DE10227305A1 - Elektrisches Mehrschicht-Bauelement-Modul und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Elektrisches Mehrschicht-Bauelement-Modul und Verfahren zu dessen HerstellungInfo
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Abstract
Ein elektrisches Mehrschicht-Bauelemente-Modul wird aus mindestens zwei übereinandergestapelten Substraten (10; 20) gebildet, welche jeweils dreidimensional aus Polymermaterial geformt werden. Jedes der Substrate besitzt an seiner Unterseite angeformte Polymer-Höcker (11; 21), welche zur Bildung von Außenanschlüssen (14) bzw. Zwischenanschlüssen (24) metallisiert sind. Auf jedem der Substrate (10; 20) ist ein oder sind mehrere elektrische oder elektronische Bauelemente (1, 2) angeordnet und kontaktiert. Das unterste Substrat besitzt schließlich die Außenanschlüsse (14) des Gesamtmoduls, während das zweite (20) oder weitere Substrate jeweils mit ihren Zwischenanschlüssen (24) auf der Oberseite des darunter liegenden Substrats kontaktiert werden. Auf diese Weise können verschiedene mit Bauelementen versehene Substrate modular miteinander im Baukastensystem kombiniert und auf einfache Weise hergestellt werden.
Description
- Die Erfindung betrifft ein elektrisches Bauelemente-Modul mit mindestens einem dreidimensional geformten Substrat, das auf seiner Unterseite einstückig aus Polymermaterial angeformte und oberflächlich zur Bildung von externen Anschlüssen mit Metall beschichtete Anschlusshöcker aufweist, wobei dieses Substrat mindestens ein elektrisches oder elektronisches Bauelement trägt und auf seiner Oberfläche mit einer Leiterbahnstruktur versehen ist, welche elektrisch leitende Verbindungen zwischen internen Kontakten für das Bauelement und den externen Anschlüssen bildet. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines der artigen Moduls.
- Ein Bauelemente-Modul der Eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der EP 0782765 B2 bekannt. Es besteht aus einem Anschluss-Substrat mit auf der Unterseite angeformten Polymer-Höckern, auf welchem ein Chip angeordnet und kontaktiert ist. Die Anordnung eines oder auch mehrerer Chips in der dort gezeigten Weise auf einem Substrat bietet allerdings nur relativ geringe Variationsmöglichkeiten.
- Aus der DE 198 45 316 C2 ist weiterhin ein stapelbares Ball- Grid-Array-Halbleitergehäuse und ein Verfahren zu dessen Herstellung bekannt. Dort ist beschrieben, dass eine Mehrzahl derartiger Gehäuse aufeinander gestapelt und in der BGA- Technik mittels Lotkugeln untereinander elektrisch verbunden werden können. Auch die externe Verbindung des Gehäusestapels zu einer Leiterplatte erfolgt mittels Lotkugeln. Diese bekannte BGA-Technik mit Lotkugeln erfordert allerdings zusätzliche Teile und Prozess-Schritte, was Mehrkosten bedeutet. Überdies können die Rasterabstände bei dieser BGA-Technik nicht beliebig klein gemacht werden, da die verwendeten Lotkugeln eine bestimmte Mindestgröße haben müssen und außerdem bei ihrer Verflüssigung im Lötvorgang auseinandergedrückt werden, so dass ihr Durchmesser dabei noch zunimmt.
- Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bauelementemodul zu schaffen, bei dem mehrere Bauelemente auf einfache Weise modular miteinander verbunden werden können, so dass durch die Variation der Zusammenstellung auch unterschiedliche Funktionen erzeugt werden können.
- Erfindungsgemäß wird dieses Ziel erreicht mit einem elektrischen Mehrschicht-Bauelemente-Modul mit
- - einem ersten, dreidimensional geformten Substrat, das auf seiner Unterseite einstückig aus Polymermaterial angeformte und oberflächlich zur Bildung von externen Anschlüssen mit Metall beschichtete erste Anschluss-Höcker sowie auf seiner Oberseite in einem vorgegebenen Zwischenraster angeordnete Zwischenkontakte aufweist, wobei das erste Substrat vorzugsweise mindestens ein erstes elektrisches oder elektronisches Bauelement trägt und auf seiner Oberfläche mit einer Leiterbahnstruktur versehen ist, welche elektrisch leitende Verbindungen zwischen internen Kontakten für das erste Bauelement, den externen Anschlüssen und den Zwischenkontakten bildet, und
- - mit einem zweiten, dreidimensional geformten Substrat, das auf seiner Unterseite einstückig aus Polymermaterial in dem vorgegebenen Zwischenraster angeformte und oberflächlich zur Bildung von Zwischenanschlüssen mit Metall beschichtete zweite Anschluss-Höcker aufweist, wobei das zweite Substrat mindestens ein zweites elektrisches oder elektronisches Bauelement trägt und auf seiner Oberfläche mit einer Leiterbahnstruktur versehen ist, welche elektrisch leitende Verbindungen zwischen internen Kontakten für das zweite Bauelement und den Zwischenanschlüssen bildet, und
- - wobei das zweite Substrat auf dem ersten Substrat angeordnet ist und die Zwischenanschlüsse mit den Zwischenkontakten leitend verbunden sind.
- Das erfindungsgemäße Mehrschicht-Bauelemente-Modul macht sich die sogenannte PSGA™ (Polymer-Stud-Grid-Array)-Technik zunutze, die mit den angeformten Kunststoff-Höckern sehr geringe Rasterabstände ermöglicht. Da jedes Substrat dreidimensional ausgeformt wird, können die benötigten Funktionen bereits im Formprozess mit erzeugt werden, so dass zusätzliche Teile und Montageschritte entfallen. Die Leiterbahnverbindungen auf den Oberflächen, also der Oberseite und/oder der Unterseite sowie in ggf. erforderlichen Durchgangslöchern können mit Laser-Strukturierung, ggf. unter Verwendung zusätzlicher Ätzschritte, in an sich bekannter Weise wirtschaftlich vorgenommen werden, da mit diesen Prozessen jeweils die gesamte Oberfläche mit allen Einzelkontakten erzeugt und bearbeitet werden kann. Durch die modulare Verbindung von zwei oder mehr Substraten, die jeweils mit einem oder mehreren Bauelementen bestückt sind, können unterschiedliche Produkte im Baukastensystem hergestellt werden, z. B. Sensoren mit unterschiedlichen Eigenschaften, Speicher mit unterschiedlichen Typen oder Speicher mit Steuerschaltung, die jeweils mit standardisierten Grundmodulen gebildet werden.
- Die einzelnen Substrate sind in der Anschlusstechnik mit den Polymer-Höckern standardisiert. Im übrigen können sie beliebig variieren, was die Art und Anordnung der Bauelemente betrifft. So können die Bauelemente auf dar Unterseite und/oder der Oberseite angeordnet sein ggf. in entsprechenden Vertiefungen. Die Kontaktierung der Bauelemente kann auch wahlweise durch Drahtbonden, Flipchip-Verbindung oder in bestimmten Fällen auch mittels BGA-Technik vorgenommen werden, wobei die unterschiedlichen Verbindungstechniken auch innerhalb eines Substrats bzw. innerhalb des Moduls gemischt angewendet werden können. Durch Kontaktierung der einzelnen Substrate untereinander und zur Leiterplatte erfolgt jedoch in jedem Fall über die Polymer-Höcker.
- Natürlich ist das erfindungsgemäße Modul nicht auf die Verbindung zweier Substrate beschränkt. Das zweite Substrat kann wie das erste auf seiner Oberseite Zwischenkontakte aufweisen, auf das ein weiteres Substrat aufgesetzt werden kann, das wie das zweite Substrat gestaltet ist. In gleicher Weise können weitere Substrate übereinander gestapelt werden. In bestimmten Anwendungsfällen kann ein untenliegendes Substrat auch ohne Bandelement verwendet werden, so daß es als Zwischenverdrahtung für die Bauelemente der übrigen Substrate dient.
- Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Moduls weist folgende Schritte auf:
- a) Ein erstes und mindestens ein zweites Substrat werden dreidimensional aus Polymer-Material mit an der Unterseite vorstehenden Anschluss-Höckern geformt,
- b) die Substrate werden mit einer Metallisierung versehen, welche zumindest teilweise jeweils die Oberseite und/oder die Unterseite des Substrats einschließlich der Anschluss- Höcker sowie Verbindungsflächen zwischen der Oberseite und der Unterseite bedeckt,
- c) die Metallisierung wird durch gezielte Teilabtragung derart strukturiert, dass externe Anschlüsse auf den Höckern des ersten Substrats, Zwischenanschlüsse auf den Höckern des zweiten Substrats, Zwischenkontakte auf der Oberseite des ersten Substrats und interne Kontakte für die jeweiligen Bauelemente auf beiden Substraten sowie Leiterbahnen zwischen den Kontakten und Anschlüssen gebildet werden,
- d) auf dem ersten und dem zweiten Substrat wird jeweils mindestens ein Bauelement angeordnet und kontaktiert und
- e) das zweite Substrat wird auf dem ersten Substrat angeordnet, wobei die Zwischenanschlüsse des zweiten Substrats mit den Zwischenkontakten des ersten Substrats leitend verbunden werden.
- Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
- Fig. 1 bis 3 in aufeinanderfolgenden Schritten zwei Substrate, die mit Bauelementen bestückt und zu einem erfindungsgemäßen Modul zusammengefügt werden;
- Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Bauelemente-Modul mit gegenüber Fig. 3 abgeänderter Kontaktierung der Bauelemente;
- Fig. 5 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Moduls mit an der Unterseite der Substrate angeordneten Bauelementen und
- Fig. 6 eine gegenüber Fig. 5 weitergebildete Ausführungsform mit einem zusätzlichen Bauelement auf der Oberseite.
- In Fig. 1 sind zwei Substrate aus Polymer-Material schematisiert im Schnitt gezeigt, nämlich ein erstes Substrat 10 und ein zweites Substrat 20, welche beide beispielsweise durch Spritzgießen oder durch Heißprägen dreidimensional ausgeformt wurden. Das Substrat 10 weist auf seiner Unterseite einstückig angeformte Anschluss-Höcker 11 auf, die über die Unterseite nach einem vorgegebenen Anschlussraster verteilt sind. Das zweite Substrat 20 besitzt ebenfalls auf seiner Unterseite Anschluss-Höcker 21, die nach einem Zwischenraster verteilt sind, welches gleich oder verschieden zu dem Anschlussraster des ersten Substrats sein kann. Wie aus der schematischen Darstellung von Fig. 1 gezeigt ist, sind die Anschluss-Höcker 21 derart über Randbereiche verteilt angeordnet, dass sie nicht mit einem Bauelement auf der Oberseite des Substrats 10 in Konflikt geraten. Je nach Anordnung, Art und Anzahl der Bauelemente kann aber die Verteilung der Anschluss-Höcker variieren.
- Wie in Fig. 1 bereits weiter dargestellt ist, besitzen beide Substrate 10 und 20 jeweils Durchgangslöcher 12 bzw. 22 zwischen der Oberseite und der Unterseite des jeweiligen Substrats. Außerdem sind die Oberflächen beider Substrate mit einer Metallisierung 13 bzw. 23 versehen, welche die Oberseite, die Unterseite einschließlich der Anschluss-Höcker und die Durchgangslöcher überzieht. Die Metallisierung 13 ist auf dem ersten Substrat stellenweise so gestaltet, dass auf den ersten Anschluss-Höckern 11 jeweils externe Anschlüsse 14 und auf der Oberseite des ersten Substrats jeweils interne Kontakte 15 und Zwischenkontakte 16 gebildet sind. Die Metallisierung 13 ist im übrigen in nicht dargestellter Weise so strukturiert, dass sie Leiterbahnen zwischen den internen Kontakten 15, den Zwischenkontakten 16 und den externen Anschlüssen 14 bildet.
- Das zweite Substrat 20 ist in vergleichbarer Weise mit Zwischenanschlüssen 24 auf den Enden der Anschluss-Höcker 21 und außerdem auf seiner Oberseite mit Innenkontakten 25 zum Anschluss eines Bauelementes versehen. Auch hier ist die Metallisierung 23 so strukturiert, dass Leiterbahnen zwischen den Innenkontakten 25 und den Zwischenanschlüssen 24 gebildet werden.
- Fig. 2 zeigt die nächste Fertigungsstufe. Auf dem ersten Substrat 10 ist ein elektronisches Bauelement 1, beispielsweise ein IC über eine Klebeschicht 17, befestigt. Die Anschlusselemente 1a des Bauelementes 1 sind in an sich bekannter Weise mittels Bonddrähten 18 mit den Innenkontakten 15 dieses Substrats verbunden.
- In gleicher Weise ist auf dem gleichen Substrat 20 ein Bauelement 2 über eine Klebeschicht 27 befestigt und an seinen Anschlusselementen 2a über Bonddrähte 28 zu den Innenanschlüssen 25 kontaktiert. Die Bauelemente 1 und 2 sind einschließlich ihrer Bondverbindungen 18 bzw. 28 jeweils mit einer Umhüllung 19 bzw. 29 aus Isolierstoff geschützt.
- Fig. 3 zeigt die Vereinigung der beiden Substrate 10 und 20 zu einem erfindungsgemäßen Modul. Dabei wird das zweite Substrat 20 so auf das erste Substrat 10 gesetzt, dass die Anschluss-Höcker 21 mit ihren Zwischenanschlüssen 24 auf den Zwischenkontakten 16 des ersten Substrats 10 liegen. Mit diesen sind sie in üblicher Weise verbunden, d. h. vorzugsweise verlötet. Das so entstandene Modul wird dann auf eine Leiterplatte 9 gesetzt, wo die externen Anschlüsse 14 in üblicher Weise kontaktiert, d. h. vorzugsweise verlötet werden.
- Fig. 4 zeigt eine ähnliche Anordnung wie Fig. 3. In diesem Fall ist ein erstes Substrat 30 ähnlich wie das Substrat 10 und ein zweites Substrat 40 ähnlich wie das Substrat 20 aufgebaut. Das Substrat 30 besitzt erste Anschluss-Höcker 31 mit externen Anschlüssen 34, mit denen es auf einer Leiterplatte 9 oder einem sonstigen Schaltungsträger kontaktiert ist. Das Substrat 40 besitzt zweite Anschluss-Höcker 41 mit Zwischenanschlüssen 44, mit denen es mit Zwischenkontakten 36 auf der Oberseite des Substrats 30 kontaktiert ist. Wie im ersten Beispiel sind die Substrate 30 und 40 mit Durchgangslöchern 32 bzw. 42 und einer strukturierten Metallisierung 33 bzw. 43 versehen. Auf dem ersten Substrat 30 ist ein Bauelement 3 in diesem Fall nicht über Bonddrähte, sondern über Lotkugeln 38 mit internen Kontakten 35 verbunden. In gleicher Weise ist ein Bauelement 4 auf dem zweiten Substrat 40 über Lotkugeln 48 mit internen Kontakten 45 verbunden. Im übrigen erfolgt die Metallisierung und Strukturierung der beiden Substrate in vergleichbarer Weise wie oben beschrieben.
- Fig. 5 zeigt eine weitere Abwandlung eines erfindungsgemäßen Moduls. Ein erstes Substrat 50 besitzt auf seiner Unterseite Anschluss-Höcker 51 und zwischen den Anschluss-Höckern jeweils eine Ausnehmung 57, in der ein Bauelement 5 angeordnet und beispielsweise durch Kleben befestigt ist. Eine Metallisierung 53 auf der Oberseite und der Unterseite dieses Substrats 50 ist ebenso wie Durchgangslöcher 52 in bereits beschriebener Weise vorgesehen und strukturiert, wobei auf der Unterseite jeweils Innenkontakte 55 zum Anschluss des Bauelementes über Bonddrähte 58 vorgesehen sind. Eine Isolierstoff- Umhüllung 59 schützt das Bauelement und die Bonddrähte. Im übrigen bildet die Metallisierung auch hier Außenkontakte 54 und Zwischenkontakte 56 sowie Durchgangsverbindungen über Durchgangslöcher 52 wie im ersten Beispiel. Das auf dem ersten Substrat 50 befestigte und kontaktierte zweite Substrat 60 ist in gleicher Weise wie das erste Substrat 50 aufgebaut, mit Anschluss-Höckern 61, Zwischenanschlüssen 64, internen Kontakten 65 und einer unterseitigen Ausnehmung 67 versehen, wobei in Letzterer ein Bauelement 6 angeordnet ist. Über Bonddrähte 68 ist dieses mit Innenkontakten 65 kontaktiert. Auch dieses Bauelement 6 ist mit einer Isolierstoff-Umhüllung 69 geschützt. Wie in den vorhergehenden Beispielen ist das aus den Substraten 50 und 60 gebildete Modul auf einer Leiterplatte 9 angeordnet und kontaktiert.
- Fig. 6 zeigt eine weitere Abwandlung der Ausführungsform von Fig. 5. In diesem Fall sind die beiden Substrate 50 und 60 wie in Fig. 5 aufgebaut und mit Bauelementen 5 bzw. 6 versehen. Auf der Oberseite des Substrats 60 ist in diesem Fall allerdings ein zusätzliches Bauelement 7 angeordnet und über Bonddrähte 78 mit Innenkontakten 75 auf der Oberseite des Substrats 60 kontaktiert. Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, besitzt im Gegensatz zu Fig. 5 in diesem Fall auch das Substrat 60 Durchgangslöcher 62, über die leitende Verbindungen von den Innenkontakten 65 zu den Zwischenanschlüssen 64 und von dort über die Durchgangslöcher 52 zu den Außenanschlüssen 54 verlaufen. Eine Isolierstoff-Umhüllung 79, z. B. als Verguß oder als Deckel, auf der Oberseite des Substrats 60 schützt dieses Bauelement 7 mit seinen Bonddrähten 78. Weitere Abwandlungen, insbesondere mit mehreren übereinander gestapelten Substraten, die jeweils auch mit mehreren Bauelementen versehen sein können, sind im Rahmen der Erfindung durchaus möglich.
Claims (16)
1. Elektrisches Mehrschicht-Bauelemente-Modul mit
einem ersten, dreidimensional geformten Substrat (10; 30; 50), das auf seiner Unterseite einstückig aus Polymermaterial angeformte und oberflächlich zur Bildung von externen Anschlüssen (14; 34; 54) mit Metall beschichtete erste Anschluss-Höcker (11; 31; 51) sowie auf seiner Oberseite in einem vorgegebenen Zwischenraster angeordnete Zwischenkontakte (16; 36) aufweist, wobei das erste Substrat (10; 30; 50) vorzugsweise mindestens ein erstes elektrisches oder elektronisches Bauelement (1; 3; 5) trägt und auf seiner Oberfläche mit einer Leiterbahnstruktur (13; 33; 53) versehen ist, welche elektrisch leitende Verbindungen zwischen internen Kontakten 15; 35; 55) für das erste Bauelement, den externen Anschlüssen (14; 34; 54) und den Zwischenkontakten (16; 36) bildet,
mit einem zweiten, dreidimensional geformten Substrat (20; 40; 60), das auf seiner Unterseite einstückig aus Polymermaterial in dem vorgegebenen Zwischenraster angeformte und oberflächlich zur Bildung von Zwischenanschlüssen (24; 44; 64) mit Metall beschichtete zweite Anschluss-Höcker (21; 41; 61) aufweist, wobei das zweite Substrat (20; 40; 60) mindestens ein zweites elektrisches oder elektronisches Bauelement (2; 4; 6) trägt und auf seiner Oberfläche mit einer Leiterbahnstruktur (23; 43; 63) versehen ist, welche elektrisch leitende Verbindungen zwischen internen Kontakten (25; 45; 65) für das zweite Bauelement (2; 4; 6) und den Zwischenanschlüssen bilden, und
wobei das zweite Substrat (20; 40; 60) auf dem ersten Substrat (10; 30; 50) angeordnet ist und die Zwischenanschlüsse (24; 44; 64) mit den Zwischenkontakten (16; 36; 56) leitend verbunden sind.
einem ersten, dreidimensional geformten Substrat (10; 30; 50), das auf seiner Unterseite einstückig aus Polymermaterial angeformte und oberflächlich zur Bildung von externen Anschlüssen (14; 34; 54) mit Metall beschichtete erste Anschluss-Höcker (11; 31; 51) sowie auf seiner Oberseite in einem vorgegebenen Zwischenraster angeordnete Zwischenkontakte (16; 36) aufweist, wobei das erste Substrat (10; 30; 50) vorzugsweise mindestens ein erstes elektrisches oder elektronisches Bauelement (1; 3; 5) trägt und auf seiner Oberfläche mit einer Leiterbahnstruktur (13; 33; 53) versehen ist, welche elektrisch leitende Verbindungen zwischen internen Kontakten 15; 35; 55) für das erste Bauelement, den externen Anschlüssen (14; 34; 54) und den Zwischenkontakten (16; 36) bildet,
mit einem zweiten, dreidimensional geformten Substrat (20; 40; 60), das auf seiner Unterseite einstückig aus Polymermaterial in dem vorgegebenen Zwischenraster angeformte und oberflächlich zur Bildung von Zwischenanschlüssen (24; 44; 64) mit Metall beschichtete zweite Anschluss-Höcker (21; 41; 61) aufweist, wobei das zweite Substrat (20; 40; 60) mindestens ein zweites elektrisches oder elektronisches Bauelement (2; 4; 6) trägt und auf seiner Oberfläche mit einer Leiterbahnstruktur (23; 43; 63) versehen ist, welche elektrisch leitende Verbindungen zwischen internen Kontakten (25; 45; 65) für das zweite Bauelement (2; 4; 6) und den Zwischenanschlüssen bilden, und
wobei das zweite Substrat (20; 40; 60) auf dem ersten Substrat (10; 30; 50) angeordnet ist und die Zwischenanschlüsse (24; 44; 64) mit den Zwischenkontakten (16; 36; 56) leitend verbunden sind.
2. Modul nach Anspruch 1,
wobei in dem ersten (10; 30; 50) und/oder zweiten (20; 40;
60) Substrat jeweils elektrische Verbindungen zwischen der
Oberseite und der Unterseite über metallisierte
Durchgangslöcher (12, 22; 32, 42; 52, 62) ausgebildet sind.
3. Modul nach Anspruch 1,
wobei an dem ersten und/oder zweiten Substrat jeweils
elektrische Verbindungen zwischen der Oberseite und der
Unterseite über Leiterbahnen bestehen, welche über eine Seitenkante
des jeweiligen Substrats verlaufen.
4. Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei ein oder mehrere Bauelemente (1, 2; 3, 4; 5, 6; 7) auf
der Oberseite und/oder der Unterseite des jeweiligen
Substrats (10, 20; 30, 40; 50, 60) angeordnet sind.
5. Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei die Bauelemente (1, 2; 3, 4; 5, 6; 7) auf der Oberseite
bzw. auf der Unterseite des ersten bzw.. zweiten Substrats in
einer Vertiefung (57, 67) angeordnet sind.
6. Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
wobei die ersten und/oder zweiten Bauelemente (1, 2; 3, 4; 5;
6; 7) jeweils mit einem internen Kontakt (15, 25; 35, 45; 55,
65; 75) über Bonddrähte (18, 28; 58, 68; 78) verbunden sind.
7. Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
wobei das erste und/oder zweite Bauelement (3, 4) jeweils in
Flipchip-Technik mit den internen Kontakten (35, 45) des
ersten bzw. zweiten Substrats (30, 40) verbunden sind.
8. Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
wobei das zweite Substrat auf seiner Oberseite mit
zusätzlichen Zwischenkontakten versehen ist und mindestens ein
weiteres Substrat mit den Merkmalen des zweiten Substrats auf
diesen angeordnet und mittels Zwischenanschlüssen kontaktiert
ist.
9. Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
wobei jedes Bauelement (1, 2; 3, 4; 5, 6; 7) einschließlich
seiner Anschlüsse (18, 28; 58, 68; 78) mit Isoliermasse (19,
29; 59, 69; 79) umhüllt ist.
10. Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
wobei zumindest bei dem zweiten bzw. dem obersten Substrat
(60) das mindestens eine Bauelement (6) auf der Unterseite
angeordnet ist und dieses Substrat (60) als Abdeckung für das
Modul dient.
11. Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
wobei das zweite bzw. oberste Substrat (60) auf seiner
Oberseite mit einer Isolierstoff-Abdeckung (79) versehen ist.
12. Verfahren zur Herstellung eines Moduls nach einem der
Ansprüche 1 bis 11, mit folgenden Schritten:
a) ein erstes und mindestens ein zweites Substrat (10, 20;
30, 40; 50, 60) werden dreidimensional aus Polymermaterial
mit an der Unterseite vorstehenden Anschluss-Höcker (21;
22; 31; 41; 51; 61) geformt,
b) die Substrate (10, 20; 30, 40; 50, 60) werden mit einer
Metallisierung versehen, welche zumindest teilweise
jeweils die Oberseite und/oder die Unterseite des Substrats
einschließlich der Anschluss-Höcker sowie
Verbindungsflächen zwischen der Oberseite und der Unterseite bedeckt,
c) die Metallisierung wird durch gezielte Teilabtragung
derart strukturiert, dass externe Anschlüsse (14; 34; 54) auf
den Anschluss-Höckern (11; 31; 51) des ersten Substrats,
Zwischenanschlüsse (24; 44; 64) auf den Höckern des
zweiten Substrats, Zwischenkontakte (16; 36; 56) auf der
Oberseite des ersten Substrats und interne Kontakte (15, 25;
35, 45; 55, 65) für die jeweiligen Bauelemente auf beiden
Substraten sowie Leiterbahnen zwischen den Kontakten und
Anschlüssen gebildet werden,
d) auf dem ersten und dem zweiten Substrat (10, 20; 30, 40;
50, 60) wird jeweils mindestens ein Bauelement (1, 2; 3,
4; 5, 6; 7) angeordnet und kontaktiert und
e) das zweite Substrat (20; 40; 60) wird auf dem ersten
Substrat (10; 30; 50) angeordnet, wobei die
Zwischenanschlüsse (24; 44; 64) des zweiten Substrats mit den
Zwischenkontakten (16; 36; 56) des ersten Substrats leitend verbunden
werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12; wobei jeweils vor der
Metallisierung der Substrate (10, 20; 30, 40; 50, 60)
Durchgangslöcher (12, 22; 32, 42; 52, 62) zwischen der Oberseite und
der Unterseite des jeweiligen Substrats erzeugt und dann die
Wände der Durchgangslöcher zur Erzeugung der elektrischen
Verbindungen von der Oberseite zur Unterseite des jeweiligen
Substrats metallisiert werden.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13,
wobei die Bauelemente (1, 2; 5, 6; 7) jeweils über Bonddrähte
(18, 28; 38, 48; 58, 68) mit zugehörigen internen Kontakten
(15, 25; 55, 65) verbunden werden.
15. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13,
wobei die Bauelemente (3; 4) in Flipchip-Technik mit
zugehörigen Innenanschlüssen (35; 45) verbunden werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15,
wobei die Zwischenkontakte (16; 36; 56) jeweils mit Lotpaste
versehen und nach dem Aufsetzen des zweiten Substrats (20;
40; 60) mit den Zwischenanschlüssen (24; 44; 64) verlötet
werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10227305A DE10227305A1 (de) | 2002-06-19 | 2002-06-19 | Elektrisches Mehrschicht-Bauelement-Modul und Verfahren zu dessen Herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE10227305A DE10227305A1 (de) | 2002-06-19 | 2002-06-19 | Elektrisches Mehrschicht-Bauelement-Modul und Verfahren zu dessen Herstellung |
Publications (1)
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