum Bilden einer Halbleiterstruktur
DE102014113697A1 (de) Verfahren mit Inkjet-Prozessen und deren Anwendung
DE102006016276B3 (de) Verfahren zum Aufbringen von Lotpartikeln auf Kontaktflächen sowie hierfür geeignete Lotpartikel und Bauteile mit Kontaktflächen
EP2574407B1 (de) Verfahren zum Herstellen einer Beschichtung eines Substrats
EP3934391B9 (de) Verfahren zum zumindest teilweisen verschliessen einer kanalförmigen öffnung
DE102004046590A1 (de) Rotationsbeschichtungsverfahren zum Beschichten eines Substrates mit einem dünnen Film