DE102009050426B3 - Method for aligned application of silicon chips with switching structures on e.g. wafer substrate, involves fixing aligned components on substrate by electrostatic force by applying electrical holding voltage above metallization surfaces - Google Patents

Method for aligned application of silicon chips with switching structures on e.g. wafer substrate, involves fixing aligned components on substrate by electrostatic force by applying electrical holding voltage above metallization surfaces Download PDF

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Christof Landesberger
Sabine Scherbaum
Erwin Yacoub-George
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Abstract

The method involves providing a carrier substrate with metallization surfaces i.e. pads, having hydrophilic or lipophilic characteristics, where areas surrounding the surfaces are hydrophobic or lipophobic. Components are applied on fluid assembling medium i.e. conductive adhesive, provided at the surfaces. The components are held at a surface of the medium based on surface tension of the medium to align the components above the surfaces. The aligned components are fixed on the substrate by electrostatic force by applying electrical holding voltage above the surfaces of the substrate. An independent claim is also included for a method for manufacturing a carrier substrate with metallization surfaces.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum ausgerichteten Aufbringen von Bauteilen auf einem Trägersubstrat, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Trägersubstrates und zur Bestückung eines Zielsubstrates mit Hilfe eines solchen Trägersubstrates.The present invention relates to a method for the aligned application of components on a carrier substrate, and to a method for producing such a carrier substrate and for equipping a target substrate with the aid of such a carrier substrate.

Mikroelektronikbauelemente, wie z. B. Siliziumchips mit Schaltungsstrukturen, werden üblicherweise mit so genannten Pick & Place-Maschinen auf ein Substrat gesetzt und dort mittels Klebstoff- oder Lotverbindungen fest montiert. Darüber hinaus zielen aktuelle Entwicklungen in der Mikroelektronik auf so genannte 3D-integrierte Chipsysteme. In diesem Fall werden einzelne Chipbausteine vertikal übereinander gestapelt und miteinander mechanisch und elektrisch verbunden. Auch dies kann mit den genannten Pick & Place Maschinen ausgeführt werden. Dies hat jedoch den Nachteil, dass langwierige Justage- und Montageprozesse ausgeführt werden müssen bis eine Vielzahl solcher 3D-integrierter Chipstapel realisiert sind. Zudem erfordern diese Pick & Place-Maschinen eine sehr hohe Justagegenauigkeit, was sowohl umfangreiche optische Komponenten als auch hochgenaue und kontrollierbare Verfahrwege für die bewegten Teile des Gerätes notwendig machen.Microelectronic devices, such. As silicon chips with circuit structures are usually set with so-called pick & place machines on a substrate and fixed there by means of adhesive or solder joints. In addition, current developments in microelectronics are aimed at so-called 3D-integrated chip systems. In this case, individual chip packages are stacked vertically one above the other and mechanically and electrically connected to each other. This can also be done with the mentioned Pick & Place machines. However, this has the disadvantage that lengthy adjustment and assembly processes have to be performed until a large number of such 3D-integrated chip stacks are realized. In addition, these pick & place machines require a very high adjustment accuracy, which requires both extensive optical components as well as highly accurate and controllable travel paths for the moving parts of the device.

Anstelle jedes Chipbauteil einzeln zu montieren ist es grundsätzlich hilfreich, ein ganzes Ensemble von Bauteilen in einem Schritt auf ein weiteres Ensemble von bereits platzierten Bauteilen zu montieren. Dabei können so genannte Zwischenträger, z. B. ein Wafersubstrat, eingesetzt werden auf denen die Bauteile nur reversibel fixiert sind. Nach dem Ausführen eines Prozessschrittes zur dauerhaften Montage aller einzelnen Bauteile wird der Zwischenträger wieder entfernt. Allerdings muss auch in diesem Fall jeder Chip einzeln auf dem Zwischenträger justiert und platziert werden. Lediglich der Schritt des dauerhaften Montierens der Bauelemente wird als gemeinsamer Schritt für das ganze Ensemble an Bausteinen ausgeführt. En weiterer Nachteil des bislang bekannten reversiblen Fixierens der Bausteine kann die übliche Verwendung von Klebstoffen und Polymeren sein, die für eine reversible Fixierung auf dem Zwischenträger notwendig sind. Bei Verwendung von Klebstoffen und Polymeren zur reversiblen Fixierung müssen nach dem Transfer der Bausteine im Allgemeinen Klebstoffreste wieder aufwendig entfernt werden. Zudem sind viele Klebstoffe; insbesondere wieder lösbare Klebstoffe, nur wenig temperaturstabil. Wenn beispielsweise bei Temperaturen von 250°C bis 400°C die Chips über einen Lötprozess von dem Zwischenträger auf ein Zielsubstrat bzw. ein weiteres Substrat übergeben werden sollen, so stehen dafür keine reversiblen Klebstoffe in diesem Temperaturbereich zur Verfügung.Instead of mounting each chip component individually, it is generally helpful to mount an entire ensemble of components in one step onto another ensemble of already placed components. In this case, so-called intermediate carrier, z. As a wafer substrate, are used on which the components are fixed only reversible. After carrying out a process step for permanent assembly of all individual components, the intermediate carrier is removed again. However, in this case too, each chip must be individually adjusted and placed on the intermediate carrier. Only the step of permanently mounting the components is carried out as a common step for the whole ensemble of components. Another disadvantage of the hitherto known reversible fixing of the building blocks may be the customary use of adhesives and polymers which are necessary for a reversible fixation on the intermediate support. When using adhesives and polymers for reversible fixation adhesive residues must be removed after the transfer of the blocks in general consuming. In addition, many adhesives; particularly releasable adhesives, only slightly stable to temperature. If, for example, at temperatures of 250 ° C. to 400 ° C., the chips are to be transferred from the intermediate carrier to a target substrate or a further substrate via a soldering process, then no reversible adhesives in this temperature range are available for this purpose.

Die EP 1 305 821 B1 beschreibt einen elektrostatischen Träger zur reversiblen Fixierung von Wafersubstraten mit Hilfe elektrostatischer Kräfte. In der Offenlegungsschrift DE 10 2007 061 465 A1 wird ein Verfahren zur Plasmakonditionierung an Polymer- und Metalloberflächen beschrieben, das zu einem selektiven Benetzungsverhalten der Metalloberflächen und der Polymeroberflächen führt. In der EP 1 499 168 A2 wird ein Verfahren beschrieben, wie sich Chipbausteine, welche in einem Flüssigkeitstropfen absinken, auf einem Substrat selbst ausrichten.The EP 1 305 821 B1 describes an electrostatic carrier for the reversible fixation of wafer substrates by means of electrostatic forces. In the published patent application DE 10 2007 061 465 A1 describes a method for plasma conditioning at polymer and metal surfaces, which leads to a selective wetting behavior of the metal surfaces and the polymer surfaces. In the EP 1 499 168 A2 For example, a method is described of how chip devices sinking in a drop of liquid align themselves on a substrate.

In der US 2009/0265929 A1 bzw. der WO 2007/037381 A1 ist ein Verfahren zum gerichteten Aufbringen von Bauteilen auf Trägersubstraten beschrieben. Das Aufbringen erfolgt dabei mit Hilfe von zwei sich nicht vermischenden Flüssigkeiten, wobei die eine Flüssigkeit besser benetzend ist für ein aufzubringendes Bauteil als die zweite Flüssigkeit, so dass das Bauteil von der ersten Flüssigkeit „angezogen” wird und sich auf dem Trägersubrat ausrichten lässt.In the US 2009/0265929 A1 or the WO 2007/037381 A1 a method for the directed application of components on carrier substrates is described. The application is carried out with the help of two non-mixing liquids, wherein a liquid is better wetting for a component to be applied than the second liquid, so that the component is "attracted" by the first liquid and can be aligned on the carrier substrate.

In der Veröffentlichung von Xiong, X; Hanein, Y; Fang, J; [u. a.]: „Controlled Multibach Self-Assembly of Microdevices” in: Journal of Micromechanical Systems, Vol. 12, No. 2, S. 117–127, ISSN 1057–7157 wird ein Verfahren beschrieben, welches es ermöglicht unterschiedliche Bauteile auf einem einzelnen Substrat aufzubringen. Mit Hilfe einer elektrochemischen Methode können Substratbereiche so geschaltet werden, dass sie entweder hydrophile oder hydrophobe Eigenschaften besitzen. Dadurch wird es ermöglicht, unter Zuhilfenahme einer Benetzungsflüssigkeit gezielt unterschiedliche Bauteile auf das Substrat aufzubringen.In the publication of Xiong, X; Hanein, Y; Fang, J; [U. a.]: "Controlled Multibach Self-Assembly of Microdevices" in: Journal of Micromechanical Systems, Vol. 2, pp. 117-127, ISSN 1057-7157 a method is described which makes it possible to apply different components to a single substrate. By means of an electrochemical method, substrate regions can be switched so that they have either hydrophilic or hydrophobic properties. This makes it possible to selectively apply different components to the substrate with the aid of a wetting liquid.

Die Patentschrift US 5,355,577 offenbart ein Verfahren zur schnellen Assemblierung von einer Vielzahl von diskreten Bauelementen mittels einer Selbstausrichtungszelle bestehend u. a. aus einem Lautsprecher oberhalb dessen Lautsprechermembran zwei Elektrodenplatten angeordnet sind, wobei eine erste Elektrodenplatte Öffnungen aufweist. Beim Anlegen einer Wechselspannung an die Elektrodenplatten können nun Bauteile, die durch Vibrationen des Lautsprechers in der Selbstausrichtungszelle geschüttelt werden, bei abnehmender Vibrationsstärke in den Öffnungen ausgerichtet werden.The patent US 5,355,577 discloses a method for rapidly assembling a plurality of discrete components by means of a self-aligning cell consisting, inter alia, of a loudspeaker above the loudspeaker diaphragm two electrode plates are arranged, wherein a first electrode plate has openings. When applying an AC voltage to the electrode plates, components shaken by vibrations of the speaker in the self-alignment cell can now be aligned with decreasing vibrational intensity in the openings.

In der Patentschrift US 5,075,253 ist ein Verfahren zum Stapeln von Bauteilen mit Hilfe einer Selbstausrichtung der Bauteile auf einem Zwischenträger, sowie einem Transfer der Bauteile auf ein Zielsubstrat offenbart.In the patent US 5,075,253 discloses a method of stacking components by means of self-alignment of the components on an intermediate carrier, as well as transfer of the components to a target substrate.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum ausgerichteten Aufbringen von Bauteilen auf einem Trägersubstrat anzugeben, mit dem sich (Chip-)Bauteile auf dem Trägersubstrat dauerhaft oder reversibel fixieren lassen. Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß der Patentansprüche 1 und 23 bzw. das Verfahren zur Bestückung eines Zielsubstrates mit Bauteilen gemäß Patentanspruch 17, sowie dem Verfahren zur Herstellung eines Substrats mit selektiver Benetzbarkeit gemäß Patentanspruch 15 gelöst.It is an object of the present invention to provide a method for the aligned application of components on a carrier substrate, with the (chip) components can be fixed permanently or reversibly on the carrier substrate. This object is achieved by the method according to the claims 1 and 23 or the method for equipping a target substrate with components according to claim 17, and the method for producing a substrate with selective wettability according to claim 15.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mit Hilfe eines flüssigen Assembliermediums, welches auf einem Trägersubstrat mit unterschiedlichen Benetzungseigenschaften aufgebracht wird, ein Ausrichten eines Bauteils gegenüber einer Metallisierungsfläche ermöglicht wird, in dem auf dem flüssigen Assemblierungsmediums ein auszurichtendes Bauteil aufgebracht wird, welches durch die Oberflächenspannung des flüssigen Assembliermediums an der Oberfläche gehalten wird, um sich über der Metallisierungsfläche auszurichten.The present invention is based on the finding that, with the aid of a liquid assembly medium, which is applied to a carrier substrate with different wetting properties, alignment of a component with respect to a metallization surface is provided in which a component to be aligned is applied to the liquid assembly medium Surface tension of the liquid Assembliermediums is held on the surface to align over the Metallisierungsfläche.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Idee, ein Substrat bereitzustellen, welches hydrophile oder lipophile Eigenschaften einer Metallisierungsfläche aufweist und bei dem die umgebenden Oberflächenbereiche des Substrates hydrophobe oder lipophobe Eigenschaften aufweisen. Durch ein Benetzen dieser Metallisierungsflächen mit einem flüssigen Assemblierungsmedium und dem anschließenden Aufbringen eines Bauteils auf das flüssige Assemblierungsmedium, wobei das Bauteil aufgrund der Oberflächenspannung des flüssigen Assemblierungsmediums an der Oberfläche desselben gehalten wird, kann sich das Bauteil über der Metallisierungsfläche ausrichten. Es kann somit eine Selbstassemblierung des Bauteils bezüglich einer oder mehrere Metallisierungsflächen bzw. Zielgebiete stattfinden.The present invention is based on the idea of providing a substrate which has hydrophilic or lipophilic properties of a metallization surface and in which the surrounding surface regions of the substrate have hydrophobic or lipophobic properties. By wetting these metallization surfaces with a liquid assembly medium and then applying a component to the liquid assembly medium, the component being held on the surface thereof due to the surface tension of the liquid assembly medium, the component may align over the metallization surface. It can thus take place a self-assembly of the component with respect to one or more Metallisierungsflächen or target areas.

Aufgrund der Form der Metallisierungs- oder Kontaktfläche und des sich darauf befindlichen flüssigen Assemblierungsmediums kann das aufzubringende Bauteil zumindest eine bevorzugte Position oder Ausrichtung bezüglich der Metallisierungsfläche(n) annehmen. Dieser Ausrichtungseffekt kann über die Geometrie oder Symmetrie der Metallisierungsfläche(n) in Bezug auf das aufzubringende Bauteil und/oder beispielsweise auch über die Menge des aufgebrachten flüssigen Assemblierungsmediums gesteuert werden. Die Metallisierungsflächen können Pads sein.Due to the shape of the metallization or contact surface and the liquid assembly medium thereon, the component to be applied may assume at least one preferred position or orientation with respect to the metallization surface (s). This alignment effect can be controlled via the geometry or symmetry of the metallization surface (s) with respect to the component to be applied and / or, for example, also via the amount of liquid assembly medium applied. The metallization surfaces can be pads.

Das Bauteil wird ferner in einem Schritt des Fixierens und/oder Ausrichtens des Bauteils mittels elektrostatischer Kräfte auf dem Substrat durch Anlegen einer elektrischen Haltespannung über den mindestens zwei Metallisierungsflächen auf dem Substrat fixiert. Durch das Anlegen einer elektrischen Haltespannung kann zum einen die Ausrichtung des Bauteils unterstützt werden und nach dem Entfernen des Assemblierungsmediums kann das Bauteil durch elektrostatische Haltekräfte auf den Metallisierungsflächen fixiert werden.The component is further fixed in a step of fixing and / or aligning the component by means of electrostatic forces on the substrate by applying an electrical holding voltage across the at least two metallization on the substrate. By applying an electrical holding voltage, on the one hand, the orientation of the component can be supported and after removal of the assembly medium, the component can be fixed by electrostatic holding forces on the metallization.

Gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren einen Schritt des Fixierens des ausgerichteten Bauteils auf dem Substrat mit Hilfe eines leitfähigen Klebstoffes oder eines anisotrop leitfähigen Klebstoffes erfolgen.According to an embodiment of the present invention, the method may include a step of fixing the aligned component to the substrate by means of a conductive adhesive or an anisotropic conductive adhesive.

Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann ein Substrat mindestens zwei Metallisierungsflächen zur Aufnahme eines Bauteils vorsehen, wobei die mindestens zwei Metallisierungsflächen durch einen Spalt unterteilt sind und das Benetzen dieser Metallisierungsflächen mit einem flüssigen Assemblierungsmedium so durchgeführt wird, dass der Spalt von dem flüssigen Assemblierungsmedium überbrückt wird.According to further embodiments of the present invention, a substrate may provide at least two metallization areas for receiving a device, wherein the at least two metallization areas are divided by a gap and the wetting of these metallization areas is performed with a liquid assembly medium such that the gap is bridged by the liquid assembly medium ,

Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren ferner einen Schritt des Entfernens des flüssigen Assemblierungsmediums auf, so dass das Bauteil ausgerichtet auf den mindestens zwei Metallisierungsflächen angeordnet ist. In an embodiment of the present invention, the method further comprises a step of removing the liquid assembly medium so that the component is aligned with the at least two metallization surfaces.

Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Metallisierungsfläche zur Aufnahme eines Bauteils eine effektive Gesamtfläche aufweisen, die größer oder gleich ist als eine Grundfläche des Bauteils, welches auf die Metallisierungsfläche aufzubringen ist. Die Metallisierungsflächen können also in einigen Ausführungsbeispielen eine größere Fläche aufweisen, als das aufzubringende Bauteil. Dies kann die Ausrichtung des Bauteils erleichtern bzw. verbessern.According to some embodiments, the metallization area for receiving a component may have an effective total area that is greater than or equal to a base area of the component that is to be applied to the metallization area. The metallization surfaces may therefore in some embodiments have a larger area than the component to be applied. This can facilitate or improve the alignment of the component.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen weist der Schritt des Bereitstellens des Verfahrens zum ausgerichteten Aufbringen von Bauteilen auf ein Trägersubstrat einen Teilschritt des Durchführens einer Remote-Plasmabehandlung der Oberfläche des Substrates mit einem fluorhaltigem Plasma auf, um die hydrophilen und die hydrophoben bzw. die lipophilen und lipophoben Eigenschaften der Metallisierungsflächen und der die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche zu erhalten, wobei die Remote-Plasmabehandlung so durchgeführt wird, dass die Ausbildung eines Fluor-Karbon-Films auf dem Metallisierungsflächen verhindert wird. Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine Zeitkopplung zwischen dieser Remote-Plasmabehandlung und der Durchführung nachfolgender Verfahrensschritte bzw. auf die Lagerung des Remote-Plasma behandelten Substrates in Schutzgas oder Vakuum um die selektiven Benetzungseigenschaften des Substrates zu erhalten.In further embodiments, the step of providing the method of aligning components to a carrier substrate includes a substep of performing a remote plasma treatment of the surface of the substrate with a fluorine-containing plasma to determine the hydrophilic and hydrophobic and lipophilic and lipophobic properties, respectively Metallization surfaces and the metallization surfaces surrounding surface areas to obtain, wherein the remote plasma treatment is performed so that the formation of a fluorine-carbon film on the metallization is prevented. Another aspect of the invention relates to a time coupling between this remote plasma treatment and the implementation of subsequent process steps or to the storage of the remote plasma treated substrate in inert gas or vacuum to obtain the selective wetting properties of the substrate.

In weiteren Ausführungsbeispielen wird ein Verfahren zur Herstellung eines Substrates mit Metallisierungsflächen und Oberflächenbereichen mit unterschiedlicher Benetzbarkeit, sowie ein Verfahren zur Bestückung eines Zielsubstrates mit Bauteilen mit Hilfe eines Zwischenträgers beschrieben.In further embodiments, a method for producing a substrate with Metallization surfaces and surface areas with different wettability, as well as a method for assembling a target substrate with components by means of an intermediate carrier described.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the present invention will be explained below with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 ein Flussdiagramm zu einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum ausgerichteten Aufbringen von Bauteilen auf ein Trägersubstrat; 1 a flowchart of an embodiment of the method for the aligned application of components on a carrier substrate;

2 ein weiteres Flussdiagramm des Verfahrens zum ausgerichteten Aufbringen von Bauteilen auf einem Trägersubstrat gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 2 a further flowchart of the method for the aligned application of components on a carrier substrate according to another embodiment of the present invention;

3a schematische Darauf- und Seitenansicht eines Substrates mit mindestens einer Metallisierungsfläche zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum ausgerichteten Aufbringen von Bauteilen auf dem Substrat gemäß einem Ausführungsbeispiel; 3a schematic side view and side view of a substrate having at least one metallization surface for carrying out the method according to the invention for the aligned application of components on the substrate according to an embodiment;

3b schematische Darauf- und Seitenansicht eines Substrates mit unterteilten Metallisierungsflächen zur Durchführung des Verfahrens zum ausgerichteten Aufbringen von Bauteilen auf dem Substrat; 3b schematic side and side view of a substrate with divided metallization surfaces for carrying out the method for the aligned application of components on the substrate;

3c schematische Draufsicht auf ein Substrat mit zwei rechteckigen Metallisierungsflächen gemäß einem Ausführungsbeispiel; 3c schematic plan view of a substrate having two rectangular metallization surfaces according to an embodiment;

3d schematische Draufsicht eines Substrates mit dreieckigen Metallisierungsflächen. 3d schematic plan view of a substrate with triangular Metallisierungsflächen.

3e schematische Draufsicht eines Substrates mit vier Metallisierungsflächen zur Aufnahme eines Bauteils gemäß einem Ausführungsbeispiels; 3e schematic plan view of a substrate with four metallization surfaces for receiving a component according to an embodiment;

3f schematische Darstellung der Vollflächeneinwirkung eines fluorhaltigen Plasmas gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 3f schematic representation of the full-surface action of a fluorine-containing plasma according to an embodiment of the present invention;

3g schematische Darstellung des Aufbringens eines flüssigen Assemblierungsmediums auf die unterteilten Metallisierungsflächen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 3g schematic representation of the application of a liquid assembly medium on the divided metallization surfaces according to an embodiment of the present invention;

3h schematische Darstellung der mit dem flüssigen Assemblierungsmedium benetzen hydrophilen Metallisierungsflächen, wobei ein Spalt zwischen den Metallisierungsflächen durch das Assemblierungsmedium überbrückt wird gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 3h schematic representation of the wetted with the liquid assembly medium hydrophilic metallization, wherein a gap between the metallization is bridged by the assembly medium according to an embodiment of the present invention;

3i schematische Darstellung des Aufbringens eines Bausteins bzw. Bauteils auf das flüssige Assemblierungsmedium, welches sich auf dem beiden hydrophilen Metallisierungsflächen befindet; 3i schematic representation of the application of a component or component to the liquid assembly medium, which is located on the two hydrophilic metallization surfaces;

3j schematische Darstellung des Ausrichtens des auf der Oberfläche aufgrund der Oberflächenspannung des flüssigen Assemblierungsmediums schwimmenden Bausteins über der Metallisierungsfläche gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 3y schematic representation of the alignment of the floating on the surface due to the surface tension of the liquid assembly medium building block over the Metallisierungsfläche according to an embodiment of the present invention;

3k schematische Darstellung der ausgerichteten Ablage des Bauteils auf den beiden Metallisierungsflächen nach dem Entfernen des flüssigen Assemblierungsmediums gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 3k schematic representation of the aligned deposition of the component on the two metallization after removal of the liquid assembly medium according to an embodiment of the present invention;

3l schematische Darstellung des Anlegens einer elektrischen (Halte)-Spannung an die Doppelelektrodenflächen zur (reversiblen) Fixierung des Bauelementes auf den Elektrodenflächen; 3l schematic representation of the application of an electrical (holding) voltage to the double electrode surfaces for (reversible) fixation of the component on the electrode surfaces;

4 schematische Draufsicht auf eine Mehrzahl von Paaren von Metallisierungsflächen, an die sich eine Haltespannung zur elektrostatischen Fixierung eines darauf ausgerichteten Bauteils anlegen lässt gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 4 schematic top view of a plurality of pairs of metallization surfaces, to which a holding voltage for the electrostatic fixation of a component aligned therewith can be applied according to an embodiment of the present invention;

5 ein Flussdiagramm zum Verfahren zur Herstellung eines Substrates gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 5 a flowchart of the method for producing a substrate according to an embodiment of the present invention;

6 schematische Darstellung eines elektrostatischen Chipträgers mit Chipbausteinen, die auf den Doppelelektroden elektrostatisch fixiert sind gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 6 schematic representation of an electrostatic chip carrier with chip packages, which are electrostatically fixed on the double electrodes according to an embodiment of the present invention;

7 ein Flussdiagramm zum Verfahren zur Bestückung eines Zielsubstrates mit Bauteilen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 7 a flowchart of the method for assembling a target substrate with components according to an embodiment of the present invention;

8 schematische Seitenansicht eines 3D-integrierten Chipstapels, welcher mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens angeordnet wird; und 8th schematic side view of a 3D integrated chip stack, which is arranged by means of the method according to the invention; and

9 schematische Darstellung des Verfahrens zum ausgerichteten Aufbringen von Bauteilen in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 9 schematic representation of the method for the aligned application of components in a roll-to-roll method according to an embodiment of the present invention;

10 die schematische Seitenansicht eines auf einem Substrat ausgerichteten und mittels eines anisotrop leitfähigem Klebstoffes fixierten Bauteils gemäß einem Ausführungsbeispiels. 10 the schematic side view of an aligned on a substrate and fixed by means of an anisotropic conductive adhesive component according to an embodiment.

Bezüglich der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sollte beachtet werden, dass in den unterschiedlichen Figuren für funktional, identische bzw. gleichwirkende oder funktionsgleiche äquivalente Elemente oder Schritte zur Vereinfachung in der gesamten Beschreibung die gleichen Bezugszeichen verwendet werden. Somit sind die mit gleichen Bezugszeichen versehenen Elemente oder Schritte in den unterschiedlichen Ausführungsbeispielen untereinander austauschbar. With respect to the following description of the embodiments of the present invention, it should be noted that the same reference numerals are used throughout the specification in the different figures for functional, identical, or functionally equivalent elements or steps for simplicity. Thus, the elements or steps provided with like reference numerals in the different embodiments are interchangeable.

1 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels zum Verfahren 100 zum ausgerichteten Aufbringen von Bauteilen auf einem Trägersubstrat gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung weist das erfindungsgemäße Verfahren 100 beispielsweise einen Schritt des Bereitstellens 110 eines Substrates mit Metallisierungsflächen auf, wobei mindestens eine Metallisierungsfläche zur Aufnahme eines Bauteils vorgesehen ist, wobei die mindestens eine Metallisierungsfläche hydrophile oder lipophile Eigenschaften aufweist, und wobei die die mindestens eine Metallisierungsfläche umgebenden Oberflächenbereiche hydrophobe oder lipophobe Eigenschaften aufweisen. Die mindestens eine Metallisierungsfläche kann in einigen Ausführungsbeispielen auf der Trägersubstratoberfläche vollständig von den hydrophoben oder lipophoben Oberflächenbereichen umgeben sein oder aber, wie in weiteren Ausführungsbeispielen, können an der mindestens eine Metallisierungsfläche unmittelbar angrenzende Teilbereiche, wie z. B. elektrische Zuleitungen, ausgebildet sein die ebenfalls hydrophil oder lipophil sind. Solche Teilbereiche, wie die elektrischen Anschlüsse, brauchen das erfindungsgemäße Verfahren nicht stören, solange sie nicht eine bestimmte Größe überschreiten, so dass eine Fehlausrichtung des Bauteils eintreten würde. Ferner weist das Verfahren einen Schritt des Benetzens 120 der mindestens einen Metallisierungsfläche mit einem flüssigen Assemblierungsmedium auf. Das erfindungsgemäße Verfahren 100 weist also einen Schritt des Aufbringens 120 eines flüssigen Assemblierungsmediums zumindest auf die mindestens eine Metallisierungsfläche, die zur Aufnahme eines Bauteils vorgesehen ist, auf. Ferner weist das erfindungsgemäße Verfahren 100 einen Schritt des Aufbringens 130 eines Bauteils auf das flüssige Assemblierungsmedium, das sich auf der mindestens einen zugeordneten Metallisierungsfläche befindet, auf, wobei das Bauteil aufgrund der Oberflächenspannung des flüssigen Assemblierungsmediums an der Oberfläche desselben gehalten wird, um sich über der mindestens einen Metallisierungsfläche auszurichten. 1 shows a flowchart of an embodiment of the method 100 for aligning components on a carrier substrate according to the present invention. In some embodiments of the present invention, the method of the invention 100 for example, a step of providing 110 a substrate having metallization surfaces, at least one metallization surface being provided for receiving a component, the at least one metallization surface having hydrophilic or lipophilic properties, and wherein the surface regions surrounding the at least one metallization surface have hydrophobic or lipophobic properties. In some embodiments, the at least one metallization surface may be completely surrounded by the hydrophobic or lipophobic surface regions on the carrier substrate surface or, as in further exemplary embodiments, subregions directly adjoining the at least one metallization surface, such as, for example, can be used. As electrical leads, be formed which are also hydrophilic or lipophilic. Such sub-areas, such as the electrical connections, need not disturb the method according to the invention, as long as they do not exceed a certain size, so that a misalignment of the component would occur. Furthermore, the method has a step of wetting 120 the at least one metallization surface with a liquid assembly medium. The inventive method 100 thus has a step of applying 120 a liquid assembly medium at least on the at least one metallization surface, which is provided for receiving a component on. Furthermore, the inventive method 100 a step of applying 130 of a component on the liquid assembly medium located on the at least one associated metallization surface, the component being held on the surface thereof due to the surface tension of the liquid assembly medium to align over the at least one metallization surface.

Bei den auf das Substrat aufzubringenden Bauteilen, kann es sich beispielsweise um (mikro-)elektronische Chips oder Bauteile, aber auch um andere Bauteile oder Bauelemente, wie z. B. mechanische Teile handeln, die an bzw. auf bestimmte Positionen eines Substrates aufzubringen sind. Die Bauteile können reversibel oder fest auf das Substrat aufgebracht werden. Bei dem Substrat kann es sich beispielsweise um ein Wafersubstrat, wie es in der Halbleiterelektronik Verwendung findet, um ein Glassubstrat, um ein Kunststoffsubstrat, wie z. B. ein Polymersubstrat oder auch um eine flexibles Foliensubstrat handeln.In the applied to the substrate components may be, for example, to (micro) electronic chips or components, but also to other components or components, such. B. mechanical parts that are applied to or on certain positions of a substrate. The components can be reversibly or firmly applied to the substrate. The substrate may be, for example, a wafer substrate, as used in semiconductor electronics, a glass substrate to form a plastic substrate, such. As a polymer substrate or act on a flexible film substrate.

Das bereitzustellende Substrat weist eine oder mehrere Metallisierungsflächen auf, wobei mindestens eine Metallisierungsfläche als Zielgebiet für das auf das Substrat aufzubringende Bauteil dient. Bei einigen Ausführungsbeispielen dienen mindestens zwei getrennte Metallisierungsflächen als Zielgebiet für ein aufzubringendes Bauteil. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens 100 kann das bereitzustellende Substrat mindestens eine Metallisierungsfläche aufweisen, wobei diese Metallisierungsfläche hydrophile oder lipophile Eigenschaften gegenüber der die Metallisierungsfläche umgebenden Oberflächenbereiche des Substrates aufweist. Diese die mindestens eine Metallisierungsfläche umgebenden Oberflächenbereiche können im Vergleich zu den Metallisierungsflächen hydrophobe oder lipophobe Eigenschaften aufweisen.The substrate to be provided has one or more metallization surfaces, wherein at least one metallization surface serves as target region for the component to be applied to the substrate. In some embodiments, at least two separate metallization surfaces serve as the target area for a component to be applied. For carrying out the method according to the invention 100 For example, the substrate to be provided may have at least one metallization surface, this metallization surface having hydrophilic or lipophilic properties with respect to the surface regions of the substrate surrounding the metallization surface. These surface regions surrounding the at least one metallization surface may have hydrophobic or lipophobic properties in comparison to the metallization surfaces.

Die Metallisierungsflächen können beispielsweise Gold, Kupfer, Aluminium, Nickel, Chrom, Silber, Platin oder andere Metalle oder metallischen Verbindungen aufweisen. Die hydrophilen Metallisierungsflächen können gegenüber einem Wassertropfen einen Kontaktwinkel nahe 0°, also beispielsweise zwischen 0° und 20°, zwischen 0° und 10° oder zwischen 0° und 5° aufweisen.The metallization surfaces may include, for example, gold, copper, aluminum, nickel, chromium, silver, platinum or other metals or metallic compounds. The hydrophilic metallization surfaces can have a contact angle close to 0 ° relative to a drop of water, for example between 0 ° and 20 °, between 0 ° and 10 ° or between 0 ° and 5 °.

Die Benetzbarkeit von Oberflächen, also der hydrophile oder hydrophobe Charakter von Oberflächen durch bestimmte Flüssigkeiten oder flüssigen Assemblierungsmedien wird üblicherweise durch den Kontaktwinkel eines Flüssigkeitstropfens auf der Oberfläche charakterisiert. Als Kontaktwinkel (oder Benetzungswinkel) wird der Winkel bezeichnet, den ein Flüssigkeitstropfen auf der Oberfläche eines Feststoffs zu dieser Oberfläche bildet. Die Größe des Kontaktwinkels zwischen Flüssigkeit und Feststoff hängt ab von der Wechselwirkung zwischen den Stoffen an der Berührungsfläche. Je geringer diese Wechselwirkung ist, desto größer wird der Kontaktwinkel. Kleine Kontaktwinkel, also beispielsweise Winkel zwischen 0° und 20°, zwischen 0° und 10° oder 0° und 5° bedeuten hierbei, dass sich ein Flüssigkeitstropfen auf der entsprechenden Oberfläche ausbreitet, die Benetzung also sehr gut auf dieser Oberfläche ist, die Oberfläche also hydrophil ist oder hydrophile Eigenschaften aufweist. Große Kontaktwinkel, beispielsweise zwischen 40° und 110° oder zwischen 40° und 60° oder zwischen 100° und 110° bedeuten hingegen, dass der Flüssigkeitstropfen stehen bleibt, so dass in einem Querschnittsbild des Flüssigkeitstropfens ein sehr großer Kontaktwinkel zwischen der Substratoberfläche und der Tropfenoberfläche entsteht, die Benetzbarkeit also schlecht ist und die Oberfläche also hydrophob ist oder hydrophobe Eigenschaften aufweist.The wettability of surfaces, ie the hydrophilic or hydrophobic character of surfaces by certain liquids or liquid assembly media is usually characterized by the contact angle of a liquid drop on the surface. The contact angle (or wetting angle) is the angle formed by a drop of liquid on the surface of a solid to this surface. The size of the contact angle between liquid and solid depends on the interaction between the substances at the contact surface. The smaller this interaction, the larger the contact angle becomes. Small contact angles, ie for example angles between 0 ° and 20 °, between 0 ° and 10 ° or 0 ° and 5 °, mean that a drop of liquid spreads on the corresponding surface, ie the wetting is very good on this surface, the surface So it is hydrophilic or has hydrophilic properties. Large contact angles, for example between 40 ° and 110 ° or between 40 ° and 60 ° or between 100 ° and 110 ° mean that the liquid drop stops, so that in a cross-sectional image of the liquid drop a very large contact angle between the substrate surface and the drop surface is formed, the wettability is so poor and the surface is therefore hydrophobic or has hydrophobic properties.

Eine Substanz oder Oberfläche wird als lipophil bezeichnet, wenn sie sich gut in Fetten und Ölen lösen lässt oder ihrerseits Fette und Öle gut lösen kann. Wohingegen eine Substanz oder Oberfläche als lipophob bezeichnet wird, wenn sie Fett oder Öl meidende Eigenschaften aufweist. Die Eigenschaft beschreibt also flüssige Stoffe, beispielsweise Wasser, die sich nicht mit Fetten und Ölen mischen lassen, sondern bei dem Versuch eine Emulsion bilden.A substance or surface is called lipophilic if it dissolves well in fats and oils, or if it can easily dissolve fats and oils. Whereas a substance or surface is said to be lipophobic if it has fat or oil-avoiding properties. The property thus describes liquid substances, for example water, which can not be mixed with fats and oils, but form an emulsion in the experiment.

Das bereitzustellende Substrat kann ein metallstrukturiertes flexibles Foliensubstrat, beispielsweise also eine metallstrukturierte Kunststoff- oder Polymerfolie sein. Das Polymersubstrat bzw. die Kunststofffolie oder das Foliensubstrat kann beispielsweise Polyimid (PI), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylennaphtalat (PEN), Polyetherketone (PEEK), etc. aufweisen. Die die mindestens eine Metallisierungsfläche umgebenden Oberflächenbereiche können elektrisch isolierend sein, also beispielsweise auch Polyimid, PET, PEN, PEEK, Photolack, aber auch Siliziumoxid oder Siliziumnitridbeschichtungen aufweisen. Das Substrat kann mit einer elektrisch isolierenden Schicht beschichtet sein, auf die die Metallisierungsflächen angeordnet sind. Beispielsweise kann also auf einen Halbleiterwafer eine dünne Polymerschicht aufgebracht werden und auf die dünne Polymerschicht die Metallisierungsflächen.The substrate to be provided may be a metal-structured flexible film substrate, for example a metal-structured plastic or polymer film. The polymer substrate or the plastic film or the film substrate may comprise, for example, polyimide (PI), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyether ketones (PEEK), etc. The surface regions surrounding the at least one metallization surface may be electrically insulating, that is, for example, polyimide, PET, PEN, PEEK, photoresist, but also silicon oxide or silicon nitride coatings. The substrate may be coated with an electrically insulating layer on which the metallization surfaces are arranged. For example, a thin polymer layer can thus be applied to a semiconductor wafer, and the metallization surfaces can be applied to the thin polymer layer.

Das Benetzen 120 der mindestens einen Metallisierungsfläche mit einem flüssigen Assemblierungsmedium kann beispielsweise durch Tropfen, Sprühen, Drucken, Eintauchen in das flüssige Assemblierungsmedium, Übergießen mit einer größeren Menge des flüssigen Assemblierungsmediums oder auch auf andere Arten erfolgen. Das Benetzen kann also großflächig das ganze Substrat einschließlich der Metallisierungsflächen umfassen oder aber gezielter nur die Metallisierungsflächen oder nur die Metallisierungsflächen einschließlich der die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche des Substrates umfassen. Wie später ferner gezeigt wird, kann das Benetzen 120 auch in einem sogenannten Rolle-zu-Rolle-Verfahren durchgeführt werden, bei dem dann beispielsweise mittels Walzen, durch Sprühen, mittels, Drucken, ähnlich wie bei einem Tintenstrahldrucker oder mittels Schwammen das flüssige Assemblierungsmedium in einem kontinuierlich ablaufenden Rolle-zu-Rolle-Verfahren auf das Substrat aufgebracht wird.The wetting 120 the at least one metallization surface with a liquid assembly medium may be, for example, by dropping, spraying, printing, immersing in the liquid assembly medium, overmolding with a larger amount of the liquid assembly medium, or otherwise. The wetting can thus cover the entire substrate including the metallization areas over a large area or, more specifically, only the metallization areas or only the metallization areas including the surface areas of the substrate surrounding the metallization areas. As will be further shown later, wetting may occur 120 also be carried out in a so-called roll-to-roll process, in which then, for example by means of rolling, by spraying, by means of printing, similar to an inkjet printer or by means of sponges, the liquid assembly medium in a continuous roll-to-roll process is applied to the substrate.

Bei dem flüssigen Assemblierungsmedium kann es sich beispielsweise um eine Flüssigkeit wie Wasser, eine ölige Flüssigkeit, Öl, ein Lösungsmittel, einen flüssigen Klebstoff, einen leitfähigen Klebstoff oder auch einen anisotrop leitfähigen Klebstoff etc. handeln. Das flüssige Assemblierungsmedium kann eine Viskosität η aufweisen, wobei die Viskosität des flüssigen Assemblierungsmediums bei einer Assemblierungstemperatur beispielsweise zwischen 0.5 mPas und 1000 mPas, zwischen 1 mPas und 50 mPas oder zwischen 0.8 mPas und 100 mPas liegen kann. Die Viskosität eines Materials hängt von der Temperatur ab, so dass sich der Viskositätswert η des flüssigen Assemblierungsmediums auf die jeweilige Assemblierungstemperatur bezieht, weshalb auch unterschiedliche flüssige Assemblierungsmedien in Abhängigkeit der jeweiligen Assemblierungstemperatur verwendet werden können.The liquid assembly medium may be, for example, a liquid such as water, an oily liquid, oil, a solvent, a liquid adhesive, a conductive adhesive, or an anisotropic conductive adhesive, etc. The liquid assembly medium may have a viscosity η, wherein the viscosity of the liquid assembly medium at an assembly temperature may be, for example, between 0.5 mPas and 1000 mPas, between 1 mPas and 50 mPas, or between 0.8 mPas and 100 mPas. The viscosity of a material depends on the temperature, so that the viscosity value η of the liquid assembly medium refers to the respective assembly temperature, which is why different liquid assembly media can be used depending on the particular assembly temperature.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist ferner einen Schritt des Aufbringens 130 eines Bauteils, z. B. eines Chips, auf das flüssige Assemblierungsmedium, das sich auf der mindestens einen zugeordneten Metallisierungsfläche. befindet, auf. Das Aufbringen kann so erfolgen, dass das Bauteil aufgrund der Oberflächenspannung des flüssigen Assemblierungsmediums an der Oberfläche desselben gehalten wird, also auf dem flüssigen Assemblierungsmedium bzw. dem flüssigen Assemblierungsmediumtropfen schwimmt und nicht aufgrund der Schwerkraft in dem flüssigen Assemblierungstropfen absinkt und auf dem Substrat zum Liegen kommt.The method according to the invention also has a step of applying 130 a component, for. A chip, onto the liquid assembly medium located on the at least one associated metallization surface. is on. The application may be such that due to the surface tension of the liquid assembly medium, the component is held on the surface thereof, ie floats on the liquid assembly medium or liquid assembly medium droplet and does not sink due to gravity in the liquid assembly droplet and come to rest on the substrate ,

Der Schritt des Aufbringens eines Bauteils auf das flüssige Assemblierungsmedium kann so durchgeführt werden, dass das Bauteil bei der Ablage auf dem flüssigen Assemblierungsmedium durch die Oberflächenspannung des flüssigen Assemblierungsmediums an der Oberfläche gehalten wird und nicht in das flüssige Assemblierungsmedium eintaucht oder absinkt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass ein Bauteil verwendet wird das eine Dicke kleiner 150 μm oder eine Dicke zwischen 20 μm und 50 μm aufweist. Das Gewicht eines solchen Bausteines kann also gewählt sein, dass er bei der Ablage des Bausteines auf dem flüssigen Assemblierungsmedium durch die Oberflächenspannung des flüssigen Assemblierungsmediums an der Oberfläche gehalten wird und nicht in das flüssige Assemblierungsmedium eintaucht oder absinkt.The step of applying a component to the liquid assembly medium may be performed so that, when deposited on the liquid assembly medium, the component is held at the surface by the surface tension of the liquid assembly medium and does not dip or sink into the liquid assembly medium. This can be achieved, for example, by using a component which has a thickness of less than 150 μm or a thickness of between 20 μm and 50 μm. Thus, the weight of such a device may be selected to be held on the surface by the surface tension of the liquid assembly medium when depositing the device on the liquid assembly medium and not dipping or sinking into the liquid assembly medium.

Durch das Aufbringen eines Bauteils auf das flüssige Assemblierungsmedium, wobei das Bauteil an der Oberfläche des Assemblierungsmediums gehalten wird, kann sich das Bauteil über der mindestens einen zugeordneten hydrophilen oder liphophilen Metallisierungsfläche ausrichten. Das heißt, falls das Bauteil nicht absinkt, kann es bezüglich der zumindest einen zugeordneten Metallisierungsfläche durch die Oberflächenspannung ausgerichtet werden. Ein Ausrichten eines Bauteils kann sowohl ein Zentrieren des Bauteils als auch eine Anpassung des Bauteils zu Winkel- und/oder Kanten bzw. Randgeometrien von Metallisierungsflächen bezüglich einer Metallisierungs- oder Kontaktfläche oder eines Zielgebietes, umfassen.By applying a device to the liquid assembly medium, with the device held to the surface of the assembly medium, the device may align over the at least one associated hydrophilic or lipophilic metallization surface. That is, if the component does not sink, it may be aligned by the surface tension with respect to the at least one associated metallization surface. Aligning a component can both center the component and adapt it of the component to angle and / or edge or edge geometries of Metallisierungsflächen with respect to a metallization or contact area or a target area include.

Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann durch die Form der hydrophilen Metallisierungsflächen und damit einhergehend der Ausgestaltung der Form der Tropfenbildung des Assemblierungsmediums auf der Metallisierungsfläche eine Vorzugsrichtung für die Ausrichtung des Bauteils u. a. durch die Oberflächenspannung des Tropfens bewirkt werden. Die Ausrichtung eines auf einem flüssigen Assemblierungsmedium aufgebrachten Bauteils kann sowohl von der Form der Metallisierungsfläche, als auch von der Menge und der Oberflächenspannung des flüssigen Assemblierungsmediums abhängen. Beispielsweise kann eine Metallisierungsfläche eine längliche rechteckige Form aufweisen, so dass ein darauf befindlicher Tropfen des Assemblierungsmediums ebenfalls diese Form annehmen wird und ein Bauteil, welches beispielsweise um 90° gedreht zu der länglichen Form des Tropfens abgelegt wird, durch die Oberflächenspannung in eine zu der Metallisierungsfläche parallelen Lage gedreht wird.According to some embodiments, the shape of the hydrophilic metallization surfaces and, concomitantly, the configuration of the shape of the droplet formation of the assembly medium on the metallization surface may provide a preferred direction for the alignment of the component u. a. caused by the surface tension of the drop. The orientation of a device mounted on a liquid assembly medium may depend on both the shape of the metallization surface and the amount and surface tension of the liquid assembly medium. For example, a metallization surface may have an elongated rectangular shape such that a drop of the assembly medium thereon will also take this shape and a component deposited, for example, 90 ° to the elongated shape of the droplet, by the surface tension into the metallization surface parallel position is rotated.

Wie in dem Flussdiagramm in 1 dargestellt ist, kann das erfindungsgemäße Verfahren in einem anderen Ausführungsbeispiel weiterhin einen Schritt des Fixierens 140 des ausgerichteten Bauteils auf dem Substrat aufweisen, wobei das flüssige Assemblierungsmedium ein flüssiger Klebstoff ist, ein leitfähiger Klebstoff oder ein anisotrop leitfähiger Klebstoff sein kann. In anderen Worten kann es sich also bei einigen Ausführungsbeispielen bei dem Fixieren 140 um ein Aufkleben des ausgerichteten Bauteils nach der Durchführung des Schrittes des Aufbringens 120 handeln. Das flüssige Assemblierungsmedium kann also ein Klebstoff sein, der dann, nachdem das Bauteil durch die Oberflächenspannung und der Gestalt des flüssigen Klebstofftropfens über den Metallisierungsflächen ausgerichtet ist, aushärtet und das ausgerichtete Bauteil fest auf dem Bauteil fixiert. Ein Bauteil kann beispielsweise dann ausgerichtet sein, wenn es mit einer gewünschten Lage oder Position auf dem Substrat übereinstimmt oder wenigstens innerhalb einer Lagetoleranz von weniger als 5%, weniger als 3% oder weniger als 1% mit dieser gewünschten Position übereinstimmt. Die gewünschte Position kann beispielsweise der Form bzw. Geometrie des Zielgebietes zur Aufnahme des Bauteils entsprechen. Parallele Kanten und/oder Winkel der Metallisierungsflächen und des ausgerichteten Bauteils können eine Abweichung von weniger als 10°, weniger als 5° oder weniger als 1° im ausgerichteten Zustand aufweisen.As in the flowchart in 1 In another embodiment, the method according to the invention may further comprise a step of fixing 140 of the aligned component on the substrate, wherein the liquid assembly medium is a liquid adhesive, may be a conductive adhesive or an anisotropically conductive adhesive. In other words, it may be in some embodiments in the fixing 140 to stick the aligned component after performing the step of applying 120 act. Thus, the liquid assembly medium may be an adhesive, which then, after the component is aligned by the surface tension and the shape of the liquid adhesive drop above the metallization surfaces, cures and fixes the aligned component firmly on the component. For example, a component may be aligned when it matches a desired position or position on the substrate, or at least within a positional tolerance of less than 5%, less than 3% or less than 1%, coincides with that desired position. The desired position can correspond, for example, to the shape or geometry of the target area for receiving the component. Parallel edges and / or angles of the metallization surfaces and the aligned component may have a deviation of less than 10 °, less than 5 ° or less than 1 ° in the aligned state.

Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann also ein Bauteil mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einem Substrat bzw. einem Zielgebiet ausgerichtet werden, und dort fest, also final, fixiert werden. Im Gegensatz dazu wird bei anderen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung das Bauelement reversibel auf einem Trägersubstrat fixiert. Das Trägersubstrat kann dann als Zwischenträger fungieren. Die Bauteile lassen sich also wieder reversibel entfernen und es besteht keine finale feste Fixierung der ausgerichteten Bausteine sondern eine reversible Fixierung. Die Metallisierungsflächen können elektrische Anschlussleitungen aufweisen und das Substrat kann andere elektronische Schaltkreise oder Schaltstrukturen aufweisen. In weiteren Anwendungsgebieten kann ein Substrat auch andere mechanische oder optische Bauteile aufweisen.According to some embodiments, therefore, a component can be aligned by means of the method according to the invention on a substrate or a target area, and fixed there, ie, finally, fixed. In contrast, in other embodiments of the present invention, the device is reversibly fixed to a carrier substrate. The carrier substrate may then act as an intermediate carrier. The components can thus be reversibly removed and there is no final fixed fixation of the aligned components but a reversible fixation. The metallization areas may have electrical connection lines and the substrate may have other electronic circuits or switching structures. In other fields of application, a substrate may also have other mechanical or optical components.

Das flüssige Assemblierungsmedium kann beispielsweise ein leitfähiger Klebstoff sein, so dass ein elektrisches Bauelement, das auf einer zugeordneten Metallisierungsfläche ausgerichtet und fixiert wurde, elektrisch kontaktiert ist. Es kann also eine Spannung angelegt werden bzw. Strom über die Zuleitungen und die Metallisierungsflächen zu dem Bauteil. Bei solch einem Bauelement, welches auf mindestens einer Metallisierungsfläche ausgerichtet und fixiert ist, kann es sich beispielsweise um eine Leuchtdiode (LED) handeln, bei der ein elektrischer Anschluss über die Metallisierungsfläche und den leitfähigen Klebstoff erfolgt und ein zweiter elektrischer Anschluss über einen Kontakt an der Oberfläche der LED, die beispielsweise der Metallisierungsfläche gegenüberliegt erfolgt.For example, the liquid assembly medium may be a conductive adhesive such that an electrical device that has been aligned and fixed on an associated metallization surface is electrically contacted. So it can be applied to a voltage or current through the leads and the metallization to the component. In such a device, which is aligned and fixed on at least one Metallisierungsfläche, it may for example be a light emitting diode (LED), in which an electrical connection via the metallization and the conductive adhesive and a second electrical connection via a contact on the Surface of the LED, for example, the metallization is opposite.

In 2 ist ein weiteres Flussdiagramm zum Verfahren zum ausgerichteten Aufbringen von Bauteilen auf einem Trägersubstrat dargestellt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann das Bereitstellen 110 eines Substrats mit Metallisierungsflächen so durchgeführt werden, dass ein Substrat mit unterteilten Metallisierungsflächen bereitgestellt wird, wobei mindestens zwei Metallisierungsflächen zur Aufnahme eines Bauteils vorgesehen sind, wobei die mindestens zwei Metallisierungsflächen durch einen Spalt unterteilt sind, und wobei der Schritt des Benetzens 120 der mindestens zwei Metallisierungsflächen so durchgeführt wird, dass der Spalt von dem flüssigen Assemblierungsmedium überbrückt wird.In 2 FIG. 3 illustrates another flowchart of the method of aligning components on a carrier substrate. According to this embodiment, the providing 110 of a substrate having metallization surfaces are performed so as to provide a substrate with divided metallization areas, wherein at least two metallization areas are provided for receiving a component, wherein the at least two metallization areas are divided by a gap, and wherein the step of wetting 120 the at least two metallization surfaces are performed so that the gap is bridged by the liquid assembly medium.

Das Verfahren weist ferner wieder den Schritt des Aufbringens 130 eines Bauteils auf das flüssige Assemblierungsmedium das sich auf den mindestens zwei zugeordneten Metallisierungsflächen befindet, auf, wobei das Bauteil aufgrund der Oberflächenspannung des flüssigen Assemblierungsmediums an der Oberfläche desselben gehalten wird, um sich über den mindestens zwei zugeordneten Metallisierungsflächen auszurichten. In einigen Ausführungsbeispielen der obigen Erfindung kann das Verfahren, wie in 2 dargestellt ist, ferner einen Schritt des Entfernens 150 des flüssigen Assemblierungsmediums aufweisen, so dass das Bauteil ausgerichtet auf den mindestens zwei Metallisierungsflächen angeordnet ist. In einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren ferner einen Schritt des Fixierens und/oder des Ausrichtens 160 des Bauteils mittels elektrostatischer Kräfte auf dem Substrat durch Anlegen einer elektrischen Haltespannung über die mindestens zwei Metallisierungsflächen aufweisen. Das Anlegen einer elektrischen Haltespannung zum Fixieren und/oder Ausrichten eines Bauteils kann nach dem Entfernen des flüssigen Assemblierungsmediums 150 durchgeführt werden oder aber auch schon während bzw. bei dem Schritt des Aufbringens 130 eines Bauteils auf das flüssige Assemblierungsmedium. D. h. eine elektrische Haltespannung kann an den mindestens zwei Metallisierungsflächen, die als leitfähige Elektrodenflächen ausgebildet sind, erst nach Entfernen bzw. Abtrocknen des Assemblierungsmediums angelegt werden oder auch schon während des Vorgangs der Selbstausrichtung an der Oberfläche des Assemblierungsmediums.The method further includes the step of applying 130 of a component on the liquid assembly medium located on the at least two associated metallization surfaces, the component being held on the surface thereof due to the surface tension of the liquid assembly medium to align over the at least two associated metallization surfaces. In some embodiments of the above invention, the method as shown in FIG 2 is shown, further comprising a step of removing 150 of the liquid Have assembly medium, so that the component is arranged aligned on the at least two metallization. In some embodiments of the present invention, the method may further include a step of fixing and / or aligning 160 of the component by means of electrostatic forces on the substrate by applying an electrical holding voltage over the at least two metallization surfaces. The application of an electrical holding voltage for fixing and / or aligning a component can after removal of the liquid assembly medium 150 be performed or even during or at the step of applying 130 a component on the liquid assembly medium. Ie. An electrical holding voltage can be applied to the at least two metallization surfaces, which are formed as conductive electrode surfaces, only after removal or drying of the assembly medium or even during the process of self-alignment on the surface of the assembly medium.

Bei Ausführungsbeispielen zu dem Verfahren zum ausgerichteten Aufbringen von Bauteilen kann der Schritt des Bereitstellens 110 ferner einen Teilschritt des Durchführens einer Remote-Plasmabehandlung 115 der Oberfläche des Substrats mit einem fluorhaltigen Plasma, um die hydrophilen Eigenschaften der Metallisierungsflächen und die hydrophoben Eigenschaften der die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche oder die lipophilen Eigenschaften der Metallisierungsflächen und die lipophoben Eigenschaften der die Metallisierungsflächen umgebende Oberflächenbereiche zu erhalten. Kennzeichen eines Remote-Plasmas kann ein sehr hoher Anteil an elektrisch neutralen Radikalen sein, hier also Fluor-Radikale. Andere Plasmaprodukte, beispielsweise eines CF4-Ausgangsgases, können nur in geringen Mengen auf das Träger- bzw. Foliensubstrat auftreffen, deshalb bildet sich auf den Metallisierungsflächen beispielsweise kein oder nur sehr unwahrscheinlich ein Fluor-Karbon Film aus, da hauptsächlich Fluor-Atome und nur wenige Kohlenstoff-Atome auf das Trägersubstrat treffen.In exemplary embodiments of the method for the aligned application of components, the step of providing 110 a sub-step of performing a remote plasma treatment 115 the surface of the substrate with a fluorine-containing plasma in order to obtain the hydrophilic properties of the metallization and the hydrophobic properties of the surface areas surrounding the metallization or the lipophilic properties of the metallization and the lipophobic properties of the surfaces surrounding the metallization. Characteristics of a remote plasma can be a very high proportion of electrically neutral radicals, in this case fluorine radicals. Other plasma products, such as a CF 4 starting gas, can impinge only small amounts on the carrier or film substrate, therefore, forms on the metallization, for example, no or very unlikely a fluorine-carbon film, since mainly fluorine atoms and only few carbon atoms hit the carrier substrate.

Gemäß einiger Ausführungsbeispiele wirkt auf die zu beschichtende Oberfläche des Substrates beispielsweise ein fluorhaltiges Plasma, also z. B. ein CF4-Plasma, ein SF3-Plasma, ein SF6-Plasma oder Mischungen eines dieser Plasmen mit Sauerstoff oder Stickstoff, insbesondere ein F/C/O2-Plasma. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Plasma einen fluorhaltigen Anteil A von größer gleich 50 Vol.-% aufweisen und einen sauerstoffhaltigen Anteil B von kleiner gleich 50%. Der Anteil A und der Anteil B können zusammen ungefähr 100% ergeben. Beispielsweise kann also solch ein Plasma eine Zusammensetzung von ungefähr 60 Vol.-% CF4 und ungefähr 40% Vol.-% O2 oder von ungefähr 80 Vol.-% CF4 und ungefähr 20 Vol.-% O2 aufweisen. Durch den Zusatz von Sauerstoffgas – z. B. 20% Vol. zu 80% Vol. CF4-Gas – kann die Ausbildung eines Fluor-Karbon-Films auf den Metallisierungsflächen, ebenfalls eher verhindern, da der Sauerstoff Kohlenstoff oxidiert und das Produkt als gasförmiges CO2 abgepumpt werden kann.According to some embodiments acts on the surface to be coated of the substrate, for example, a fluorine-containing plasma, so z. As a CF 4 plasma, an SF 3 plasma, a SF 6 plasma or mixtures of these plasmas with oxygen or nitrogen, in particular an F / C / O 2 plasma. In some embodiments, the plasma may have a fluorine-containing fraction A of greater than or equal to 50% by volume and an oxygen-containing fraction B of less than or equal to 50%. The proportion A and the proportion B together can be about 100%. For example, such a plasma may have a composition of about 60% by volume CF 4 and about 40% by volume O 2 or from about 80% by volume CF 4 and about 20% by volume O 2 . By the addition of oxygen gas -. B. 20% vol. To 80% Vol. CF 4 gas - can also prevent the formation of a fluorine-carbon film on the metallization, rather than the oxygen oxidized carbon and the product can be pumped out as gaseous CO 2 .

Das Plasma kann als ein Niederdruckplasma, beispielsweise bei einem Kammerdruck von 0.1–100 hPa oder als Atmosphärenplasma bei Normaldruck, auf die gesamte Oberseite bzw. Oberfläche des Trägersubstrats oder auf die Metallisierungsflächen und zumindest die die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche einwirken. Die Plasmabehandlung mit einem fluorhaltigen Plasma kann vorzugsweise mittels einer Remote-Plasambehandlung durchgeführt werden. Denkbar ist aber auch eine direkte Plasmabehandlung (direct plasma). Die Plasmaeinwirkung kann ferner in einem durchlaufenden Prozess durchgeführt werden.The plasma can act as a low-pressure plasma, for example at a chamber pressure of 0.1-100 hPa or as atmospheric plasma at normal pressure, on the entire top side or surface of the carrier substrate or on the metallization surfaces and at least the surface areas surrounding the metallization surfaces. The plasma treatment with a fluorine-containing plasma can preferably be carried out by means of a remote plasam treatment. It is also conceivable, however, a direct plasma treatment (direct plasma). The plasma action can also be carried out in a continuous process.

Bei einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann das fluorhaltige Plasma vollflächig auf die gesamte Oberfläche des Substrats einwirken. Es wird also kein Maskenschritt benötigt, um eine unterschiedliche Benetzbarkeit der Substratoberfläche und der Metallisierungsflächen in dem fluorhaltigen Plasma zu erhalten. Dass heißt, in einem einzigen Schritt kann durch die Einwirkung des fluorhaltigen Plasmas das Substrat mit den Metallisierungsflächen so behandelt werden, dass die Metallisierungsflächen hydrophile Eigenschaften aufweisen und die übrigen Oberflächenbereiche des Substrats, besonders die die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche oder zumindest Teile der die Metallisierungsfläche umgebenden Oberflächenbereiche, hydrophobe Eigenschaften aufweisen. Das heißt, in einem einzigen Schritt können ohne Verwendung von Masken oder ohne den Einsatz von Maskentechnik durch die Anwendung des fluorhaltigen Plasmas in einer Remote-Plasmabehandlung sowohl hydrophile Metallisierungsflächen als auch hydrophobe Oberflächenbereiche bzw. lipophile Metallisierungsflächen und lipophobe Bereiche auf dem Substrat erzeugt werden. Dabei ist keine Maskentechnik nötig, um eine selektive Plasmabehandlung der Metallisierungsflächen und der übrigen Oberflächenbereiche des Substrates zu erzielen. Es wird also beispielsweise auch keine Fotolackschicht benötigt, um Bereiche der Oberfläche des Substrats abzudecken, um unterschiedlich benetzende Eigenschaften der Substratoberfläche zu erzielen. Durch die Verwendung einer Remote-Plasmabehandlung wird ferner auch keine karbonhaltige dünne Schicht auf den Metallisierungsflächen abgeschieden, wobei eine Reinigung oder Säuberung der Metallisierungsflächen Oberflächen erfolgen kann.In some embodiments of the present invention, the fluorine-containing plasma may be fully exposed to the entire surface of the substrate. Thus, no masking step is needed in order to obtain a different wettability of the substrate surface and of the metallization surfaces in the fluorine-containing plasma. That is, in a single step, by the action of the fluorine-containing plasma, the substrate may be treated with the metallization surfaces such that the metallization surfaces have hydrophilic properties and the remaining surface areas of the substrate, especially the surface areas surrounding the metallization areas or at least portions of the surface areas surrounding the metallization area have hydrophobic properties. That is, in a single step, without the use of masks or the use of masking techniques, the application of the fluorine-containing plasma in a remote plasma treatment can produce both hydrophilic metallization areas and hydrophobic surface areas or lipophilic metallization areas and lipophobic areas on the substrate. In this case, no mask technique is necessary to achieve a selective plasma treatment of the metallization and the other surface areas of the substrate. Thus, for example, no photoresist layer is required to cover areas of the surface of the substrate in order to achieve different wetting properties of the substrate surface. Furthermore, by using a remote plasma treatment, no carbon-containing thin layer is deposited on the metallization surfaces, whereby cleaning or cleaning of the metallization surfaces can take place.

Es lassen sich also in einem einzigen Plasmabehandlungsschritt ohne Maskentechnik die oben beschriebenen hydrophilen Eigenschaften der Metallisierungsflächen und hydrophoben Eigenschaften der übrigen Bereiche des Substrats erzielen. Die hydrophilen Eigenschaften der Metallisierungsflächen können relativ zu den hydrophoben Eigenschaften der die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche sein. Die hydrophilen Metallisierungsflächen können einen kleineren Kontaktwinkel mit einem Wassertropfen aufweisen als die hydrophoben Oberflächenbereiche oder Teile der Oberflächenbereiche. Die die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche können beispielsweise auch metallische elektrische Zuleitungen oder Schaltungen aufweisen. Diese können ebenfalls hydrophile Eigenschaften aufweisen. Die Metallisierungsflächen brauchen also nicht vollständig von hydrophoben Oberflächenbereichen umgeben sein. Thus, in a single plasma treatment step without masking technique, the above-described hydrophilic properties of the metallization areas and hydrophobic properties of the remaining areas of the substrate can be achieved. The hydrophilic properties of the metallization surfaces may be relative to the hydrophobic properties of the surface regions surrounding the metallization surfaces. The hydrophilic metallization surfaces may have a smaller contact angle with a water droplet than the hydrophobic surface regions or parts of the surface regions. The surface areas surrounding the metallization areas can also have, for example, metallic electrical leads or circuits. These may also have hydrophilic properties. The metallization surfaces need not be completely surrounded by hydrophobic surface areas.

Bei Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann die Plasmabehandlung in einem Vakuumreaktor durchgeführt werden, der bis zu einem Druck von wenigen hPa mit einem fluorhaltigen Ätzgas gefüllt ist, und in dem eine Hochfrequenz- oder elektrodenlose Mikrowellenentladung, beispielsweise zwischen zwei GHz und drei GHz, also beispielsweise bei 2.45 GHz gezündet wird und so ein hochreaktives, ätzaktives Plasma erzeugt wird. Besonders geeignet zur Durchführung der Plasmabehandlung ist die sogenannte Remote-Plasmabehandlung, bei der die Plasmaerzeugung in einer Vorkammer stattfindet, also nicht direkt in unmittelbarer Nähe bzw. der Kammer des mit dem Plasma zu behandelten Gegenstands, wie es bei der direkten Plasamabehandlung (direct plasma) durchgeführt wird. Eine Remote-Plasmabehandlung kann gewählt werden, wenn wie beim Reinigungsätzen auf eine Anisotropie beim Ätzen verzichtet werden kann.In embodiments of the present invention, the plasma treatment may be carried out in a vacuum reactor filled to a pressure of a few hPa with a fluorine-containing etching gas, and in which a high frequency or electrodeless microwave discharge, for example between two GHz and three GHz, so for example 2.45 GHz is ignited and so a highly reactive, etching-active plasma is generated. Particularly suitable for carrying out the plasma treatment is the so-called remote plasma treatment, in which the plasma generation takes place in an antechamber, ie not directly in the immediate vicinity or the chamber of the object to be treated with the plasma, as in direct plasma treatment (direct plasma). is carried out. A remote plasma treatment can be selected if, as with cleaning etching, etching anisotropy can be dispensed with.

Wie in dem Flussdiagramm in 2 gezeigt ist, kann das Benetzen 120 der Metallisierungsflächen mit einem flüssigen Assemblierungsmedium so durchgeführt werden, dass innerhalb einer Zeitdauer von weniger als zwei Stunden oder von weniger als 15 Minuten nach der Remote-Plasmabehandlung 115 das Benetzen durchgeführt wird. Es wurde nun erkannt, dass eine Zeitkopplung zwischen der Plasmabehandlung des Substrats mit den Metallisierungsflächen und dem Benetzen 120 der Metallisierungsflächen mit einem flüssigen Assemblierungsmedium nötig ist. Diese Zeitkopplung kann deshalb nötig sein, um die hydrophilen Eigenschaften der Metallisierungsflächen und die hydrophoben Eigenschaften der die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche oder die lipophilen Eigenschaften der Metallisierungsflächen und die lipophoben Eigenschaften der die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche beizubehalten. In anderen Worten können die hydrophilen und hydrophoben bzw. lipophilen und lipophoben Eigenschaften der entsprechenden Bereiche des Substrats nach der fluorhaltigen Remote-Plasmabehandlung mit der Zeit bei Lagerung an Umgebungsluft verloren gehen. Die hydrophilen Metallisierungsflächen können ihre hydrophilen Eigenschaften mit der Zeit bei Lagerung an Luft verlieren oder sie können reduziert werden. Deshalb kann in weiteren Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung das erfindungsgemäße Verfahren auch einen Schritt des Unterbringens 170 des Substrats in einer Schutz- oder Inertgasatmosphäre oder in Vakuum bzw. in Unterdruck aufweisen. Dass heißt, nach der fluorhaltigen Plasmabehandlung kann das entsprechende Substrat in einer Schutzgas- oder in einer Inertgasatmosphäre oder im Vakuum, also bei Unterdruck, gelagert werden. Bei dem Schutz- bzw. dem Inertgas kann es sich um Edelgase, wie z. B. Helium, Neon, Argon, Krypton oder auch um Stickstoff oder sonstige Schutzgase oder Schutzgaskombinationen handeln, die geeignet sind die hydrophilen und hydrophoben bzw. die lipophilen und lipophoben Eigenschaften des Substrats mit den Metallisierungsflächen nach der fluorhaltigen Plasmabehandlung zu erhalten.As in the flowchart in 2 can be shown wetting 120 of the metallization surfaces with a liquid assembly medium such that within a period of less than two hours or less than fifteen minutes after the remote plasma treatment 115 wetting is performed. It has now been recognized that a time coupling between the plasma treatment of the substrate with the metallization surfaces and the wetting 120 the metallization surfaces with a liquid assembly medium is necessary. This time-sharing may therefore be necessary to maintain the hydrophilic properties of the metallization areas and the hydrophobic properties of the surface areas surrounding the metallization areas or the lipophilic properties of the metallization areas and the lipophobic properties of the surface areas surrounding the metallization areas. In other words, the hydrophilic and hydrophobic or lipophilic and lipophobic properties of the respective regions of the substrate may be lost over time after storage in ambient air after the fluorine-containing remote plasma treatment. The hydrophilic metallization surfaces may lose their hydrophilic properties over time when stored in air or they may be reduced. Therefore, in other embodiments of the present invention, the inventive method may also include a step of housing 170 of the substrate in a protective or inert gas atmosphere or in vacuum or in negative pressure. This means that after the fluorine-containing plasma treatment, the corresponding substrate can be stored in a protective gas or in an inert gas atmosphere or in a vacuum, ie at reduced pressure. The protective or the inert gas may be noble gases such. As helium, neon, argon, krypton or nitrogen or other shielding gases or protective gas combinations that are suitable to obtain the hydrophilic and hydrophobic or the lipophilic and lipophobic properties of the substrate with the metallization after the fluorine-containing plasma treatment.

Bei einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann also das Remote-Plasma-behandelte Substrat innerhalb einer Zeitdauer von weniger als zwei Stunden oder von weniger als 15 Minuten nach der Remote-Plasmabehandlung in einer Schutzgasatmosphäre oder im Vakuum untergebracht werden, um die hydrophilen Eigenschaften der Metallisierungsflächen und die hydrophoben Eigenschaften der die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche oder die lipophilen Eigenschaften der Metallisierungsflächen und die lipophoben Eigenschaften der die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche beizubehalten. Unter Schutzgasatmosphäre oder unter Unterdruck bzw. in Vakuum kann das Substrat beispielsweise einige Stunden, einige Tage oder einige Wochen zwischengelagert werden, bevor dann der Schritt des Benetzens 120 der mindestens einen Metallisierungsfläche mit einem flüssigen Assemblierungsmedium durchgeführt wird.Thus, in some embodiments of the present invention, the remote plasma-treated substrate may be placed in a blanket gas or vacuum within a period of less than two hours or less than fifteen minutes after remote plasma treatment to reduce the hydrophilicity of the metallization areas and to maintain the hydrophobic properties of the surface areas surrounding the metallization areas or the lipophilic properties of the metallization areas and the lipophobic properties of the surface areas surrounding the metallization areas. Under inert gas atmosphere or under reduced pressure or in vacuo, the substrate can be stored for example a few hours, a few days or a few weeks, before then the step of wetting 120 the at least one metallization surface is performed with a liquid assembly medium.

In den nachfolgenden 3a–3k wird das erfindungsgemäße Verfahren unter Bezugnahme auf eine schematisierte Darstellung in einer Aufsicht und einer Seitenansicht eines Substrats mit mindestens einer Metallisierungsfläche erläutert.In the following 3a - 3k the method according to the invention is explained with reference to a schematic representation in a plan view and a side view of a substrate having at least one metallization surface.

3a zeigt links die Aufsicht auf ein Substrat 10 mit mindestens einer Metallisierungsfläche 5, wobei die Metallisierungsfläche, wie angedeutet, eine elektrische Zuleitung 7 aufweisen kann. Die Metallisierungsfläche 5 auf dem Substrat 10 wird auch als Zielgebiet für ein aufzubringendes Bauelement (nicht gezeigt in 3a) bezeichnet. An die Metallisierungs- oder Elektrodenfläche 5 kann mittels einer Leiterbahnzuführung 7 eine elektrische Spannung angelegt werden. Dies kann später genutzt werden, um eine elektrische Spannung an die Elektroden bzw. das darauf ausgerichtete Bauelement anzulegen. Ein Teilbereich 5e der Metallisierungsfläche kann mit der elektrischen Zuleitung 7 in elektrischer Verbindung sein. Dieser die Metallisierungsfläche 5 umgebende Oberflächenbereich kann ebenfalls hydrophile bzw. lipophile Eigenschaften aufweisen. Die restliche Umgebung 15 bzw. die die Metallisierungsfläche 5 umgebenden restlichen Oberflächenbereiche können hydrophob bzw. lipophil und elektrisch isolierend sein, also beispielsweise elektrisch isolierende Polymere aufweisen, wie Polyimid, PET, PEN, PEEK, Fotolack, etc. oder auch Beschichtungen aus Siliziumoxid oder Siliziumnitrid. Denkbar sind auch andere elektrisch isolierende Materialien, wie Gläser, etc. Auf der rechten. Seite in 3a ist eine schematische Seitenansichtsdarstellung des Substrats 10 mit der mindestens einen Metallisierungsfläche 5 und der Zuleitung 7 dargestellt. Die Metallisierungsfläche 5 und die Zuleitungen 7 können auf dem Substrat angeordnet sein oder (nicht gezeigt in 3a) in diesem eingelassen sein, so dass eine ebene Oberfläche 2 des Substrates ausgebildet ist. Die Metallisierungsfläche kann beispielsweise auf einer dünnen elektrisch isolierenden Schicht auf einem Siliziumwafer angeordnet sein. 3a shows on the left the view of a substrate 10 with at least one metallization surface 5 wherein the metallization surface, as indicated, an electrical supply line 7 can have. The metallization surface 5 on the substrate 10 is also used as a target area for a device to be applied (not shown in FIG 3a ) designated. To the metallization or electrode surface 5 can by means of a Conductor track feed 7 an electrical voltage is applied. This can later be used to apply an electrical voltage to the electrodes or the component oriented thereon. A subarea 5e the metallization surface can with the electrical supply line 7 to be in electrical connection. This the metallization surface 5 surrounding surface area may also have hydrophilic or lipophilic properties. The rest of the environment 15 or the metallization surface 5 surrounding residual surface areas may be hydrophobic or lipophilic and electrically insulating, so for example, have electrically insulating polymers, such as polyimide, PET, PEN, PEEK, photoresist, etc., or even coatings of silicon oxide or silicon nitride. Also conceivable are other electrically insulating materials, such as glasses, etc. On the right. Since a 3a is a schematic side view of the substrate 10 with the at least one metallization surface 5 and the supply line 7 shown. The metallization surface 5 and the supply lines 7 may be disposed on the substrate or (not shown in FIG 3a ) be embedded in this, leaving a flat surface 2 of the substrate is formed. The metallization surface may, for example, be arranged on a thin electrically insulating layer on a silicon wafer.

Wie in 3b schematisch dargestellt ist, kann das erfindungsgemäße Verfahren so durchgeführt werden, dass ein Substrat 10 bereitgestellt wird, welches unterteilte Metallisierungsflächen aufweist, wobei mindestens zwei Metallisierungsflächen 5a, 5b – das Zielgebiet – zur Aufnahme eines Bauteils vorgesehen sind, wobei die mindestens zwei Metallisierungsflächen 5a, 5b durch einen Spalt 8 mit der Breite B unterteilt sind. Die mindestens zwei Metallisierungsflächen 5a und 5b können als Doppelelektrodenflächen bzw. Elektroden-Paare ausgebildet sein, wobei jede der beiden Elektrodenflächen 5a, 5b einen entsprechenden elektrischen Anschluss oder Zuleitung 7a, 7b aufweisen kann. Die beiden Elektrodenflächen bzw. Metallisierungsflächen 5a, 5b können hydrophile Eigenschaften aufweisen, während der Spalt 8 zwischen den beiden Elektrodenflächen 5a, 5b hydrophobe Eigenschaften aufweisen kann. Die Leiterbahnstrukturen 7a, 7b können hydrophobe oder hydrophile Eigenschaften aufweisen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Spalt 8 zwischen den mindestens zwei zugeordneten Metallisierungsflächen 5a, 5b beispielsweise eine Breite B zwischen 1 μm und 300 μm, zwischen 5 μm und 200 μm oder zwischen 20 μm und 60 μm aufweisen.As in 3b is shown schematically, the inventive method can be carried out so that a substrate 10 which has subdivided metallization areas, wherein at least two metallization areas 5a . 5b - The target area - are provided for receiving a component, wherein the at least two metallization 5a . 5b through a gap 8th are divided by the width B. The at least two metallization surfaces 5a and 5b may be formed as double electrode surfaces or electrode pairs, wherein each of the two electrode surfaces 5a . 5b a corresponding electrical connection or supply line 7a . 7b can have. The two electrode surfaces or metallization surfaces 5a . 5b may have hydrophilic properties while the gap 8th between the two electrode surfaces 5a . 5b may have hydrophobic properties. The conductor track structures 7a . 7b may have hydrophobic or hydrophilic properties. In some embodiments, the gap 8th between the at least two associated metallization surfaces 5a . 5b For example, have a width B between 1 .mu.m and 300 .mu.m, between 5 .mu.m and 200 .mu.m or between 20 .mu.m and 60 .mu.m.

Bei einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung bildet die Fläche der Metallisierungsfläche 5 (3a) oder die Flächen der mindestens zwei Metallisierungsflächen 5a, 5b und die Fläche des Spaltes 8 zwischen den Metallisierungsflächen 5a, 5b eine effektive Gesamtfläche 12. Diese effektive Gesamtfläche 12 kann bei einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung die 0.8-fache bis 2-fache, die 1.05-fache bis 1.7-fache oder auch die 1.3-fache bis 1.5-fache Größe der Grundfläche des aufzubringenden Bauteils aufweisen. Dass heißt, die effektive Gesamtfläche 12 kann in einigen Ausführungsbeispielen beispielsweise 5% bis 70% oder 20% bis 50% größer sein als die Grundfläche des auf den Metallisierungsflächen anzuordnenden Bauteils. Dadurch kann eine vereinfachte und verbesserte Ausrichtung des Bauteils erreicht werden. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die effektive Gesamtfläche 12 gleich der Grundfläche des Bauteils sein.In some embodiments of the present invention, the area of the metallization surface forms 5 ( 3a ) or the surfaces of the at least two metallization surfaces 5a . 5b and the area of the gap 8th between the metallization surfaces 5a . 5b an effective total area 12 , This effective total area 12 For example, in some embodiments of the present invention, it may be 0.8 times to 2 times, 1.05 times to 1.7 times, or 1.3 times to 1.5 times the size of the surface area of the component to be applied. That is, the effective total area 12 For example, in some embodiments, it may be 5% to 70% or 20% to 50% larger than the footprint of the component to be placed on the metallization surfaces. As a result, a simplified and improved alignment of the component can be achieved. In other embodiments, the total effective area 12 be equal to the base of the component.

Die Metallisierungsflächen können, wie in den Seitenansichten z. B. in den 3a oder 3b schematisch dargestellt ist, dünne Metallschichten sein. Diese Metallschichten können beispielsweise Kupfer, Chrom, Aluminium, Gold, Silber, Nickel oder andere Metalle oder metallische Verbindungen bzw. leitfähige Verbindungen aufweisen. Die Metallisierungsflächen 5a, 5b können auf einem Polymersubstrat 10 beispielsweise aus Polyimid, PET, PEN, PEEK oder anderen polymeren Verbindungen bzw. auf anderen organischen oder glasartigen Substraten ausgeführt sein.The metallization can, as in the side views z. Tie 3a or 3b is shown schematically, thin metal layers. These metal layers may comprise, for example, copper, chromium, aluminum, gold, silver, nickel or other metals or metallic compounds or conductive compounds. The metallization surfaces 5a . 5b can on a polymer substrate 10 For example, be made of polyimide, PET, PEN, PEEK or other polymeric compounds or other organic or glassy substrates.

Bei dem Substrat 10 kann es sich um ein Siliziumwafersubstrat handeln, wobei die Waferoberfläche 2, gemäß einem Ausführungsbeispiel, oxidiert wird oder mit einem Polymer beschichtet wird. Diese Verfahrenschritte können als weitere Teilschritte des Schrittes zum Bereitstellen 110 eines Substrates gemäß weiterer Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden. Nach dem Oxidieren oder der Polymerbeschichtung könnten dann die Leiterbahnen und die Elektrodengeometrien bzw. die Metallisierungsflächen aufgebracht werden.At the substrate 10 it may be a silicon wafer substrate, wherein the wafer surface 2 According to one embodiment, it is oxidized or coated with a polymer. These method steps may be provided as further substeps of the step of providing 110 a substrate according to further embodiments of the present invention are performed. After the oxidation or the polymer coating, the conductor tracks and the electrode geometries or the metallization surfaces could then be applied.

Im Folgenden weist zur Erklärung der Verfahrensweise des erfindungsgemäßen Verfahrens die Trägersubstratoberfläche Metallflächen bzw. Metallisierungsflächen mit elektrischen Zuleitungen in elektrisch isolierender Umgebung auf. Dass heißt, die Trägersubstratoberfläche 2 des Substrates 10 kann elektrisch isolierende Eigenschaften aufweisen.In the following, to explain the method of the method according to the invention, the carrier substrate surface has metal surfaces or metallization surfaces with electrical leads in an electrically insulating environment. That is, the carrier substrate surface 2 of the substrate 10 can have electrical insulating properties.

Wie in der schematischen Draufsicht in 3c gezeigt ist, kann ein Substrat 10 Metallisierungsflächen 5a, 5b aufweisen, so dass aufgrund ihrer Form, hier längliche Rechtecke, ein Assemblierungstropfen diese durch die hydrophile Metallisierungsform vorgegebenen Richtung einnimmt und so ein Bauteil, welches auf dem Assemblierungstropfen aufgebracht wird, in Längsrichtung der Metallisierungsflächen 5a, 5b ausgerichtet wird.As in the schematic plan view in FIG 3c can be shown, a substrate 10 metallization 5a . 5b have, so that due to their shape, here elongated rectangles, a drop of assembly takes this predetermined by the hydrophilic metallization form direction and so a component which is applied to the assembly droplet, in the longitudinal direction of the metallization 5a . 5b is aligned.

Die geometrische Form der mindestens einen bzw. mindestens zwei Metallisierungsflächen 5a, 5b kann z. B. quadratisch, rechteckig, rund, dreieckig oder auch andersgestaltig sein. The geometric shape of the at least one or at least two metallization surfaces 5a . 5b can z. B. square, rectangular, round, triangular or otherwise shaped.

Ferner können, wie in 3d schematisch dargestellt ist, mehr als eine oder zwei Metallisierungsflächen zur Aufnahme eines Bauteils vorgesehen sein. 3d, zeigt eine schematische Darstellung der Draufsicht von drei dreieckig ausgebildeten Metallisierungsflächen 5a, 5b, 5c mit entsprechenden elektrischen Zuleitungen 7a, 7b, 7c. In 3e sind beispielsweise vier Metallisierungsflächen 5a, 5b, 5c und 5d bzw. vier Pads zur Aufnahme eines Bauelementes oder Bauteiles vorgesehen. Zwischen den vier Metallisierungsflächen können beispielsweise zwei Spalte 8a und 8b angeordnet sein. Diese beiden Spalte 8a, 8b können kreuzförmig ausgebildet sein. Die Kontakte eines aufzubringenden Bauteils und die Metallisierungsflächen auf dem Substrat können sich jeweils gegenüber liegen. Die effektive Gesamtfläche 12 dieser Anordnung kann die vier Elektrodenflächen 5a bis 5d, sowie die zwei zwischen den Elektrodenflächen liegenden Spalte 8a und 8b umfassen. Jede Elektroden- bzw. Metallisierungsfläche 5a und 5d kann eine elektrische Zuleitung 7a bis 7d aufweisen, wobei an die Elektrodenflächen einzeln oder auch in Gruppen eine Haltespannung über die entsprechend einzeln oder in Gruppen verschalteten Zuleitungen 7a bis 7d anlegbar ist. Erfindungsgemäß wird durch das Anlegen einer elektrischen Spannung an die Elektrodenflächen die Ausrichtung eines Bauteiles auf einem Assemblierungstropfen über den Elektrodenflächen und/oder eine reversible Fixierung des Bauteils erreicht. Die Elektrodenflächen können beim Anlegen einer (Halte-)Spannung entgegengesetzt aufgeladen werden, so dass ein elektrisches Feld erzeugt wird. Dieses elektrische Feld kann in einem auf den Elektrodenflächen angeordneten Bauteil eine Ladungsverschiebung verursachen, wodurch eine elektrostatische Kraft erzeugt wird, die das Bauteil auf den Elektrodenflächen fixiert. Durch ein Abschalten oder Abtrennen der (Halte-)Spannung wird das elektrische Feld und damit die elektrostatische Kraft, welche das Bauteil auf den Elektrodenflächen fixiert, abgeschaltet und das Bauteil kann reversibel von den Elektrodenflächen entfernt werden.Furthermore, as in 3d is shown schematically, be provided more than one or two metallization for receiving a component. 3d shows a schematic representation of the top view of three triangular metallization surfaces 5a . 5b . 5c with corresponding electrical leads 7a . 7b . 7c , In 3e For example, there are four metallization surfaces 5a . 5b . 5c and 5d or four pads provided for receiving a component or component. For example, two gaps between the four metallization surfaces 8a and 8b be arranged. These two columns 8a . 8b may be formed cross-shaped. The contacts of a component to be applied and the metallization surfaces on the substrate can each lie opposite one another. The effective total area 12 This arrangement can be the four electrode surfaces 5a to 5d , as well as the two gaps between the electrode surfaces 8a and 8b include. Each electrode or metallization surface 5a and 5d can be an electrical supply line 7a to 7d have, to the electrode surfaces individually or in groups a holding voltage via the corresponding individually or in groups interconnected leads 7a to 7d can be applied. According to the invention, by applying an electrical voltage to the electrode surfaces, the alignment of a component on an assembly drop over the electrode surfaces and / or a reversible fixation of the component is achieved. The electrode surfaces can be charged opposite when applying a (holding) voltage, so that an electric field is generated. This electric field can cause a charge shift in a component arranged on the electrode surfaces, whereby an electrostatic force is generated, which fixes the component on the electrode surfaces. By switching off or disconnecting the (holding) voltage, the electric field and thus the electrostatic force, which fixes the component on the electrode surfaces, switched off and the component can be reversibly removed from the electrode surfaces.

Wie in 3f schematisch dargestellt ist, kann ein Plasma vollflächig, d. h. auf die gesamte Oberfläche 2 des Substrates 10 sowie auf die elektrischen Zuleitungen 7a, 7b und die Metallisierungsflächen 5a und 5b einwirken. Dadurch werden die Metallisierungsflächen hydrophil bzw. lipophil und die übrigen Oberflächenbereiche 2 des Substrats 10 hydrophob. Auch der Spalt 8 zwischen den Metallisierungsflächen 5a und 5b kann hydrophobe oder lipophile Eigenschaften nach der Plasmabehandlung aufweisen.As in 3f is shown schematically, a plasma over the entire surface, ie on the entire surface 2 of the substrate 10 as well as on the electrical supply lines 7a . 7b and the metallization surfaces 5a and 5b act. As a result, the metallization surfaces are hydrophilic or lipophilic and the remaining surface areas 2 of the substrate 10 hydrophobic. Also the gap 8th between the metallization surfaces 5a and 5b may have hydrophobic or lipophilic properties after the plasma treatment.

Die vollflächige Einwirkung mit einem fluorhaltigen Plasma kann mittels einer Remote-Plasmabehandlung 115 durchgeführt werden. Solch eine Remote-Plasmabehandlung kann dazu geeignet sein, die Oberflächen der Metallisierungsflächen 5a und 5b zu säubern und somit die hydrophilen Eigenschaften im Vergleich zu den hydrophoben Eigenschaften, der die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche 15 und der restlichen Substratoberfläche 2 zu erhalten. Die Remote-Plasmabehandlung des Substrates mit den Metallisierungsflächen kann ein Teilschritt des Bereitstellens 110 eines Substrates mit den entsprechend selektiven Benetzungseigenschaften darstellen.Full-surface exposure to a fluorine-containing plasma can be achieved by remote plasma treatment 115 be performed. Such a remote plasma treatment may be suitable for the surfaces of the metallization surfaces 5a and 5b To clean and thus the hydrophilic properties compared to the hydrophobic properties, the surface areas surrounding the metallization 15 and the remaining substrate surface 2 to obtain. The remote plasma treatment of the substrate with the metallization surfaces may be a sub-step of providing 110 represent a substrate with the corresponding selective wetting properties.

Wie in 3g schematisch dargestellt ist, wird ein flüssiges Assemblierungsmedium, wie z. B. eine Flüssigkeit, Wasser, Lösemittel, Lacke, elektrisch isolierende oder leitende Polymere, leitfähige Tinten oder dünnflüssige Klebstoffe auf die Elektroden 5a, 5b aufgebracht. Das Aufbringen 130 kann beispielsweise durch ein Auftropfen, Aufsprühen oder ein Eintauchen bzw. Übergießen des Substrates mit dem flüssigen Assemblierungsmedium durchgeführt werden. Denkbar ist auch der Auftrag des flüssigen Assemblierungsmediums mittels eines Druckverfahrens. Da die Metallisierungsflächen hydrophile Eigenschaften aufweisen, kann es ausreichen, wenn ein Tropfen des flüssigen Assemblierungsmediums auf das Zielgebiet 5a, 5b nur in einem Überlappungsbereich, also nicht exakt auf die Metallsierungsfläche aufgebracht wird. Eine präzise Justage des Aufbringens des flüssigen Assemblierungsmediums auf die Metallisierungsflächen 5a und 5b ist also nicht unbedingt erforderlich. Wegen des hydrophilen Verhaltens der beiden Metallisierungsflächen 5a und 5b benetzt die Flüssigkeit bzw. das flüssige Assemblierungsmedium 30 die Elektroden und, wie in der Seitenansicht rechts in 3h gezeigt ist, überspannt sie auch den schmalen Spalt bzw. Graben 8 zwischen den beiden Metallisierungsflächen 5a und 5b. Wie oben erwähnt, kann dieser Spalt 8 eigentlich hydrophobe Eigenschaften aufweisen. Eine Benetzung der Leiterbahnzuführungen 7a, 7b kann auftreten, was allerdings keinen Einfluss auf das Assemblierungsverfahren hat.As in 3g is shown schematically, a liquid assembly medium such. As a liquid, water, solvents, paints, electrically insulating or conductive polymers, conductive inks or low-viscosity adhesives on the electrodes 5a . 5b applied. The application 130 For example, it may be accomplished by dripping, spraying, or dipping the substrate with the liquid assembly medium. Also conceivable is the order of the liquid assembly medium by means of a printing process. Since the metallization surfaces have hydrophilic properties, it may be sufficient if a drop of the liquid assembly medium to the target area 5a . 5b only in an overlap area, so not exactly applied to the Metallsierungsfläche. A precise adjustment of the application of the liquid assembly medium to the metallization surfaces 5a and 5b So it's not necessary. Because of the hydrophilic behavior of the two metallization surfaces 5a and 5b wets the liquid or the liquid assembly medium 30 the electrodes and, as in the right side view in 3h is shown, it also spans the narrow gap or trench 8th between the two metallization surfaces 5a and 5b , As mentioned above, this gap can 8th actually have hydrophobic properties. Wetting of the conductor feeders 7a . 7b can occur, but this does not affect the assembly process.

Das flüssige Assemblierungsmedium 30 wird einerseits durch die hydrophoben Oberflächenbereiche des Substrates abgestoßen und andererseits von den hydrophilen Bereichen der Metallisierungsflächen 5a und 5b angezogen, so dass sogar ein Spalt 8 der Breite B, welcher hydrophobe Eigenschaften aufweist, überbrückt wird.The liquid assembly medium 30 is repelled on the one hand by the hydrophobic surface regions of the substrate and on the other hand by the hydrophilic regions of the metallization surfaces 5a and 5b tightened, leaving even a gap 8th the width B, which has hydrophobic properties, is bridged.

In 3i ist schematisch dargestellt, wie ein Baustein, z. B. ein Chip auf das flüssige Assemblierungsmedium 30 abgelegt wird. Der Schritt des Aufbringens 130 eines Bauteils auf das flüssige Assemblierungsmedium kann dabei so durchgeführt werden, dass auf der mindestens einen Metallisierungsfläche aufgrund der Oberflächenspannung des Assemblierungsmediums das Bauteil an der Oberfläche desselben gehalten wird.In 3i is shown schematically as a building block, z. B. a chip on the liquid assembly medium 30 is filed. The step of applying 130 a component on the liquid assembly medium can be carried out so be held on the surface of the at least one Metallisierungsfläche due to the surface tension of the assembly medium, the component.

Der Schritt des Aufbringens 130 eines Bauteils 40 auf das flüssige Assemblierungsmedium 30 kann beispielsweise so durchgeführt werden, dass mindestens 40% oder etwa 50% der Größe der Grundfläche des aufzubringenden Bauteils 40 auf dem flüssigen Assemblierungsmedium 30 mit der effektiven Gesamtfläche 12 bzw. der mindestens einen Metallisierungsfläche 5 überlappt. In anderen Worten, muss das aufzubringende Bauteil 40 nicht exakt auf das Zielgebiet, d. h. die zugeordnete Metallisierungsfläche 5 aufgebracht werden, sondern es kann reichen, wenn lediglich ein Überlapp von 40% oder mehr mit der Zielgebietsfläche oder der effektiven Gesamtfläche 12 bzw. der mindestens einen Metallisierungsfläche gegeben ist. Durch das flüssige Assemblierungsmedium auf dem Zielgebiet erfolgt dann die Selbstausrichtung des Bauteils auf der oder den zugeordneten Metallisierungsflächen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können also die Anforderungen an die exakte Positionierung bei der Aufbringung von Bauelementen geringer sein als bei herkömmlichen Verfahren. Dadurch kann das Ausrichten und Aufbringen eines Bauteils auf einem Substrat sowohl kostengünstiger, als auch schneller im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren sein, bei denen eine exakte Positionierung der Bauteile beim Aufbringen auf ein Substrat erforderlich ist. In der Seitenansicht in 3i ist nochmals zur Veranschaulichung schematisch die Breite der effektiven Gesamtfläche 12, sowie die Breite der Grundfläche 40a des Bauteils 40 dargestellt. Ein vollständiger Überlapp beider Flächen ist nicht nötig.The step of applying 130 a component 40 on the liquid assembly medium 30 For example, it can be done so that at least 40% or about 50% of the size of the base of the applied component 40 on the liquid assembly medium 30 with the total effective area 12 or the at least one metallization surface 5 overlaps. In other words, the component to be applied must 40 not exactly on the target area, ie the associated metallization area 5 but it may suffice if only an overlap of 40% or more with the target area or the total effective area 12 or the at least one metallization is given. The liquid assembly medium on the target area then causes the self-alignment of the component on the associated metallization surface (s). By the method according to the invention, therefore, the requirements for the exact positioning in the application of components can be lower than in conventional methods. As a result, the alignment and application of a component to a substrate can be both less expensive and faster compared to conventional methods in which an exact positioning of the components when applied to a substrate is required. In the side view in 3i is again schematically for illustrative purposes the width of the total effective area 12 , as well as the width of the base area 40a of the component 40 shown. A complete overlap of both surfaces is not necessary.

Aufgrund der Oberflächenspannung des flüssigen Assemblierungsmediums 30 wird das Bauteil 40 an der Oberfläche des flüssigen Assemblierungsmediums gehalten. Das Bauteil sinkt nicht in dem Tropfen aufgrund seiner Schwerkraft ab. Wie in 3j dargestellt ist, schwimmt der Baustein 40 auf der Assemblierungsflüssigkeit und wird durch die Oberflächenspannkräfte automatisch richtig zentriert und kantenparallel zu den Elektrodenflächen bzw. zu den Metallisierungsflächen 5a, 5b ausgerichtet. Um eine exaktere und bessere Ausrichtung zu erreichen, kann gemäß einiger Ausführungsbeispiele vorteilhafterweise das Zielgebiet, also die Elektrodenflächen bzw. Metallisierungsflächen 5a, 5b eine etwa 5 bis 30% größere effektive Gesamtfläche 12 aufweisen, verglichen mit der Bauteilfläche bzw. der Grundfläche des Bauteils 40. Die Grundfläche des Bauteils kann dabei die Fläche sein, mit der ein Kontakt oder ein Kontaktbereich zu einem Substrat oder eine Unterlage hergestellt wird.Due to the surface tension of the liquid assembly medium 30 becomes the component 40 held on the surface of the liquid assembly medium. The component does not sink in the drop due to its gravity. As in 3y is shown, the block floats 40 on the assembly liquid and is automatically centered correctly by the surface tension forces and edge-parallel to the electrode surfaces or to the metallization 5a . 5b aligned. In order to achieve a more accurate and better alignment, according to some embodiments advantageously the target area, so the electrode surfaces or metallization 5a . 5b an approximately 5 to 30% larger total effective area 12 have, compared with the component surface or the base surface of the component 40 , The base of the component can be the surface with which a contact or a contact region to a substrate or a base is produced.

In weiteren Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren zum ausgerichteten Aufbringen von Bauteilen auf einem Trägersubstrat so durchgeführt werden, dass ein Substrat mit Metallisierungsflächen bereitgestellt wird, wobei die mindestens eine Metallisierungsfläche, also auch zwei Metallisierungsflächen oder mehrere Metallisierungsflächen, welche zur Aufnahme eines Bauteils eine effektive Gesamtfläche 12 aufweisen, die die 0.8-fache bis 2-fache, die 1.01-fache bis 1.7-fache oder die 1.05-fache bis 1.3-fache Größe der Grundfläche bzw. Bauteilfläche des auf der mindestens einen Metallisierungsfläche aufzubringenden Bauteils aufweist. Die effektive Grundfläche kann also auch etwas kleiner sein, als die Grundfläche des aufzubringenden Bauteils. Durch die erfindungsgemäße Verwendung von Zielgebieten bzw. Metallisierungsflächen, die eine größere Fläche aufweisen als die auf dem Zielgebiet aufzubringenden Bauteile, kann erfindungsgemäß eine sehr gute bzw. exakte Ausrichtung der Bauteile auf den Zielgebieten erreicht werden. Durch die erfindungsgemäße Verwendung dieser größeren Metallisierungsflächen (siehe 3k) kann eine exakte Ausrichtung erreicht werden, wobei beispielsweise bei rechteckigen Metallisierungsflächen bzw. Zielgebieten eine kantenparallele Ausrichtung eines ebenfalls rechteckigen Bauteils mit einer Abweichung von weniger als 5°, weniger als 3° oder weniger als 1° erreicht werden kann.In further exemplary embodiments of the present invention, the method for the aligned application of components on a carrier substrate can be carried out in such a way that a substrate with metallization surfaces is provided, wherein the at least one metallization surface, thus also two metallization surfaces or several metallization surfaces, which are effective for receiving a component total area 12 which has 0.8 times to 2 times, 1.01 times to 1.7 times or 1.05 times to 1.3 times the size of the base area or component area of the component to be applied to the at least one metallization area. The effective base area can therefore also be slightly smaller than the base area of the component to be applied. Due to the inventive use of target areas or metallization surfaces which have a larger area than the components to be applied to the target area, according to the invention a very good or exact alignment of the components on the target areas can be achieved. By the use according to the invention of these larger metallization areas (see 3k ) an exact alignment can be achieved, wherein, for example, in rectangular Metallisierungsflächen or target areas an edge-parallel alignment of a likewise rectangular component with a deviation of less than 5 °, less than 3 ° or less than 1 ° can be achieved.

Wie oben bereits erwähnt, wird in einem Ausführungsbeispiel erfindungsgemäß die Ausrichtung mit Hilfe des flüssigen Assemblierungsmediums und dessen Oberflächenkräfte zusätzlich beispielsweise durch das. Anlegen einer elektrostatischen Kraft über die Zuleitungen 7a, 7b an die mindestens zwei Metallisierungsflächen 5a, 5b unterstützt werden. Gemäß einiger Ausführungsbeispiele kann das erfindungsgemäße Verfahren einen Schritt des Entfernens 150 des flüssigen Assemblierungsmediums 30 aufweisen, so dass das Bauteil 40 ausgerichtet auf den mindestens zwei Metallisierungsflächen 5a, 5b, angeordnet ist. Das Entfernen des flüssigen Assemblierungsmediums 30 kann beispielsweise durch Abtrocknen erreicht werden. Dass heißt die Flüssigkeit 30 trocknet ab, eventuell unterstützt durch Wärmezufuhr bzw. durch Erzeugung eines Unterdrucks bzw. Vakuums über dem Assemblierungsmedium, um eine Verdunstung des flüssigen Assemblierungsmediums 30 zu begünstigen.As already mentioned above, in one exemplary embodiment according to the invention, the alignment with the aid of the liquid assembly medium and its surface forces are additionally achieved, for example, by the application of an electrostatic force via the supply lines 7a . 7b to the at least two metallization surfaces 5a . 5b get supported. According to some embodiments, the method according to the invention may include a removal step 150 of the liquid assembly medium 30 have, so that the component 40 aligned on the at least two metallization surfaces 5a . 5b , is arranged. The removal of the liquid assembly medium 30 can be achieved for example by drying. That means the liquid 30 dries, possibly assisted by heat or by creating a vacuum or vacuum over the assembly medium, to prevent evaporation of the liquid assembly medium 30 to favor.

Der Schritt des Entfernens des Assemblierungsmediums 150 kann in einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung zumindest einen der folgenden Schritte aufweisen; Erwärmen des Substrates oder des Assemblierungsmediums, Verdunsten des Assemblierungsmediums oder Erzeugen eines Unterdrucks oder Vakuums über dem Assemblierungsmedium, so dass eine Verdunstung des flüssigen Assemblierungsmediums unterstützt wird. Eine Erwärmung des Substrates bzw. des Assemblierungsmediums kann durch Wärmestrahlung, Wärmekonvektion oder Wärmeübertragung erfolgen.The step of removing the assembly medium 150 In some embodiments of the present invention, it may include at least one of the following steps; Heating the substrate or the assembly medium, evaporating the assembly medium, or creating a vacuum or vacuum over the assembly medium so as to promote evaporation of the liquid assembly medium becomes. Heating of the substrate or of the assembly medium can be effected by heat radiation, heat convection or heat transfer.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist bei einem Ausführungsbeispiel einen Schritt des Fixierens und/oder des Ausrichtens 160 des Bauteils 40 mittels elektrostatischer Kräfte auf dem Substrat durch Anlegen einer elektrischen Haltespannung über die mindestens zwei Metallisierungsflächen 5a, 5b auf. Dies ist schematisch in 3l dargestellt, wo beispielsweise über die Leiterbahnzuführungen 7a, 7b eine elektrische Spannung an die Doppelelektrodenflächen 5a, 5b angelegt wird. Die angelegte Haltespannung kann eine Gleichspannung (DC) oder eine Wechselspannung (AC), beispielsweise zwischen 10 und 500 Volt sein, die an die Elektrodenflächen 5a, 5b angelegt wird.In one embodiment, the method according to the invention has a step of fixing and / or aligning 160 of the component 40 by means of electrostatic forces on the substrate by applying an electrical holding voltage across the at least two metallization surfaces 5a . 5b on. This is schematically in 3l represented where, for example, via the conductor feeds 7a . 7b an electrical voltage to the double electrode surfaces 5a . 5b is created. The applied holding voltage may be a DC voltage or an AC voltage, for example between 10 and 500 volts, applied to the electrode surfaces 5a . 5b is created.

Anhand der 3a bis 3l und den vorhergehenden Ausführungen ist das prinzipielle Verfahren für ein einzelnes Zielgebiet – hier zwei Metallisierungsflächen – und die Platzierung eines einzelnen Chips oder allgemein eines Bausteines, Bauelementes oder einer Komponente dargestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die Methode zum ausgerichteten Aufbringen von Bausteinen auf einem Trägersubstrat lässt sich leicht erweitern auf eine großflächigen Matrixanordnung vieler solcher Zielgebiete, welche beispielsweise aus Doppelelektrodenflächen bzw. mindestens zwei Metallisierungsflächen bestehen können. Um eine Fixierung und/oder ein Ausrichten des Bauteils mittels elektrostatischer Kräfte auf dem Substrat durchführen zu können, sollte jedes dieser Zielgebiet zur Aufnahme eines Bauteils zwei gegensätzlich aufladbare Elektrodenflächen aufweisen.Based on 3a to 3l and the foregoing, the principal method for a single target area - here two metallization areas - and the placement of a single chip or generally a building block, device or component is shown. The method according to the invention or the method for the aligned application of components on a carrier substrate can be easily extended to a large-area matrix arrangement of many such target areas, which can consist of double electrode surfaces or at least two metallization surfaces, for example. In order to be able to carry out a fixing and / or an alignment of the component by means of electrostatic forces on the substrate, each of these target areas for receiving a component should have two oppositely chargeable electrode surfaces.

In 4 ist solche eine schematische Anordnung der Zielgebiete, welche jeweils aus den zwei Metallisierungsflächen 5a und 5b besteht, in einer Matrixanordnung dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel weist das bereitgestellte Substrat Zielgebiete 5a, 5b auf, die zeilenweise parallel schaltbar sind. An die gegensätzlich aufladbaren Elektrodenflächen lässt sich dann eine Wechselspannung oder eine Gleichspannung von beispielsweise 10 bis 500 Volt zur Fixierung der ausgerichteten Bausteine anlegen. Denkbar ist natürlich auch eine andere Anordnung der Zielgebiete bzw. eine andere Ausführung und Ausgestaltung der einzelnen Elektrodenflächen 5a, 5b der Zielgebiete. Prinzipiell lässt sich eine solche Anordnung auf Trägerplatten bzw. Trägersubstrate unterschiedlicher Größe, Dicke und Materialart realisieren. Im Bereich der Montagetechnik von Siliziumchips sind waferförmige Substrate von Vorteil, also z. B. ein Siliziumwafer, ein Halbleiterwafer oder ein Glaswafer mit Durchmessern von beispielsweise 100 mm, 150 mm, 200 mm, 300 mm oder 400 mm. In anderen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung müssen nicht alle Doppelelektroden 5a, 5b der Zielgebiete parallel geschaltet sein. Es können bestimmte Bereiche auf dem Trägersubstrat in Gruppen kontaktiert werden oder auch eine Einzelansteuerung der Zielgebiete ist möglich. In solch einem Fall könnten viele Leiterbahnen die einzelnen Matrixelemente, also die Zielgebiete mit den beiden Elektrodenflächen 5a, 5b individuell kontaktieren und dadurch individuell ansteuerbar sein.In 4 is such a schematic arrangement of the target areas, each of the two Metallisierungsflächen 5a and 5b consists, represented in a matrix arrangement. In this embodiment, the provided substrate has target areas 5a . 5b on, which can be switched in parallel on a line-by-line basis. An alternating voltage or a direct current voltage of, for example, 10 to 500 volts can then be applied to the oppositely charged electrode surfaces for fixing the aligned components. It is also conceivable, of course, another arrangement of the target areas or another embodiment and design of the individual electrode surfaces 5a . 5b the target areas. In principle, such an arrangement can be realized on carrier plates or carrier substrates of different size, thickness and type of material. In the field of mounting technology of silicon chips are wafer-shaped substrates of advantage, ie z. For example, a silicon wafer, a semiconductor wafer or a glass wafer with diameters of, for example, 100 mm, 150 mm, 200 mm, 300 mm or 400 mm. In other embodiments of the present invention, not all double electrodes need to be used 5a . 5b the target areas are connected in parallel. Certain areas on the carrier substrate can be contacted in groups or a single control of the target areas is possible. In such a case, many interconnects could be the individual matrix elements, ie the target areas with the two electrode surfaces 5a . 5b individually contact and thus be individually controlled.

Bei anderen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann die Verwendung von so genannten Active Matrix Backplanes, wie sie für die Ansteuerung von TFT-(thin-film-transistor)Flachbildschirmen eingesetzt werden, verwendet werden. In diesem Ausführungsbeispiel würde jedes Doppelelektrodenelement 5a, 5b bzw. jedes Zielgebiet mit mindestens zwei Metallisierungsflächen einen zugeordneten, auf dem Substrat integrierten Transistor aufweisen, über den jedes Doppelelektrodenelement, ähnlich wie ein Pixel in einem TFT-Flachbildschirmen angesteuert werden kann.In other embodiments of the present invention, the use of so-called Active Matrix Backplanes as they are used for the control of TFT (thin-film-transistor) flat screens, can be used. In this embodiment, each double electrode element would 5a . 5b or each target area having at least two metallization areas have an associated transistor integrated on the substrate, via which each double-electrode element, similar to a pixel in a TFT flat-panel display, can be controlled.

Für eine allgemeine Verwendung des elektrostatischen Trägers mit ausgerichteten und fixierten Bauteilen kann aber eine gruppenweise Ansteuerung von parallelgeschalteten Doppelelektroden 5a, 5b für die Anwendung ausreichen.For a general use of the electrostatic carrier with aligned and fixed components but a group-wise control of parallel double electrodes 5a . 5b sufficient for the application.

In einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung findet eine Kombination der Selbstausrichtung von Bausteinen auf einem Zielgebiet und eine elektrostatische Fixierung des Bauteils nach der Ausrichtung auf einem Zwischen- oder Hilfsträgersubstrat oder einem Trägersubstrat statt. In anderen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung findet eine Selbstausrichtung der Bausteine auf einem Zielgebiet statt, wobei das flüssige Assemblierungsmedium ein leitfähiger sein kann, so dass dann im Gegensatz zu einigen anderen Ausführungsbeispielen keine reversible Fixierung, sondern eine finale, feste Fixierung des Bauteils auf dem Trägers- oder Schaltungssubstrat ermöglicht wird. Bei einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann das Zielgebiet aus mindestens zwei geteilten Metallflächen in einer polymeren oder allgemein elektrisch isolierten Umgebung bestehen, so dass an die geteilten Metallflächen eine Spannung zur elektrostatischen Fixierung angelegt werden kann. Die Metallflächen bzw. Metallisierungsflächen können bei einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung eine Doppelelektrode bilden, die einen Spalt aufweist, wobei dieser Spalt beispielsweise eine Breite von 5 um bis 200 um oder bevorzugt etwa 50 um aufweist. Die Breite des Spaltes 8 kann so gewählt sein, dass ein Flüssigkeitstropfen bzw. das flüssige Assemblierungsmedium den Spalt überbrücken kann und die erforderliche elektrische Isolation der beiden Elektrodenflächen trotzdem aufrechterhalten bleibt. Dass heißt, die mindestens zwei Metallisierungsflächen, die durch einen Spalt unterteilt sind, können einen Spalt aufweisen, mit einer Breite B, so dass in Abhängigkeit einer Viskosität η des flüssigen Assemblierungsmediums der Spalt von dem flüssigen Assemblierungsmedium überbrückt wird. Um ein Substrat mit dem gewünschten Effekt der selektiven Benetzung herzustellen, kann der Schritt des Bereitstellens eines solchen Substrates 110 einen Teilschritt der Remote-Plasmabehandlung 115, wie er oben beschrieben wurde, aufweisen.In some embodiments of the present invention, a combination of self-alignment of building blocks on a target area and electrostatic fixation of the device after alignment on an intermediate or subcarrier substrate or carrier substrate occurs. In other embodiments of the present invention, self-alignment of the devices takes place on a target area, wherein the liquid assembly medium may be more conductive so that, unlike some other embodiments, there is no reversible fixation but a final, firm fixation of the device on the carrier. or circuit substrate. In some embodiments of the present invention, the target area may be comprised of at least two divided metal surfaces in a polymeric or generally electrically isolated environment such that electrostatic fixation voltage may be applied to the split metal surfaces. The metal surfaces, in some embodiments of the present invention, may form a dual electrode having a gap, for example, having a width of 5 μm to 200 μm, or preferably about 50 μm. The width of the gap 8th may be chosen so that a liquid drop or the liquid assembly medium can bridge the gap and the required electrical insulation of the two electrode surfaces is still maintained. That means, at least two Metallization areas, which are divided by a gap, may have a gap, with a width B, so that, depending on a viscosity η of the liquid assembly medium, the gap is bridged by the liquid assembly medium. To prepare a substrate with the desired selective wetting effect, the step of providing such a substrate may be used 110 a sub-step of remote plasma treatment 115 , as described above.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann durch die Berücksichtigung der Zeitkopplung zwischen der Plasmabehandlung und dem Aufbringen der Assemblierflüssigkeit die hydrophilen Eigenschaften der Metallisierungsflächen und die hydrophoben Eigenschaften der übrigen Substratoberfläche bzw. der die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche beibehalten werden. Zwischen der Plasmabehandlung der Oberflächen des Substrates, also der Elektroden bzw. der Metallisierungsflächen und der die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche, die beispielsweise aus Polymeren bestehen kann und dem Aufbringen des flüssigen Assemblierungsmediums sollte gemäß einem weiteren Aspekt möglichst wenig Zeit vergehen, um den maximalen Effekt der unterschiedlichen Benetzbarkeit von Metall und Polymeroberfläche, also den Metallisierungsflächen und den die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereichen nutzen zu können. Durch eine längere Lagerung an Luft können aufgrund von Oberflächenreaktionen die hydrophilen Eigenschaften der Metallisierungsflächen und die hydrophoben Eigenschaften der die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche reduziert werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird vorteilhafterweise deshalb eine Zeitkopplung von 15 Minuten bis 2 Stunden vorgeschlagen. Alternativ kann das plasmabehandelte Substrat im Vakuum bzw. unter Unterdruck oder Schutzgas, wie z. B. Stickstoffe oder Edelgase gelagert werden. Die Lagerung unter Schutzgas bzw. im Vakuum erhält den Zustand der Plasmakonditionierung auch über Tage hinweg. In diesem Fall beginnt die Zeitkopplung nach der Entnahme des Substrates aus der Schutzgasatmosphäre. Dass heißt, der Schritt des Benetzens 120 der mindestens einen Metallisierungsfläche mit einem flüssigen Assemblierungsmedium findet vorteilhafterweise innerhalb einer Zeitdauer von weniger als 2 Stunden oder von weniger als 15 Minuten nach der Herausnahme des Remote-Plasma behandelten Substrates aus der Schutzgasatmosphäre bzw. dem Vakuum statt. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die hydrophilen Eigenschaften der Metallisierungsflächen und die hydrophoben Eigenschaften der restlichen Substratoberfläche bzw. der die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche erhalten sind.According to a further aspect of the present invention, by taking into account the time coupling between the plasma treatment and the application of the assembly liquid, the hydrophilic properties of the metallization surfaces and the hydrophobic properties of the remaining substrate surface or the surface regions surrounding the metallization surfaces can be maintained. Between the plasma treatment of the surfaces of the substrate, ie the electrodes or the metallization and the surface areas surrounding the metallization, which may for example consist of polymers and the application of the liquid assembly medium should pass as little time as possible according to another aspect to the maximum effect of the different Wettability of metal and polymer surface, so to be able to use the metallization and the surfaces surrounding the metallization areas. Due to prolonged storage in air, the hydrophilic properties of the metallization surfaces and the hydrophobic properties of the surface regions surrounding the metallization surfaces can be reduced due to surface reactions. Therefore, in some embodiments of the present invention, a time coupling of 15 minutes to 2 hours is advantageously proposed. Alternatively, the plasma-treated substrate in vacuum or under vacuum or inert gas, such as. As nitrogen or noble gases are stored. Storage under protective gas or in a vacuum preserves the state of the plasma conditioning even over days. In this case, the time coupling begins after the removal of the substrate from the protective gas atmosphere. That is, the step of wetting 120 the at least one metallization surface with a liquid assembly medium advantageously takes place within a period of less than 2 hours or less than 15 minutes after removal of the remote plasma treated substrate from the inert gas atmosphere or the vacuum. It can thereby be ensured that the hydrophilic properties of the metallization surfaces and the hydrophobic properties of the remaining substrate surface or of the surface regions surrounding the metallization surfaces are obtained.

In 5 ist ein Flussdiagramm zum erfindungsgemäßen Verfahren 200 zur Herstellung eines Substrates mit selektiver Benetzbarkeit gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Das Substrat weist Metallisierungsflächen auf, wobei die Metallisierungsflächen hydrophile und die die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche hydrophobe Eigenschaften aufweisen oder die Metallisierungsflächen lipophile Eigenschaften aufweisen und die die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche lipophobe Eigenschaften aufweisen. Das erfindungsgemäße Verfahren 200 kann einen Schritt 210 des Bereitstellens eines Substrates mit Metallisierungsflächen, wobei mindestens eine Metallisierungsfläche zur Aufnahme eines Bauteils vorgesehen ist, aufweisen. Bei dem Substrat kann es sich um eines der oben aufgeführten Substrate handeln. Das Verfahren kann weiterhin einen Schritt des Durchführens 220 einer Remote-Plasmabehandlung der Oberfläche des Substrates mit einem fluorhaltigen Plasma aufweisen. Die Remote-Plasmabehandlung 220, 115 der Oberfläche des Substrates und den darauf befindlichen Metallisierungsflächen kann unter den bereits oben genannten Bedingungen für die Plasmabehandlung durchgeführt werden. Die Remote-Plasmabehandlung 220, 115 der Oberfläche des Substrates, welche beispielsweise eine Polymeroberfläche mit Metallisierungsflächen aufweisen kann, kann so durchgeführt werden, dass in einem einzigen Remote-Plasmabehandlungsgang sowohl die hydrophilen Eigenschaften der Metallisierungsflächen, als auch die hydrophoben Eigenschaften der die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche oder die lipophilen Eigenschaften der Metallisierungsflächen und die lipophoben Eigenschaften der die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche, erzeugt werden.In 5 is a flowchart for the method according to the invention 200 for producing a selective wettability substrate according to an embodiment. The substrate has metallization surfaces, the metallization surfaces having hydrophilic and the surface areas surrounding the metallization areas having hydrophobic properties, or the metallization areas having lipophilic properties, and the surface areas surrounding the metallization areas having lipophobic properties. The inventive method 200 can take a step 210 the provision of a substrate with metallization, wherein at least one metallization surface is provided for receiving a component. The substrate may be one of the substrates listed above. The method may further include a step of performing 220 a remote plasma treatment of the surface of the substrate with a fluorine-containing plasma. The remote plasma treatment 220 . 115 The surface of the substrate and the metallization surfaces thereon can be carried out under the above-mentioned conditions for the plasma treatment. The remote plasma treatment 220 . 115 the surface of the substrate, which may for example have a polymer surface with Metallisierungsflächen can be carried out so that in a single remote plasma treatment both the hydrophilic properties of Metallisierungsflächen, as well as the hydrophobic properties of the surface areas surrounding the metallization or the lipophilic properties of Metallisierungsflächen and the lipophobic properties of the surface areas surrounding the metallization surfaces are generated.

Gemäß einiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung kann durch eine Remote-Plasmabehandlung 220, 115 mit einem fluorhaltigen Plasma beispielsweise ein Polymersubstrat mit Metallisierungsflächen so behandelt werden, dass ein selektives Benetzen der Metallisierungsflächen und der Polymeroberfläche erreicht werden kann.In accordance with some embodiments of the present invention, remote plasma treatment may be used 220 . 115 For example, with a fluorine-containing plasma, a polymer substrate having metallization surfaces may be treated so that selective wetting of the metallization surfaces and the polymer surface can be achieved.

Gemäß einem weiteren Aspekt zum Verfahren zur Herstellung eines Substrates kann das Remote-plasmabehandelte Substrat innerhalb einer Zeitdauer von weniger als 2 Stunden oder von weniger als 15 Minuten nach der Remote-Plasmabehandlung in einer Schutzgasatmosphäre oder im Vakuum untergebracht werden, um die hydrophilen Eigenschaften der Metallisierungsflächen und die hydrophoben Eigenschaften der die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche oder die lipophilen Eigenschaften der Metallisierungsflächen und die lipophoben Eigenschaften der die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche beizubehalten.In accordance with another aspect of the method of making a substrate, the remote plasma treated substrate may be placed in a blanket gas or vacuum within a period of less than 2 hours or less than 15 minutes after remote plasma treatment to increase the hydrophilicity of the metallization surfaces and to maintain the hydrophobic properties of the surface areas surrounding the metallization areas or the lipophilic properties of the metallization areas and the lipophobic properties of the surface areas surrounding the metallization areas.

In 6 ist die schematische Draufsicht auf einen elektrostatischen Chipträger 35 gezeigt, wie er in einem Chip-to-Wafer-Bondverfahren gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann. 6 zeigt die Konfiguration eines waferförmigen, elektrostatischen Zwischenträgers 35 mit einer Matrixanordnung von Doppelelektroden bzw. mindestens zwei Metallisierungsflächen 5a, 5b. Der elektrostatische Zwischenträger 35 kann ein Trägersubstrat 10 sein. Auf dem elektrostatischen Zwischenträger 35 können Bauteile, nachdem sie im oben beschriebenen Verfahren aufgebracht und ausgerichtet wurden, über eine anlegbare Spannung reversibel fixiert werden. Der elektrostatische Zwischenträger mit den darauf ausgerichteten und fixierten Bauteilen kann dann zu einem Zielsubstrat verbracht werden und dort so ausgerichtet werden, dass einzelne Bauteile, Gruppen von Bauteilen oder zeilen- bzw. spaltenweise Bauteile reversibel von dem Zwischenträger gelöst werden können, beispielsweise durch Abschalten der entsprechenden Spannung, und auf dem Zielsubstrat aufgebracht werden können. Auf dem Zielsubstrat aufgebrachte Bauteile können dann beispielsweise gebondet, gelötet oder falls die Bauteile auf dem Zwischenträger mit einem Klebstoff versehen wurden, fest aufgeklebt werden. Die Bauteile auf dem Zwischenträger, wie in 6 dargestellt ist, können einzeln, spaltenweise, zeilenweise- oder, gruppenweise fixiert und auf einen Zielsubstrat transferiert werden, je nachdem, wie die Leitungszuführungen 7 von einer Spannungsquelle zu den Doppelelektrodenflächen gelegt sind. Das Trägersubstrat 10 kann am Waferrand beispielsweise zwei Kontaktstellen 17 aufweisen, die zum Anlegen einer Gleichspannung an die Elektrodenflächen bzw. Metallisierungsflächen 5a, 5b der Matrixanordnung dienen. Die Kontaktstellen 17 können natürlich auch an der Waferkante oder an der Rückseite des Zwischenträgersubstrates liegen. In 6 is the schematic plan view of an electrostatic chip carrier 35 as it can be used in a chip-to-wafer bonding method according to another embodiment of the present invention. 6 shows the configuration of a wafer-shaped, electrostatic subcarrier 35 with a matrix arrangement of double electrodes or at least two metallization surfaces 5a . 5b , The electrostatic subcarrier 35 can be a carrier substrate 10 be. On the electrostatic subcarrier 35 After being applied and aligned in the method described above, components can be reversibly fixed by means of an applied voltage. The electrostatic subcarrier with the aligned and fixed components can then be moved to a target substrate and aligned there so that individual components, groups of components or line or column-wise components can be reversibly detached from the intermediate carrier, for example by switching off the corresponding Voltage, and can be applied to the target substrate. Components applied to the target substrate can then be bonded, soldered, or, if the components have been provided with an adhesive on the intermediate carrier, for example, firmly adhered. The components on the intermediate carrier, as in 6 can be fixed individually, column by row, row-by-row, or group-by-group, and transferred to a target substrate, depending on how the conduit leads 7 from a voltage source to the double electrode surfaces. The carrier substrate 10 For example, there may be two contact points at the edge of the wafer 17 for applying a DC voltage to the electrode surfaces or metallization surfaces 5a . 5b serve the matrix arrangement. The contact points 17 Of course, they can also be located on the wafer edge or on the back of the intermediate carrier substrate.

In 7 ist das Flussdiagramm zu dem erfindungsgemäßen Verfahren 300 zur Bestückung eines Zielsubstrates mit Bauteilen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Verfahren zur Bestückung kann ein ausgerichtetes Fixieren von Bauteilen 310 auf einem Substrat aufweisen. Dieses ausgerichtete Fixieren 310 kann, wie oben beschrieben, mit Hilfe des Verfahrens 100 zum ausgerichteten Aufbringen von Bauteilen auf einem Trägersubstrat durchgeführt werden. Das Substrat kann als Zwischenträger 35 dienen, die Fixierung der Bausteine auf dem Substrat kann also reversibel sein und beispielsweise nur dazu dienen, eine Ausrichtung der Bauteile zu erreichen und eventuell weitere Prozessschritte oder Transportschritte zu dem Zielsubstrat vorzunehmen. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestückung eines Zielsubstrates kann weiterhin einen Schritt des Ausrichtens 320, des mit den Bauteilen versehenen Zwischenträgers zu dem zu bestückenden Zielsubstrat aufweisen. Dieses Ausrichten 320 kann beispielsweise mit Hilfe von optischen Justagemarken durchgeführt werden. Durch die einmalige Ausrichtung des Zwischenträgers 35 zu dem Zielsubstrat kann eine erhebliche Zeitersparnis erreicht werden, da nur eine einmalige Justage nötig ist, um sämtliche ausgerichteten und fixierten Bauteile auf dem Zwischenträger in eine definierte Position zu dem Zielsubstrat zu bringen. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestückung eines Zielsubstrates kann ferner einen Schritt des Transferierens 330 und Fixierens 340, der auf dem Zwischenträger befindlichen Bauteile auf dem Zielsubstrat aufweisen. Das Transferieren 330 kann beispielsweise so durchgeführt werden, dass die elektrische Haltespannung an den zu transferierenden Bauteilen des Zwischenträgers abgeschaltet wird und so die zu transferierenden Bauteile auf das Zielsubstrat beispielsweise mittels Schwerkraft übertragen werden können werden. Anschließend kann in einem Schritt des Fixierens 340 des Bauteils auf dem Zielsubstrat eine finale bzw. feste Fixierung des Bauteils auf dem Zielsubstrat erfolgen. Dieses Fixieren 340 kann beispielsweise ein Kleben, Bonden oder Löten umfassen. Der Schritt des Transferierens 330 und des Fixierens 340, der auf dem Zwischenträger befindlichen Bauteile auf das Zielsubstrat kann z. B. einzeln, gruppenweise, zeilenweise oder spaltenweise durchgeführt werden.In 7 is the flowchart of the method according to the invention 300 for equipping a target substrate with components according to an embodiment of the present invention. The assembly process may include an aligned fixing of components 310 on a substrate. This aligned fixing 310 can, as described above, by means of the method 100 for aligned application of components on a carrier substrate. The substrate can be used as an intermediate carrier 35 serve, the fixation of the blocks on the substrate may thus be reversible and, for example, only serve to achieve alignment of the components and possibly make further process steps or transport steps to the target substrate. The method according to the invention for equipping a target substrate may further comprise a step of aligning 320 , of the sub-carrier provided with the components, to the target substrate to be loaded. This aligning 320 can be performed, for example, with the aid of optical adjustment marks. Due to the unique orientation of the intermediate carrier 35 A considerable time saving can be achieved with respect to the target substrate, since only a single adjustment is necessary in order to bring all aligned and fixed components on the intermediate carrier in a defined position to the target substrate. The method of assembling a target substrate may further include a step of transferring 330 and fixing 340 having components on the subcarrier on the target substrate. The transfer 330 For example, it may be carried out in such a way that the electrical holding voltage at the components of the intermediate carrier to be transferred is switched off and thus the components to be transferred can be transmitted to the target substrate, for example by means of gravity. Subsequently, in a step of fixing 340 the component on the target substrate a final or firm fixation of the component on the target substrate done. This fixation 340 may include, for example, gluing, bonding or soldering. The step of transferring 330 and fixing 340 , on the subcarrier components on the target substrate can, for. B. individually, in groups, in rows or columns.

Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Erfindung kann die Anordnung, wie sie in 6 schematisch dargestellt ist, dazu benutzt werden, um in dem Verfahren 300 zur Bestückung eines Zielsubstrates mit Bauteilen eingesetzt zu werden. Die Anordnung aus 6 kann dazu benutzt werden, um eine Vielzahl von Chipbausteinen 40 geometrisch präzise justiert auf einem Zwischenträgersubstrat 35 reversibel zu fixieren und anschließend beispielsweise weitere Prozessschritte an den so fixierten Chip-Ensemble auszuführen. Die Bausteine können auf das Trägersubstrat 35 durch das oben beschriebene erfindungsgemäße Verfahren 100 zum ausgerichteten Aufbringen von Bauteilen aufgebracht werden. Dass heißt, es ist nicht unbedingt nötig, über optische Justagemarken den elektrostatischen Chipträger 35 zu bestücken, sondern dies kann durch das erfindungsgemäße Verfahren erfolgen. Ferner ist, wie oben bereits beschrieben wurde, an die Genauigkeit einer zur Bestückung nötigen Einrichtung eine geringere Anforderung möglich als bei Verfahren, in denen exakt justiert und ausgerichtet werden muss. Folglich können der apparative Aufwand und die Anforderung an die Präzisionsmechanik zum Aufbringen eines Bauteils auf einem Zielgebiet geringer sein, als bei herkömmlichen Verfahrensweisen. Dies wird durch die Ausnutzung des oben beschriebenen Selbstassemblierungsverfahrens aufgrund der Oberflächenspannung des flüssigen Assemblierungsmediums ermöglicht. Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Bausteine bei ihrer Ablage auf dem Zielgebiet einen Überlappbereich mit dem angestrebten Zielgebiet von beispielsweise mindestens etwa 50% ihrer Fläche aufweisen. Bei einer angenommenen beispielhaften Chipkantenlänge von 3 mm bedeutet dies eine Justageanforderung von besser als 1,5 mm. Die Chipbausteine können nach der Ablage auf dem elektrostatischen Zwischenträger z. B. mit Klebstoff beschichtet werden, d. h. das erfindungsgemäße Verfahren 300 kann zudem einen Schritt des Beschichtens der Bauteile mit Klebstoff nach dem Fixieren des Bauteils auf dem Substrat aufweisen. Alternativ kann auch eine lotfähige Metallisierung an einer Oberseite bzw. an der nicht auf dem Zwischenträger fixierten Seite des Bausteins erfolgen. Der elektrostatische Chipträger 35 kann dann genutzt werden, um alle oder auch nur einzelne Bausteine 40 auf ein zweites Zielsubstrat zu übertragen. Dazu kann zunächst der Träger über Justagemarken zu dem zweiten Zielsubstrat ausgerichtet und dann auf das zweite Zielsubstrat abgesetzt werden. Gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung zu dem Verfahren 300 zur Bestückung eines Zielsubstrates mit Bauteilen kann dann eine Klebeverbindung erfolgen, falls vorher die Oberseite bzw. die nicht fixierte Seite der Bauteile 40 auf dem Zwischenträger dementsprechend beschichtet wurde. Alternativ kann auch eine Lotverbindung der einzelnen Chips auf das zweite Substrat bzw. ein Bonden durchgeführt werden. Der Transferprozess des Bauteils von dem Zwischenträger auf das Zielsubstrat und ein möglicher Bondprozess kann unter erhöhter Temperatur, Druck und ggf. im Vakuum ausgeführt werden. Das Zielsubstrat kann beispielsweise ein Halbleiterwafer mit vorgefertigten elektronischen Strukturen bzw. Schaltkreisen sein. Dieser vorgefertigte Wafer kann dann mit Bauteilen durch das erfindungsgemäße Verfahren 300 bestückt werden.According to another aspect of this invention, the arrangement as shown in FIG 6 is shown schematically to be used in the process 300 to be used for equipping a target substrate with components. The arrangement off 6 Can be used to make a variety of chip packages 40 geometrically precisely adjusted on an intermediate carrier substrate 35 to fix reversible and then execute, for example, further process steps on the so-fixed chip ensemble. The components can be applied to the carrier substrate 35 by the method according to the invention described above 100 be applied for the aligned application of components. This means that it is not absolutely necessary to use optical alignment markers for the electrostatic chip carrier 35 to equip, but this can be done by the inventive method. Furthermore, as already described above, a lower requirement is possible for the accuracy of a device required for equipping than for methods in which exactly has to be adjusted and aligned. Consequently, the amount of equipment and precision mechanics required to apply a component to a target area may be less than conventional techniques. This is made possible by utilizing the self-assembly method described above due to the surface tension of the liquid assembly medium. In some embodiments, the building blocks may have an overlap area with the desired one when deposited on the target area For example, the target area may be at least about 50% of its area. Assuming an exemplary chip edge length of 3 mm, this means an adjustment requirement of better than 1.5 mm. The chip components can after storage on the electrostatic subcarrier z. B. be coated with adhesive, ie the inventive method 300 may also include a step of coating the components with adhesive after fixing the component to the substrate. Alternatively, a solderable metallization can also take place on an upper side or on the side of the module not fixed on the intermediate carrier. The electrostatic chip carrier 35 can then be used to all or even individual blocks 40 to transfer to a second target substrate. For this purpose, first the carrier can be aligned via alignment marks to the second target substrate and then deposited on the second target substrate. According to embodiments of the present invention to the method 300 for mounting a target substrate with components can then be an adhesive connection, if previously the top or the unfixed side of the components 40 was coated accordingly on the intermediate carrier. Alternatively, a solder connection of the individual chips to the second substrate or a bonding can be performed. The transfer process of the component from the intermediate carrier to the target substrate and a possible bonding process can be carried out under elevated temperature, pressure and optionally in a vacuum. The target substrate may be, for example, a semiconductor wafer with prefabricated electronic structures or circuits. This prefabricated wafer can then with components by the inventive method 300 be fitted.

Um 3D-integrierte Chipstapel ausbilden zu können, kann das erfindungsgemäße Verfahren 300 zur Bestückung eines Zielsubstrates mit Bauteilen, ein wiederholtes Transferieren 330 und Fixieren 340 der auf dem Zwischenträger befindlichen Bauteile auf das Zielsubstrat aufweisen, so dass mindestens zwei Bauteile auf dem Zielsubstrat übereinander angeordnet sind. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel zum Verfahren 300 zur Bestückung eines Zielsubstrates kann der Schritt des Transferierens 330 und/oder des Fixierens 340 bei einer Temperatur zwischen 250°C und 600°C oder zwischen 300°C und 450°C durchgeführt werden. Dass heißt, durch die elektrostatische Fixierung auf dem Zwischenträger kann es auch möglich sein, reversible Fixierungen mittels eines Zwischenträgers ohne Klebstoff bei höheren Temperaturen durchzuführen.In order to be able to form 3D integrated chip stacks, the inventive method 300 for equipping a target substrate with components, a repeated transfer 330 and fix 340 the components located on the intermediate carrier on the target substrate, so that at least two components are arranged one above the other on the target substrate. According to another embodiment of the method 300 for loading a target substrate, the step of transferring 330 and / or fixation 340 be carried out at a temperature between 250 ° C and 600 ° C or between 300 ° C and 450 ° C. That is, by the electrostatic fixation on the intermediate carrier, it may also be possible to perform reversible fixations by means of an intermediate carrier without adhesive at higher temperatures.

Wie in 8 schematisch dargestellt ist, kann das erfindungsgemäßes Verfahren 300 zur Bestückung eines Zielsubstrates mit Bauteilen so durchgeführt werden, dass sogenannte 3D-integrierte Chips übereinander gestapelt auf einem Zielsubstrat 11 fixiert werden können. Wie oben beschrieben, kann mittels eines Zwischenträgers ein erster Baustein 40a auf ein Zielsubstrat 11, beispielsweise mit Klebstoff 27, geklebt werden und anschließend kann mittels des Zwischenträgers auf diesen ersten Baustein 40a ein zweiter Baustein 40b aufgeklebt werden. Denkbar ist natürlich auch die Stapelung mehrerer weiterer Chips übereinander.As in 8th is shown schematically, the inventive method 300 be carried out for mounting a target substrate with components so that so-called 3D integrated chips stacked on a target substrate 11 can be fixed. As described above, by means of an intermediate carrier, a first building block 40a on a target substrate 11 , for example with glue 27 , can be glued and then by means of the intermediate carrier on this first building block 40a a second building block 40b glued on. It is also conceivable, of course, the stacking of several other chips on top of each other.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung findet der Schritt des Benetzens 120 des Verfahrens 100 zum ausgerichteten Ausbringen von Bauteilen auf einem Trägersubstrat innerhalb einer Zeitdauer von weniger als 2 Stunden oder von weniger als 15 Minuten nach dem Schritt des Bereitstellens 110 eines Substrates mit Metallisierungsflächen gemäß dem Verfahren 100 zum ausgerichteten Aufbringen von Bauteilen statt.According to another embodiment of the present invention, the step of wetting takes place 120 of the procedure 100 for aligning components on a carrier substrate within a period of less than 2 hours or less than 15 minutes after the providing step 110 a substrate with metallization surfaces according to the method 100 for the aligned application of components instead.

Gemäß weiterer Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren zum ausgerichteten Aufbringen von Bauteilen so durchgeführt werden, dass nicht nur ein Baustein am Zielgebiet abgelegt wird, sondern eine Mehrzahl von Bausteinen „im Überschuss” in einer größeren Flüssigkeitsmenge auf beispielsweise eine Matrixanordnung von Metallisierungsflächen bzw. Doppelelektroden aufgebracht oder aufgespült wird. Nach einem Schritt des Entfernens des flüssigen Assemblierungsmediums, z. B. durch Abgießen oder Abtrocknen des flüssigen Assemblierungsmediums bleiben aufgrund der Selbstassemblierung, wie oben beschrieben, eine Vielzahl von Chips auf den Doppelelektrodenzielgebieten in justierter ausgerichteter Weise übrig. Durch Anlegen einer Spannung an die Doppelelektroden werden die korrekt justierten Chips fixiert, Bausteine auf Zwischenplätzen oder fehljustierte Bausteine können anschließend abgespült werden oder fallen nach Schüttelbewegungen herunter. Dass heißt, in einer alternativen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens 100 kann der Schritt des Aufbringens 130 eines Bauteils so durchgeführt werden, dass eine Anzahl von Bauteilen, die größer ist als die Anzahl von den Bauteilen der zugeordneten Metallisierungsflächen, auf das flüssige Assemblierungsmedium aufgebracht wird und nach dem Schritt des Fixierens 160 der Bauteile auf den Metallisierungsflächen überschüssige Bauteile von dem Substrat entfernt werden.According to further embodiments of the present invention, the method for aligned application of components can be carried out so that not only a module is deposited at the target area, but a plurality of modules in excess in a larger amount of liquid to, for example, a matrix arrangement of Metallisierungsflächen or double electrodes applied or rinsed. After a step of removing the liquid assembly medium, e.g. For example, as a result of self-assembly, such as by pouring or drying off the liquid assembly medium, a plurality of chips remain on the dual electrode target areas in an aligned manner as described above. By applying a voltage to the double electrodes, the correctly adjusted chips are fixed, blocks on intermediate positions or maladjusted components can then be rinsed off or fall down after shaking movements. That is, in an alternative variant of the method according to the invention 100 may be the step of applying 130 of a component may be performed such that a number of components greater than the number of components of the associated metallization surfaces is applied to the liquid assembly medium and after the step of fixing 160 the components on the metallization surfaces are removed from the substrate excess components.

Gemäß dem eingangs beschriebenen Verfahren 100 können sich die Bausteine direkt auf den geteilten Metallisierungsflächen orientieren. Eine elektrisch leitende Oberfläche des Bausteins würde somit die Elektrodenpaare kurzschließen und die elektrostatische Fixierung könnte nicht erfolgen. Dies kann umgangen werden, indem die Bausteine eine elektrisch isolierende Beschichtung aufweisen. Günstig ist hierfür z. B. ein Polymer oder eine Passivierung aus der Halbleiterindustrie, wie Siliziumdioxid oder Siliziumnitrid. Dies kann beispielsweise auch für die 3D-Chip-integrierten Anordnung der Fall sein. Eine weitere Möglichkeit zur Vermeidung von Kurzschlüssen kann in dem Bereitstellen eines Substrates mit Metallisierungsflächen bestehen, wobei diese elektrisch leitenden Oberflächen strukturierte Isolationen aufweisen können. Beispielsweise können die Metallisierungsflächen feine Linienraster aus elektrisch isolierendem Material, wie Polymere, Fotolack, Siliziumdioxid, Siliziumoxid oder Nitride aufweisen. Dazwischen können größere Bereiche über den Metallisierungsflächen frei zugänglich sein. Dass heißt, ein flüssiges Assemblierungsmedium wird weiterhin selektiv die Doppelelektroden beschichten, wobei die feinen Isolationsstege von der Flüssigkeit – dem flüssigen Assemblierungsmedium – überbrückt werden. Nach dem Entfernen der Flüssigkeit, beispielsweise durch Abtrocknen, liegt der Baustein dann auf dem isolierenden Gitter und kann keinen Kurzschluss mehr zwischen den Elektrodenflächen bewirken.According to the method described above 100 The building blocks can orient themselves directly on the divided metallization surfaces. An electrically conductive surface of the module would thus short-circuit the electrode pairs and the electrostatic fixing could not take place. This can be circumvented by the blocks having an electrically insulating coating. It is favorable for this z. As a polymer or a passivation from the semiconductor industry, such as silica or silicon nitride. This may also be the case, for example, for the 3D chip-integrated arrangement. A further possibility for avoiding short-circuits may consist of providing a substrate with metallization surfaces, wherein these electrically conductive surfaces may have structured insulations. For example, the metallization surfaces may have fine line patterns of electrically insulating material, such as polymers, photoresist, silicon dioxide, silicon oxide or nitrides. In between, larger areas may be freely accessible over the metallization surfaces. That is, a liquid assembly medium will continue to selectively coat the twin electrodes, bridging the fine isolation lands of the liquid - the liquid assembly medium. After removal of the liquid, for example by drying, the module then lies on the insulating grid and can no longer cause a short circuit between the electrode surfaces.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel, wie es schematisch in 9 dargestellt ist, werden die Bausteine nicht auf einem starren Substrat, wie z. B. einem Wafer abgelegt, sondern die Elektroden 5 bzw. die Metallisierungsflächen 5 sind auf einem großflächigen Foliensubstrat 10a angeordnet und über Zuleitungen 7 elektrisch kontaktiert. Dadurch kann das erfindungsgemäße Verfahren 100 zum ausgerichteten Aufbringen von Bauteilen auf einem Trägersubstrat 10, 10a auch in einem Rolle-zu-Rolle-Fertigungsverfahren, wie es schematisch in 9 dargestellt ist, hergestellt werden. Auf eine flexible Folie, z. B. einer Kunststofffolie aus PET, Polyimid, PEEK, etc. mit Leiterbahnstrukturen kann beispielsweise in einem ersten Schritt nach dem Bereitstellen 110 der Foliensubstratrolle ein Benetzen 120 mittels eines Benetzers 112 durchgeführt werden. Die Rolle-zu-Rolle-Einrichtung kann entsprechende Führungsrollen 116 und einem entsprechenden Antrieb zum Ab- bzw. Aufrollen des Foliensubstrats 10a aufweisen (nicht gezeigt in 8). Nach dem Aufbringen des flüssigen Assemblierungsmediums 30 auf die hydrophilen Metallisierungsflächen 5 kann in einem nachfolgenden Schritt 130 ein Bauteil 40 durch eine Bestückungseinrichtung 113 auf das flüssige Assemblierungsmedium 30, das sich auf der mindestens einen zugeordneten Metallisierungsfläche 5 befindet, aufgebracht werden. In nachfolgenden Schritten im Rolle-zu-Rolle Verfahren kann ferner der Schritt des Entfernens 150 des Assemblierungsmediums 30 mittels einer Trockeneinrichtung 114 erfolgen. Dabei kann beispielsweise bereits eine Spannung an die Doppelelektroden 5a, 5b angelegt Werden, um eine Fixierung und/oder eine Ausrichtung des darauf befindlichen Bausteins 40 zu erreichen. Es sollte darauf hingewiesen werden, dass die 9 lediglich zur schematischen Veranschaulichung des Rolle-zu-Rolle-Verfahrens dient und diese möglichen Schritte, entweder einzeln oder in Kombination mit anderen Schritten in solch einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren durchgeführt werden können. Demnach kann das Verfahren 100 zum ausgerichteten Aufbringen von Bauteilen auch in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren durchgeführt werden. Denkbar ist auch, dass die Remote-Plasmabehandlung 115, 220 kontinuierlich in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren durchgeführt wird. Die Bausteine können ebenfalls in einem Rolle-zu-Rolle-Fertigungsverfahren auf die flexible Kunststofffolie 10a mit Leiterbahnstrukturen aufgebracht werden und anschließend elektrostatisch fixiert werden, solange bis z. B. ein endgültiger Bondprozess, wie z. B. Löten oder Kleben die Chips fixiert oder falls das flüssige Assemblierungsmedium ein flüssiger Kleber ist, die Chips fest aufgeklebt sind.In an alternative embodiment, as shown schematically in FIG 9 is shown, the blocks are not on a rigid substrate, such. B. a wafer, but the electrodes 5 or the metallization surfaces 5 are on a large-area film substrate 10a arranged and over supply lines 7 electrically contacted. As a result, the inventive method 100 for the aligned application of components on a carrier substrate 10 . 10a also in a roll-to-roll manufacturing process, as shown schematically in 9 is shown prepared. On a flexible film, for. As a plastic film of PET, polyimide, PEEK, etc. with interconnect structures, for example, in a first step after providing 110 a wetting of the film substrate roll 120 by means of a wetting agent 112 be performed. The roll-to-roll setup can provide appropriate leadership roles 116 and a corresponding drive for unwinding or rolling up the film substrate 10a have (not shown in 8th ). After application of the liquid assembly medium 30 on the hydrophilic metallization surfaces 5 can in a subsequent step 130 a component 40 by a loading device 113 on the liquid assembly medium 30 that is located on the at least one associated metallization surface 5 is applied. Subsequent steps in the roll-to-roll process may further include the step of removing 150 of the assembly medium 30 by means of a drying device 114 respectively. In this case, for example, already a voltage to the double electrodes 5a . 5b be applied to a fixation and / or orientation of the block thereon 40 to reach. It should be noted that the 9 merely serves to schematically illustrate the roll-to-roll process and these possible steps, either individually or in combination with other steps in such a roll-to-roll process can be performed. Thus, the process can 100 for the aligned application of components also be carried out in a roll-to-roll process. It is also conceivable that the remote plasma treatment 115 . 220 continuously in a roll-to-roll process. The devices can also be applied to the flexible plastic film in a roll-to-roll manufacturing process 10a be applied with interconnect structures and then fixed electrostatically, as long as z. B. a final bonding process, such. As soldering or gluing the chips fixed or if the liquid assembly medium is a liquid adhesive, the chips are stuck firmly.

Bei einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann eine Flüssigkeit oder das flüssige Assemblierungsmedium eine Materie im flüssigen Aggregatzustand sein. Nach einer makroskopischen Definition kann eine Flüssigkeit als ein Stoff, der einer Formänderung so gut wie kein, einer Volumenänderung hingegen einen recht großen Widerstand entgegensetzt, beschrieben werden. Nach einer mikroskopischen Definition kann eine Flüssigkeit bzw. das flüssige Assemblierungsmedium ein Stoff sein, dessen Teilchen sich ständig nicht periodisch bewegen sowie keinerlei Fernordnung aufweisen, die jedoch einer Nahordnung unterliegen und deren mittlere freie Weglänge in der Größenordnung des Teilchendurchmessers liegen kann.In some embodiments of the present invention, a liquid or liquid assembly medium may be a liquid state matter. According to a macroscopic definition, a liquid can be described as a substance that offers virtually no change in shape, but quite a resistance to a change in volume. According to a microscopic definition, a liquid or the liquid assembly medium may be a substance whose particles are not constantly moving periodically and have no long-range order, but which are subject to close proximity and whose mean free path can be of the order of the particle diameter.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann als flüssiges Assemblierungsmedium 30 ein anisotrop leitfähiger und flüssiger Klebstoff (anisotropic conductive adhesive (ACA)) verwendet werden. Wie in 10 schematisch dargestellt ist, kann ein Bauteil 40 auf ein solches flüssiges Assemblierungsmedium 30 aus Klebstoff aufgebracht werden und sich aufgrund der Oberflächenspannung des Klebstoffs selbstständig auf den Metallisierungsflächen 5a, 5b ausrichten. Um einerseits eine elektrische Kontaktierung des Bauteils über den Klebstoff 27 zu ermöglichen, aber anderseits einen eventuellen Kurzschluss des Bauteils zu verhindern, kann es sich bei dem Klebstoff um einen anisotrop leitfähigen Klebstoff handeln, welcher leitfähige Partikel 29 aufweist. Diese weisen jedoch unter Druck eine Vorzugsrichtung auf – in 10 Richtung y –, so dass eine elektrische Leitung nur in dieser Richtung y erfolgt, falls der Baustein 40 nach der Ausrichtung auf den Metallisierungsflächen 5a, 5b gedrückt wird. Ein Kurzschluss zwischen den Metallisierungsflächen 5a und 5b kann so bei Anlegen einer Spannung über die Zuleitung 7a und 7b vermieden werden. Der Baustein 10 ist dann nach dem Austrocknen des anisotropen leitfähigen Klebstoffes fest mit dem Substrat 10 verbunden. Der Baustein 40 kann auf seiner mit dem Kleber 27 verbundenen Seite Kontakte 41 aufweisen, so dass dann über die Zuleitungen 7a, 7b, die Metallisierungsflächen 5a, 5b und über den anisotrop leitfähigen Klebstoff 27 ein elektrischer Kontakt zur Ansteuerung oder Versorgung des Bausteins 40 hergestellt werden kann.According to another embodiment of the present invention, as the liquid assembly medium 30 an anisotropic conductive and liquid adhesive (anisotropic conductive adhesive (ACA)) may be used. As in 10 is shown schematically, a component 40 to such a liquid assembly medium 30 be applied from adhesive and due to the surface tension of the adhesive independently on the metallization 5a . 5b align. On the one hand, an electrical contact of the component via the adhesive 27 but on the other hand to prevent possible short circuit of the component, the adhesive may be an anisotropically conductive adhesive which is a conductive particle 29 having. However, these have a preferred direction under pressure - in 10 Direction y -, so that an electrical line takes place only in this direction y, if the block 40 after alignment on the metallization surfaces 5a . 5b is pressed. A short circuit between the metallization surfaces 5a and 5b can so when applying a voltage across the supply line 7a and 7b be avoided. The building block 10 is then solid with the substrate after the anisotropic conductive adhesive has dried out 10 connected. The building block 40 can on his with the glue 27 connected page contacts 41 have, so then over the supply lines 7a . 7b , the metallization surfaces 5a . 5b and over the anisotropically conductive adhesive 27 an electrical contact for controlling or supplying the module 40 can be produced.

Bei einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung findet eine Fluorplasmabehandlung einer metallisierten Kunststofffolie statt, wobei das Zielgebiet aus einer unterteilten elektrisch leitfähigen Metallfläche bestehen kann. Ferner umfasst das erfindungsgemäße Verfahren 100 einen Schritt des Aufbringens 120 einer Flüssigkeit innerhalb einer kurzen Zeitspanne von weniger als 3 Stunden, also z. B. weniger als 5 Minuten auf das strukturierte und selektiv benetzbare Substrat. In einem weiteren Schritt findet ein Aufbringen 130 eines (flächenhaften Bauteils) auf das flüssige Assemblierungsmedium bzw. die Flüssigkeit statt. Durch Anlegen einer Potenzialdifferenz an die unterteilten leitfähigen Bereiche, also z. B. die Metallisierungsflächen des Zielgebietes, kann in einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung eine Fixierung und/oder Ausrichtung 160 des Bauteils erreicht werden. Gemäß einigen Ausführungsbeispielen können die Metallisierungsflächen auf einem Substrat in einer Matrixanordnung mit parallel geschalteten Zielgebieten ausgebildet sein. Ferner können die Metallisierungsflächen in einer Matrix mit in Gruppen ansteuerbaren Zielgebieten ausgebildet sein, sowie in einer Matrix mit einzeln ansteuerbaren Zielgebieten.In some embodiments of the present invention, a fluorine plasma treatment of a metallized plastic film takes place, wherein the target area may consist of a subdivided electrically conductive metal surface. Furthermore, the method according to the invention comprises 100 a step of applying 120 a liquid within a short period of less than 3 hours, so z. B. less than 5 minutes on the structured and selectively wettable substrate. In a further step, an application takes place 130 a (planar component) on the liquid assembly medium or the liquid instead. By applying a potential difference to the subdivided conductive areas, so z. As the metallization surfaces of the target area, in some embodiments of the present invention, a fixation and / or orientation 160 of the component can be achieved. According to some embodiments, the metallization areas may be formed on a substrate in a matrix arrangement with target areas connected in parallel. Furthermore, the metallization surfaces may be formed in a matrix with target areas that can be controlled in groups, as well as in a matrix with individually addressable target areas.

Ferner ist gemäß weiterer Ausführungsbeispiele ein Multiplexbetrieb mit Transistoren zur Ansteuerung, vergleichbar wie in einem Active Matrix Display, möglich. Die Metallisierungsflächen können in weiteren Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung eine Isolationsschicht mit dünnen Stegen über den Metallisierungsflächen aufweisen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann gemäß einiger Ausführungsbeispiele mit/oder ohne angelegter Spannung bei der Ablage oder Aufbringen von Bausteinen und auch bei einem späteren Transport der Bausteine auf dem elektrostatischen Träger 35 durchgeführt werden. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Spannung zum reversiblen Fixieren der Baustein auf dem Substrat erst nach Abtrocknen des Assemblierungsmediums eingeschaltet werden.Further, according to further embodiments, a multiplex operation with transistors for driving, comparable to an Active Matrix Display possible. The metallization areas may have, in further embodiments of the present invention, an insulating layer having thin lands over the metallization areas. The inventive method may, according to some embodiments, with / without applied voltage in the storage or application of blocks and also in a subsequent transport of the blocks on the electrostatic support 35 be performed. In other embodiments, the voltage for reversibly fixing the device on the substrate may be turned on only after the assembly medium has dried.

Denkbar ist jedoch auch, schon während des Vorgangs der Selbstausrichtung der Bausteine mit Hilfe des Assemblierungsmediums die Spannung einzuschalten. Die Metallisierungsflächen auf dem Substrat können beispielsweise Elektrodenstrukturen auf einer Polyimidschicht auf einem Trägersubstrat sein. Die Elektrodenstrukturen können von einer strukturierten Polymerschicht überdeckt werden. Dabei kann es sich beispielsweise um Fotolack, um Polyimid (PI), etc. ... handeln, die Aussparungen oder Öffnungen aufweist, so dass ein flüssiges Assemblierungsmedium in Kontakt mit den Metallflächen kommen kann. Die Elektrodenstrukturen können auf einer Polymerfolie, z. B. aus Polyimid, PET, PEN, PEEK ausgebildet sein. Ferner können die Elektrodenflächen von einem feinen Raster eines elektrisch isolierenden Materials überdeckt sein, so dass ein aufgesetzter Chipbaustein keinen direkten elektrischen Kontakt mit dem darunter liegenden Elektrodenflächen erhält. Vorteilhafterweise können gemäß einiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sehr dünne und damit leichte Halbleiterbauelemente auf dem Flüssigkeitstropfen bzw. dem flüssigen Assemblierungsmedium aufgebracht werden, so dass diese auf der Oberfläche des Flüssigkeitstropfens aufgrund der Oberflächenspannung schwimmen und sich selbst ausrichten. Die Dicke solcher Halbleiterbauelemente kann beispielsweise unter 150 μm sein, bevorzugt beispielsweise zwischen 20 und 50 μm.However, it is also conceivable to turn on the voltage already during the process of self-alignment of the components with the aid of the assembly medium. The metallization areas on the substrate may, for example, be electrode structures on a polyimide layer on a carrier substrate. The electrode structures can be covered by a structured polymer layer. This can be, for example, photoresist, polyimide (PI), etc., which has recesses or openings, so that a liquid assembly medium can come into contact with the metal surfaces. The electrode structures may be on a polymer film, for. B. of polyimide, PET, PEN, PEEK be formed. Furthermore, the electrode surfaces may be covered by a fine grid of an electrically insulating material so that a mounted chip component does not receive direct electrical contact with the underlying electrode surfaces. Advantageously, according to some embodiments of the present invention, very thin and thus lightweight semiconductor devices may be deposited on the liquid drop or liquid assembly medium so that they float and align themselves on the surface of the liquid drop due to surface tension. The thickness of such semiconductor devices may be below 150 .mu.m, for example, preferably between 20 and 50 .mu.m.

Claims (23)

Verfahren (100) zum ausgerichteten Aufbringen von Bauteilen auf einem Trägersubstrat, mit folgenden Schritten: Bereitstellen (110) des Trägersubstrats (10, 35) mit Metallisierungsflächen (5), wobei mindestens zwei Metallisierungsflächen zur Aufnahme eines Bauteils (40) vorgesehen sind, wobei die mindestens zwei Metallisierungsflächen (5) hydrophile oder lipophile Eigenschaften aufweisen, und wobei die die mindestens zwei Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche (15) hydrophobe oder lipophobe Eigenschaften aufweisen, Benetzen (120) der mindestens zwei Metallisierungsflächen mit einem flüssigen Assemblierungsmedium (30), Aufbringen (130) eines Bauteils auf das flüssige Assemblierungsmedium (30), das sich an den mindestens zwei zugeordneten Metallisierungsflächen befindet, wobei das Bauteil (40) aufgrund der Oberflächenspannung des flüssigen Assemblierungsmediums (30) an der Oberfläche desselben gehalten wird, um sich über der mindestens zwei Metallisierungsflächen (5) auszurichten, Ausrichten (160) des Bauteils und/oder Fixieren (140) des ausgerichteten Bauteils (40) mittels elektrostatischer Kräfte auf dem Trägersubstrat (10) durch Anlegen einer elektrischen Haltespannung über die mindestens zwei Metallisierungsflächen (5a, 5b) an dem Trägersubstrat.Procedure ( 100 ) for aligning components on a carrier substrate, comprising the steps of: providing ( 110 ) of the carrier substrate ( 10 . 35 ) with metallization surfaces ( 5 ), wherein at least two metallization surfaces for receiving a component ( 40 ), wherein the at least two metallization surfaces ( 5 ) have hydrophilic or lipophilic properties, and wherein the surface areas surrounding the at least two metallization areas ( 15 ) have hydrophobic or lipophobic properties, wetting ( 120 ) of the at least two metallization surfaces with a liquid assembly medium ( 30 ), Application ( 130 ) of a component on the liquid assembly medium ( 30 ), which is located on the at least two associated metallization surfaces, wherein the component ( 40 ) due to the surface tension of the liquid assembly medium ( 30 ) is held on the surface thereof to extend over the at least two metallization surfaces ( 5 ), Align ( 160 ) of the component and / or fixing ( 140 ) of the aligned component ( 40 ) by means of electrostatic forces on the carrier substrate ( 10 ) by applying an electrical holding voltage across the at least two metallization surfaces ( 5a . 5b ) on the carrier substrate. Verfahren (100) gemäß Anspruch 1, wobei mindestens zwei unterteilte Metallisierungsflächen (5a, 5b) zur Aufnahme eines Bauteils (40) vorgesehen sind, wobei die mindestens zwei Metallisierungsflächen (5a, 5b) durch einen Spalt (8) getrennt sind, und wobei der Schritt des Benetzens (120) der mindestens zwei Metallisierungsflächen (5a, 5b) so durchgeführt wird, dass der Spalt (8) von dem flüssigen Assemblierungsmedium (30) überbrückt wird. Procedure ( 100 ) according to claim 1, wherein at least two divided metallization surfaces ( 5a . 5b ) for receiving a component ( 40 ), wherein the at least two metallization surfaces ( 5a . 5b ) through a gap ( 8th ) and wherein the step of wetting ( 120 ) of the at least two metallization surfaces ( 5a . 5b ) is performed so that the gap ( 8th ) from the liquid assembly medium ( 30 ) is bridged. Verfahren (100) gemäß Anspruch 2, wobei der Spalt (8) eine Breite B aufweist, die so gewählt ist, dass in Abhängigkeit einer Viskosität η des flüssigen Assemblierungsmediums (30) der Spalt (8) von dem flüssigen Assemblierungsmedium (30) überbrückt wird, wobei der Spalt (8) zwischen den mindestens zwei zugeordneten Metallisierungsflächen (5a, 5b) eine Breite B zwischen 1 μm und 300 μm, zwischen 5 μm und 200 μm oder zwischen 40 μm und 60 μm aufweist.Procedure ( 100 ) according to claim 2, wherein the gap ( 8th ) has a width B which is selected such that, depending on a viscosity η of the liquid assembly medium ( 30 ) the gap ( 8th ) from the liquid assembly medium ( 30 ) is bridged, wherein the gap ( 8th ) between the at least two associated metallization surfaces ( 5a . 5b ) has a width B between 1 .mu.m and 300 .mu.m, between 5 .mu.m and 200 .mu.m, or between 40 .mu.m and 60 .mu.m. Verfahren (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens zwei Metallisierungsflächen zur Aufnahme eines Bauteils eine effektive Gesamtfläche (12) aufweist, die die 0.8-fache bis 2-fache, die 1.05-fache bis 1.7-fache oder die 1.3-fache bis 1.5-fache Größe der Grundfläche des auf den mindestens zwei Metallisierungsflächen aufzubringenden Bauteils (40) aufweist.Procedure ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the at least two metallization surfaces for receiving a component have an effective total area ( 12 ), which is 0.8 times to 2 times, 1.05 times to 1.7 times or 1.3 times to 1.5 times the size of the base area of the component to be applied to the at least two metallization areas ( 40 ) having. Verfahren (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Bereitstellens eines Trägersubstrats ferner folgende Teilschritte aufweist: Durchführen (115) einer Remote-Plasmabehandlung der Oberfläche des Trägersubstrats (10) mit einem fluorhaltigen Plasma, um die hydrophilen Eigenschaften der Metallisierungsflächen (5, 5a, 5b) und die hydrophoben Eigenschaften der die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche (15) oder die lipophilen Eigenschaften der Metallisierungsflächen (5, 5a, 5b) und die lipophoben Eigenschaften der die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche (15) zu erhalten, wobei der Schritt des Benetzens (120) der Metallisierungsflächen (5, 5a, 5b) innerhalb einer Zeitdauer von weniger als 2 Stunden oder von weniger als 15 Minuten nach der Remote-Plasmabehandlung (115) durchgeführt wird, oder wobei das Remote-Plasma behandelte Trägersubstrat innerhalb einer Zeitdauer von weniger als 2 Stunden oder von weniger als 15 Minuten nach der Remote-Plasmabehandlung in einer Schutzgasatmosphäre oder in Vakuum untergebracht wird, um die hydrophilen Eigenschaften der Metallisierungsflächen und die hydrophoben Eigenschaften der die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche (15) oder die lipophilen Eigenschaften der Metallisierungsflächen und die lipophoben Eigenschaften der die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche beizubehalten.Procedure ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the step of providing a carrier substrate further comprises the following substeps: 115 ) a remote plasma treatment of the surface of the carrier substrate ( 10 ) with a fluorine-containing plasma in order to determine the hydrophilic properties of the metallization surfaces ( 5 . 5a . 5b ) and the hydrophobic properties of the surface areas surrounding the metallization areas ( 15 ) or the lipophilic properties of the metallization surfaces ( 5 . 5a . 5b ) and the lipophobic properties of the surface areas surrounding the metallization areas ( 15 ), wherein the step of wetting ( 120 ) of the metallization surfaces ( 5 . 5a . 5b ) within a period of less than 2 hours or less than 15 minutes after remote plasma treatment ( 115 ), or wherein the remote plasma-treated carrier substrate is placed in a blanket gas atmosphere or in a vacuum within a period of less than 2 hours or less than 15 minutes after the remote plasma treatment, the hydrophilic properties of the metallization areas and the hydrophobic properties the surface areas surrounding the metallization areas ( 15 ) or to maintain the lipophilic properties of the metallization areas and the lipophobic properties of the surface areas surrounding the metallization areas. Verfahren (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das flüssige Assemblierungsmedium (30) bei einer Assemblierungstemperatur eine Viskosität η zwischen 0.5 mPas und 1000 mPas oder zwischen 0.8 mPas und 100 mPas aufweist.Procedure ( 100 ) according to any one of the preceding claims, wherein the liquid assembly medium ( 30 ) has a viscosity η between 0.5 mPas and 1000 mPas or between 0.8 mPas and 100 mPas at an assembly temperature. Verfahren (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Metallisierungsflächen in einer Matrix angeordnet sind und wobei an die Metallisierungsflächen einzeln, gruppenweise, zeilenweise oder spaltenweise eine elektrische Haltespannung anlegbar ist.Procedure ( 100 ) according to one of the preceding claims, in which the metallization surfaces are arranged in a matrix and wherein an electrical holding voltage can be applied to the metallization surfaces individually, in groups, in rows or in columns. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7, bei dem jeweils den mindestens zwei Metallisierungsflächen zur Aufnahme eines Bauteils ein Transistor zugeordnet ist, so dass eine elektrische Haltespannung in einem Multiplexbetrieb über den Transistor steuerbar und an die mindestens zwei Metallisierungsflächen anlegbar ist.Procedure ( 100 ) according to one of claims 2 to 7, wherein in each of the at least two metallization for receiving a component, a transistor is associated, so that an electrical holding voltage in a multiplex operation via the transistor controllable and can be applied to the at least two metallization. Verfahren (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, bei dem der Schritt des Aufbringen (130) eines Bauteils (40) so durchgeführt wird, dass eine Anzahl von Bauteilen, die größer ist als eine Anzahl von den Bauteilen zugeordneten Metallisierungsflächen, auf das flüssige Assemblierungsmedium aufgebracht wird und bei dem nach dem Schritt des Fixierens (140) der Bauteile auf den Metallisierungsflächen überschüssige, nicht fixierte Bauteile von dem Substrat entfernt werden.Procedure ( 100 ) according to one of the preceding claims 1 to 8, wherein the step of applying ( 130 ) of a component ( 40 ) is performed so that a number of components greater than a number of metallization surfaces associated with the components are applied to the liquid assembly medium and in which after the step of fixing ( 140 ) of the components on the metallization surfaces excess, unfixed components are removed from the substrate. Verfahren (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schritt des Bereitstellens (110) ferner so durchgeführt wird, dass über den Metallisierungsflächen (5, 5a, 5b) Isolationsbereiche ausgebildet sind, um einen elektrischen Kurzschluss zwischen den mindestens zwei zugeordneten Metallisierungsflächen über das aufzubringende Bauteil (40) hinweg zu verhindern.Procedure ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the step of providing ( 110 ) is further carried out so that over the metallization ( 5 . 5a . 5b ) Isolation regions are formed in order to provide an electrical short circuit between the at least two associated metallization surfaces via the component to be applied ( 40 ) to prevent. Verfahren (100) gemäß Anspruch 11, wobei die Isolationsbereiche über den Metallisierungsflächen Strukturen Öffnungen aufweisen, um einen direkten elektrischen Kontakt des Bauteils mit den Metallisierungsflächen zu verhindern und nach dem Schritt des Benetzens der Metallisierungsflächen mit einem flüssigen Assemblierungsmedium das flüssige Assemblierungsmedium in Kontakt mit den Metallisierungsflächen ist.Procedure ( 100 ) according to claim 11, wherein the isolation regions over the metallization surfaces comprise openings to prevent direct electrical contact of the device with the metallization surfaces and after the step of wetting the metallization surfaces with a liquid assembly medium the liquid assembly medium is in contact with the metallization surfaces. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 11, ferner mit folgendem Schritt: Entfernen (150) des flüssigen Assemblierungsmediums (30), so dass das Bauteil (40) ausgerichtet auf den mindestens zwei Metallisierungsflächen (5a, 5b) angeordnet ist.Procedure ( 100 ) according to any one of claims 2 to 11, further comprising the step of: removing ( 150 ) of the liquid assembly medium ( 30 ), so that the component ( 40 ) aligned on the at least two metallization surfaces ( 5a . 5b ) is arranged. Verfahren (100) gemäß Anspruch 12, bei dem der Schritt des Entfernens (150) des flüssigen Assemblierungsmediums (30) zumindest einen der folgenden Schritte aufweist: Erwärmen des flüssigen Assemblierungsmediums, Verdunsten des flüssigen Assemblierungsmediums oder Erzeugen eines Unterdrucks über dem flüssigen Assemblierungsmedium.Procedure ( 100 ) according to claim 12, wherein the step of removing ( 150 ) of the liquid assembly medium ( 30 ) comprises at least one of heating the liquid assembly medium, evaporating the liquid assembly medium, or creating a negative pressure over the liquid assembly medium. Verfahren (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Trägersubstrat (10, 35) ein flexibles Foliensubstrat ist und das Bereitstellen (110), das Benetzen (120), das Aufbringen (130) und das Ausrichten (160) und/oder Fixieren (140) in einem kontinuierlichen Rolle-zu-Rolle Verfahren durchgeführt wird. Procedure ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the carrier substrate ( 10 . 35 ) is a flexible film substrate and providing ( 110 ), wetting ( 120 ), the application ( 130 ) and aligning ( 160 ) and / or fixing ( 140 ) is carried out in a continuous roll-to-roll process. Verfahren (200) zur Herstellung eines Trägersubstrats (10) mit Metallisierungsflächen (5, 5a, 5b), wobei die Metallisierungsflächen hydrophile und die die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche (15) hydrophobe Eigenschaften aufweisen oder die Metallisierungsflächen lipophile Eigenschaften aufweisen und die die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche lipophobe Eigenschaften aufweisen, mit folgenden Schritten: Bereitstellen (210) eines Trägersubstrats mit Metallisierungsflächen, wobei mindestens eine Metallisierungsfläche zur Aufnahme eines Bauteils vorgesehen ist, Durchführen (220) einer Remote-Plasmabehandlung der Oberfläche des Trägersubstrats mit einem fluorhaltigen Plasma um die hydrophilen Eigenschaften der Metallisierungsflächen und die hydrophoben Eigenschaften der die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche oder die lipophilen Eigenschaften der Metallisierungsflächen und die lipophoben Eigenschaften der die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche zu erhalten, wobei die Remote-Plasmabehandlung so durchgeführt wird, dass die Ausbildung eines Fluor-Karbon-Films auf den Metallisierungsflächen verhindert wird.Procedure ( 200 ) for producing a carrier substrate ( 10 ) with metallization surfaces ( 5 . 5a . 5b ), wherein the metallization surfaces hydrophilic and the surface areas surrounding the metallization ( 15 ) have hydrophobic properties or the metallization surfaces have lipophilic properties and the surface areas surrounding the metallization areas have lipophobic properties, comprising the following steps: providing ( 210 ) of a carrier substrate with metallization surfaces, wherein at least one metallization surface is provided for receiving a component, performing ( 220 a remote plasma treatment of the surface of the carrier substrate with a fluorine-containing plasma in order to obtain the hydrophilic properties of the metallization surfaces and the hydrophobic properties of the surface areas surrounding the metallization surfaces or the lipophilic properties of the metallization surfaces and the lipophobic properties of the surface areas surrounding the metallization surfaces; Plasma treatment is performed so that the formation of a fluorine-carbon film on the metallization is prevented. Verfahren (200) zur Herstellung eines Trägersubstrats gemäß Anspruch 15, wobei das Remote-Plasma behandelte Trägesubstrat innerhalb einer Zeitdauer von weniger als 2 Stunden oder von weniger als 15 Minuten nach der Remote-Plasmabehandlung in einer Schutzgasatmosphäre oder in Vakuum untergebracht wird (170), um die hydrophilen Eigenschaften der Metallisierungsflächen und die hydrophoben Eigenschaften der die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche oder die lipophilen Eigenschaften der Metallisierungsflächen und die lipophoben Eigenschaften der die Metallisierungsflächen umgebenden Oberflächenbereiche beizubehalten.Procedure ( 200 ) for producing a carrier substrate according to claim 15, wherein the remote plasma-treated carrier substrate is housed in a blanket gas atmosphere or in a vacuum within a period of less than 2 hours or less than 15 minutes after the remote plasma treatment ( 170 ) to maintain the hydrophilic properties of the metallization areas and the hydrophobic properties of the surface areas surrounding the metallization areas or the lipophilic properties of the metallization areas and the lipophobic properties of the surface areas surrounding the metallization areas. Verfahren (300) zur Bestückung eines Zielsubstrats (11) mit Bauteilen (40), mit folgenden Schritten: Aufbringen (310) von Bauteilen (40) auf einem Trägersubstrat (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das Trägersubstrat ein Zwischenträger (35) für Bauteile ist; Fixieren (320) des Bauteils (40) auf dem Zwischenträger (35) Ausrichten (330) des mit Bauteilen versehenen Zwischenträgers (35) zu dem zu bestückenden Zielsubstrat (11); und Transferieren (340) und Fixieren (350) der auf dem Zwischenträger (35) befindlichen Bauteile (40) auf dem Zielsubstrat (11).Procedure ( 300 ) for equipping a target substrate ( 11 ) with components ( 40 ), with the following steps: application ( 310 ) of components ( 40 ) on a carrier substrate ( 10 ) according to one of claims 1 to 16, wherein the carrier substrate is an intermediate carrier ( 35 ) is for components; Fix ( 320 ) of the component ( 40 ) on the intermediate carrier ( 35 ) Align ( 330 ) of the component subcarrier ( 35 ) to the target substrate to be loaded ( 11 ); and transfer ( 340 ) and fixing ( 350 ) on the subcarrier ( 35 ) ( 40 ) on the target substrate ( 11 ). Verfahren (300) zur Bestückung eines Zielsubstrats gemäß Anspruch 17, dass ferner nach den Schritten des Ausrichtens (330) und Fixierens (320) einen Schritt des Aufbringens von Klebstoff oder Lot auf die nicht fixierte Oberfläche der fixierten Bauteile aufweist.Procedure ( 300 ) for mounting a target substrate according to claim 17, further comprising after the steps of aligning ( 330 ) and fixing ( 320 ) comprises a step of applying adhesive or solder to the unfixed surface of the fixed components. Verfahren (300) zur Bestückung eines Zielsubstrats gemäß einem der Ansprüche 17 oder 18, bei dem der Schritt des Fixierens (350) der auf dem Zwischenträger befindlichen Bauteile auf dem Zielsubstrat (11) durch Kleben, Bonden oder Löten durchgeführt wird.Procedure ( 300 ) for mounting a target substrate according to one of claims 17 or 18, wherein the step of fixing ( 350 ) of the components located on the intermediate carrier on the target substrate ( 11 ) by gluing, bonding or soldering. Verfahren (300) zur Bestückung eines Zielsubstrats gemäß einem der Ansprüche 17 bis 19 bei dem das Transferieren (340) und das Fixieren (350) der auf dem Zwischenträger befindlichen Bauteile auf dem Zielsubstrat einzeln, gruppenweise, zeilenweise oder spaltenweise durchgeführt wird.Procedure ( 300 ) for mounting a target substrate according to one of claims 17 to 19, wherein the transferring ( 340 ) and fixing ( 350 ) is carried out on the subcarrier components on the target substrate individually, in groups, line by line or column by column. Verfahren (300) zur Bestückung eines Zielsubstrats (11) gemäß einem der Ansprüche 17 bis 20 bei dem der Schritt des Ausrichtens (330) des mit Bauteilen versehenen Zwischenträgers und das Transferieren (340) und Fixieren (350) der auf dem Zwischenträger befindlichen Bauteile auf das Zielsubstrat, wiederholt durchgeführt wird, so dass mindestens zwei Bauteile auf dem Zielsubstrat übereinander angeordnet sind.Procedure ( 300 ) for equipping a target substrate ( 11 ) according to one of claims 17 to 20, wherein the step of aligning ( 330 ) of the componentized subcarrier and transferring ( 340 ) and fixing ( 350 ) is carried out on the intermediate substrate components on the target substrate repeatedly, so that at least two components are arranged one above the other on the target substrate. Verfahren (300) zur Bestückung eines Zielsubstrats gemäß einem der Ansprüche 17 bis 21, wobei die Schritte des Transferierens (340) und Fixierens (350) bei einer Temperatur zwischen 250°C und 600°C oder zwischen 300°C und 450°C durchgeführt wird.Procedure ( 300 ) for mounting a target substrate according to one of claims 17 to 21, wherein the steps of transferring ( 340 ) and fixing ( 350 ) is carried out at a temperature between 250 ° C and 600 ° C or between 300 ° C and 450 ° C. Verfahren (100) zum ausgerichteten Aufbringen von Bauteilen auf einem Trägersubstrat, mit folgenden Schritten: Bereitstellen (110) des Trägersubstrats (10, 35) mit Metallisierungsflächen (5), wobei mindestens eine Metallisierungsfläche zur Aufnahme eines Bauteils (40) vorgesehen ist, wobei die mindestens eine Metallisierungsfläche (5) hydrophile oder lipophile Eigenschaften aufweist, und wobei die die mindestens eine Metallisierungsfläche umgebenden Oberflächenbereiche (15) hydrophobe oder lipophobe Eigenschaften aufweisen, Benetzen (120) der mindestens einen Metallisierungsfläche mit einem flüssigen Assemblierungsmedium (30), Aufbringen (130) eines Bauteils auf das flüssige Assemblierungsmedium (30), das sich an der mindestens einen zugeordneten Metallisierungsfläche befindet, wobei das Bauteil (40) aufgrund der Oberflächenspannung des flüssigen Assemblierungsmediums (30) an der Oberfläche desselben gehalten wird, um sich über der mindestens einen Metallisierungsfläche (5) auszurichten, Fixieren (140) des ausgerichteten Bauteils an dem Trägersubstrat (10, 35), wobei das Fixieren (140) des ausgerichteten Bauteils an dem Trägersubstrat mit dem flüssigen Assemblierungsmedium (30) durchgeführt wird, und wobei das flüssige Assemblierungsmedium (30) ein leitfähiger Klebstoff oder ein anisotrop leitfähiger Klebstoff ist.Procedure ( 100 ) for aligning components on a carrier substrate, comprising the steps of: providing ( 110 ) of the carrier substrate ( 10 . 35 ) with metallization surfaces ( 5 ), wherein at least one metallization surface for receiving a component ( 40 ), wherein the at least one metallization surface ( 5 ) has hydrophilic or lipophilic properties, and wherein the surface regions surrounding the at least one metallization surface ( 15 ) have hydrophobic or lipophobic properties, wetting ( 120 ) of the at least one metallization surface with a liquid assembly medium ( 30 ), Application ( 130 ) of a component on the liquid assembly medium ( 30 ) located on the at least one associated metallization surface where the component ( 40 ) due to the surface tension of the liquid assembly medium ( 30 ) is held on the surface thereof so as to extend over the at least one metallization surface ( 5 ), fix ( 140 ) of the aligned component on the carrier substrate ( 10 . 35 ), whereby fixing ( 140 ) of the aligned component on the carrier substrate with the liquid assembly medium ( 30 ) and wherein the liquid assembly medium ( 30 ) is a conductive adhesive or an anisotropically conductive adhesive.
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