電子模塊以及用于制造電子模塊的方法和設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電子模塊（100）。電子模塊（100）包括具有至少一個(gè)通孔（115）的至少一個(gè)載體板（105）。在此載體板（105）的接觸側(cè)（120）具有至少一個(gè)接觸元件（125）。電子模塊（100）還包括至少一個(gè)電子器件（110），所述電子器件在接觸側(cè)（120）上與通孔（115）相對(duì)地布置，其中接觸元件（125）超出電子器件（110）。
【專利說明】
電子模塊以及用于制造電子模塊的方法和設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種電子模塊、一種用于制造電子模塊的方法、一種相應(yīng)的設(shè)備、一種相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品以及一種相應(yīng)的存儲(chǔ)介質(zhì)。
【背景技術(shù)】
[0002 ]傳感器元件可以為了防止環(huán)境影響而被殼體包圍。這樣的殼體例如可以以注塑方法來制造。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在該背景下，利用在此提出的方案來提出根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的一種電子模塊、一種用于制造這樣的模塊的方法、此外一種使用該方法的設(shè)備、一種相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品以及最后一種相應(yīng)的存儲(chǔ)介質(zhì)。有利的設(shè)計(jì)方案從相應(yīng)的從屬權(quán)利要求和以下的描述中得出。
[0004]提出具有以下特征的電子模塊:
至少一個(gè)載體板，其中載體板的接觸側(cè)具有至少一個(gè)接觸元件;和
至少一個(gè)電子器件，該電子器件被布置在接觸側(cè)上，其中接觸元件超出電子器件。
[0005]載體板可以被理解為用于容納電子器件的襯底。載體板例如可以是具有金屬印制導(dǎo)線的板。接觸元件可以被理解為以下元件，該元件被構(gòu)造用于將載體板例如與其他板電和/或機(jī)械連接。接觸元件例如可以被實(shí)現(xiàn)為焊劑球。
[0006]本方案基于以下認(rèn)識(shí)，即電子模塊的載體襯底可以用于覆蓋電子器件。載體襯底還可以具有接觸元件，該接觸元件超出電子器件。由此，電子模塊可以在一個(gè)步驟中被電接觸和固定。通過傳感器芯片例如通過功能載體保護(hù)的方式，可以提供具有一側(cè)或兩側(cè)介質(zhì)接入和芯片堆疊的可能的成本適宜的傳感器殼體。
[0007]基于這樣簡化的封裝方案可以十分靈活地實(shí)現(xiàn)關(guān)于顆粒和光影響的不同要求，諸如具有被覆蓋的敏感區(qū)域或EMV保護(hù)(EMV =電磁兼容性)的芯片。對(duì)于氣體傳感器例如可以設(shè)置紅外源和紅外探測器的堆疊形式的特別的AVT方案(AVT =建造與連接技術(shù))。因此可以盡可能緊湊地保持電子模塊的結(jié)構(gòu)形式。
[0008]通過代替金屬蓋和模制物而使用載體襯底和例如焊劑球來用于覆蓋的方式，可以減少建造與連接技術(shù)的成本。
[0009]通過省去模制步驟可以減少AVT負(fù)荷。
[0010]此外，本方案能夠?qū)崿F(xiàn)所覆蓋的敏感結(jié)構(gòu)借助下陷的實(shí)現(xiàn)。
[0011 ]可選地，密封環(huán)可以用于保護(hù)以免焊劑噴濺和助焊劑蒸發(fā)。
[0012]通過省去線接合可以減少橫向的空間需求。
[0013]通過作為覆蓋的載體襯底本身是功能載體或重新布線載體，能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)半導(dǎo)體器件的簡單堆疊，所述兩個(gè)半導(dǎo)體器件例如通過輻射相互作用。
[0014]載體板可以具有至少一個(gè)通孔。在此，通孔可以與電子器件相對(duì)地布置并且被構(gòu)造為載體板的接觸側(cè)和與接觸側(cè)相對(duì)的側(cè)之間的流體通道。借助通孔，可以以簡單和成本適宜的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)至電子器件的介質(zhì)接入。
[0015]電子模塊可以設(shè)置有至少一個(gè)連接元件，該連接元件將電子器件與載體板導(dǎo)電連接。在此，可以在電子器件和載體板之間布置連接元件，以便至少在通孔的區(qū)域中形成電子器件和載體板之間的中間空間。替代地或附加地，載體板可以至少部分地由塑料制成。連接元件可以被理解為間隔保持器。連接元件可以被實(shí)現(xiàn)為例如焊劑球形式的連接接觸部。載體板可以是塑料構(gòu)成的電路板。例如電路板可以由熱固性塑料、特別是具有裝入的玻璃纖維的熱固性塑料制成。由此可以特別成本經(jīng)濟(jì)地提供載體板。借助中間空間可以檢測電子模塊的外部環(huán)境的不同物理特性。例如電子器件可以為此具有敏感區(qū)域。
[0016]根據(jù)本方案的另一種實(shí)施方式，電子模塊可以具有密封邊緣，該密封邊緣在電子器件和載體板之間至少部分地環(huán)繞著通孔構(gòu)造，以便至少部分地流體密封地將電子器件與載體板連接。借助密封邊緣可以橫向限制和密封電子器件和載體板之間的中間空間。
[0017]電子器件還可以具有用于檢測電子模塊的外部環(huán)境的至少一個(gè)物理特性的敏感區(qū)域。在此，敏感區(qū)域可以與接觸側(cè)相對(duì)地布置。敏感區(qū)域可以被理解為傳感器元件的以下區(qū)域，該區(qū)域被構(gòu)造用于檢測外部環(huán)境的確定的物理特性、諸如壓力、溫度、濕度、確定的氣體或亮度。敏感區(qū)域可以經(jīng)由通孔與外部環(huán)境流體地連接。因此電子模塊的傳感器功能可以以低成本和制造花費(fèi)地實(shí)現(xiàn)。替代地或附加地，敏感區(qū)域可以與通孔相對(duì)地布置。由此可以盡可能小地保持電子模塊和敏感區(qū)域之間的間隔并且在檢測外部環(huán)境的物理特性時(shí)保證高的精度。例如因此可以實(shí)現(xiàn)，通過通孔落下的光直接射到敏感區(qū)域上。
[0018]根據(jù)本方案的另一種實(shí)施方式，接觸側(cè)可以具有用于影響敏感區(qū)域的外部環(huán)境的至少一個(gè)物理特性的有效結(jié)構(gòu)。在此有效結(jié)構(gòu)可以與敏感區(qū)域相對(duì)地布置。有效結(jié)構(gòu)例如可以被理解為指向敏感區(qū)域的例如加熱結(jié)構(gòu)或紅外源形式的輻射源或薄膜。有效結(jié)構(gòu)也可以是另外的敏感結(jié)構(gòu)、即另外的傳感器。借助有效結(jié)構(gòu)可以改進(jìn)電子模塊的傳感器功能的效率。
[0019]電子模塊可以設(shè)置有至少一個(gè)另外的電子器件，該電子器件在載體板的與接觸側(cè)相對(duì)的側(cè)上與通孔相對(duì)地布置并且與載體板導(dǎo)電連接。因此多個(gè)電子器件可以節(jié)省空間地相互組合。
[0020]在此，另外的電子器件可以具有用于影響另外的電子器件的外部環(huán)境的至少一個(gè)物理特性的有效區(qū)域。該有效區(qū)域可以特別是與通孔相對(duì)地布置。因此有效區(qū)域可以經(jīng)由通孔與電子器件的敏感區(qū)域相互作用。有效區(qū)域例如可以是輻射源或薄膜。有效區(qū)域也可以是另外的敏感結(jié)構(gòu)、即另外的傳感器。通過該實(shí)施方式可以靈活地、節(jié)省空間地并且成本經(jīng)濟(jì)地?cái)U(kuò)展電子模塊的功能范圍。
[0021]電子模塊還可以包括蓋板元件，該蓋板元件固定在載體板的與接觸側(cè)相對(duì)的側(cè)上并且至少部分地超出另外的電子器件，以便防止環(huán)境影響。這樣的蓋板元件提供特別成本適宜的制造的優(yōu)點(diǎn)。
[0022]此外，接觸側(cè)可以具有至少一個(gè)另外的接觸元件，其中另外的接觸元件超出電子器件。在此，另外的接觸元件可以與電子器件的第一棱相鄰地布置和/或接觸元件可以與電子器件的與第一棱相對(duì)的第二棱相鄰地布置。由此可以安全地固定并且靈活地接觸電子模塊。
[0023]如果根據(jù)本方案的另一種實(shí)施方式載體板的主延伸軸和電子器件的主延伸軸指向不同的方向，則可以實(shí)現(xiàn)電子模塊的特別緊湊的結(jié)構(gòu)形式。主延伸軸可以被理解為載體板或電子器件的最大伸展的軸。例如載體板的縱軸可以與電子器件的縱軸垂直地布置。
[0024]本方案此外實(shí)現(xiàn)一種根據(jù)在此描述的實(shí)施方式的用于制造電子模塊的方法，其中該方法包括以下步驟:
提供至少一個(gè)載體板，其中載體板的接觸側(cè)具有至少一個(gè)接觸元件以及至少一個(gè)電子器件;和
由載體板和電子器件形成復(fù)合體，其中電子器件布置在接觸側(cè)上，其中接觸元件超出電子器件。
[0025]在此提出的方案還實(shí)現(xiàn)一種設(shè)備，該設(shè)備被構(gòu)造用于在相應(yīng)的裝置中執(zhí)行或?qū)崿F(xiàn)在此提出的方法的變型方案的步驟。也可以通過設(shè)備形式的本發(fā)明的所述實(shí)施變型方案快速并且高效地解決本發(fā)明所基于的任務(wù)。
[0026]設(shè)備在此可以被理解為一種電設(shè)備，該電設(shè)備處理傳感器信號(hào)并且據(jù)此輸出控制和/或數(shù)據(jù)信號(hào)。設(shè)備可以具有能夠硬件和/或軟件方式構(gòu)造的接口。在硬件方式構(gòu)造的情況下，接口例如可以是所謂的系統(tǒng)ASIC的部分，該部分包含設(shè)備的極不同的功能。然而也可以的是，接口是特有的集成電路或至少部分地由分立器件構(gòu)成。在軟件方式構(gòu)造的情況下，接口可以是軟件模塊，所述軟件模塊例如除了其他軟件模塊之外存在于微控制器上。
[0027]也有利的是一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品或具有以下程序代碼的計(jì)算機(jī)程序，該程序代碼能夠存儲(chǔ)在機(jī)器可讀的載體或存儲(chǔ)介質(zhì)、如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、硬盤存儲(chǔ)器或光學(xué)存儲(chǔ)器上并且特別是在程序產(chǎn)品在計(jì)算機(jī)或設(shè)備上被實(shí)施時(shí)用于執(zhí)行和/或控制根據(jù)上述實(shí)施方式之一的方法的步驟。
【附圖說明】
[0028]在此提出的方案隨后借助附圖示例性地詳細(xì)闡述。其中:
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子模塊的示意圖；
圖2a，2b示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子模塊的示意圖；
圖3a，3b示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子模塊的示意圖；
圖4a，4b示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子模塊的示意圖；
圖5a，5b示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子模塊的示意圖；
圖6示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子模塊的示意圖；
圖7示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子模塊的示意圖；
圖8示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子模塊的示意圖；
圖9示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子模塊的示意圖；
圖10示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子模塊的示意圖；
圖11a，11b，Ilc示出常規(guī)電子模塊的示意圖；
圖12a，12b示出常規(guī)電子模塊的示意圖；
圖13示出常規(guī)電子模塊的示意圖；
圖14示出用于制造常規(guī)電子模塊的注塑設(shè)備的示意圖；
圖15示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于制造電子模塊的方法的流程圖；以及圖16示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于執(zhí)行方法的設(shè)備的框圖。
[0029]在本發(fā)明的適宜實(shí)施例的隨后描述中，對(duì)于在不同的圖中示出的并且起相似作用的元件使用相同或相似的附圖標(biāo)記，其中放棄對(duì)這些元件的重復(fù)描述。
【具體實(shí)施方式】
[°03°]圖1不出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子模塊100的不意圖。電子模塊100包括載體板105和電子器件110。載體板105具有通孔115地實(shí)施。電子器件110在載體板105的接觸偵打20上與通孔115相對(duì)地布置。在此電子器件110可以與載體板105導(dǎo)電連接。在接觸側(cè)120上還布置有接觸元件125。接觸元件125超出電子器件110。
[0031]通孔115被構(gòu)造用于建立電子器件110的朝向通孔115的表面和載體板105的與接觸側(cè)120相對(duì)的側(cè)之間的流體連接。
[0032]接觸元件125用于機(jī)械固定電子模塊100。附加地，接觸元件125可以被構(gòu)造用于電接觸載體板105。
[0033]圖2a和2b不出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子模塊100的不意圖。圖2a不出電子模塊100的側(cè)視圖；圖2b示出電子模塊100的俯視圖。相對(duì)于圖1，在圖2a和2b中示出的電子模塊100示例性地以三個(gè)接觸元件125以及三個(gè)另外的接觸元件200來實(shí)現(xiàn)。接觸元件125和另外的接觸元件200在此各以三排布置。三個(gè)另外的接觸元件200如接觸元件125那樣布置在接觸側(cè)120上并且超出電子器件110。
[0034]如在圖2b中可見，接觸元件125與電子器件110的第一棱201相鄰地布置并且另外的接觸元件200與電子器件110的與第一棱201相對(duì)的第二棱202相鄰地布置。接觸元件125、200例如被實(shí)現(xiàn)為焊劑球。
[0035]電子器件110的朝向接觸側(cè)120的表面包括敏感區(qū)域205，該敏感區(qū)域被構(gòu)造用于檢測電子模塊100的外部環(huán)境的確定的物理特性。敏感區(qū)域205與通孔115相對(duì)地布置。
[0036]在電子器件110和載體板105之間，示例性地以兩個(gè)三排布置六個(gè)連接元件210。示例性地，連接元件210的第一三排與接觸元件125的三排平行地延伸并且連接元件210的第二三排與另外的接觸元件200的三排平行地延伸。連接元件210被構(gòu)造用于將電子器件110固定在載體板105上并且與載體板105導(dǎo)電連接。通過連接元件210，電子器件110以到載體板105的基本上對(duì)應(yīng)于連接元件210的高度的間隔來布置。因此在電子器件110和載體板105之間得到中間空間215，該中間空間經(jīng)由通孔115與載體板105的與接觸側(cè)120相對(duì)的側(cè)流體連接。
[0037]連接元件210可以如接觸元件125、200那樣作為焊劑球來實(shí)現(xiàn)。
[0038]如圖2b中所不，載體板105和電子器件110分別矩形地實(shí)施。載體板105和電子器件110示例性地沿著共同的縱軸220延伸。在此，接觸元件125、另外的接觸元件200以及連接元件210的相應(yīng)三排垂直于縱軸220布置。
[0039]傳感器系統(tǒng)100根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例設(shè)置有電路板載體襯底105，該電路板載體襯底具有介質(zhì)接入部115。傳感器芯片110借助作為連接元件210的六個(gè)焊劑球固定在載體襯底105的底側(cè)上。載體襯底105具有作為用于接觸其他電路板的接觸元件125、200的焊劑球。焊劑球125、200在垂直方向上超出傳感器芯片110。介質(zhì)接入部115橫向上在傳感器芯片110的敏感區(qū)域205上定向。附加地得出在載體襯底105和傳感器芯片110之間的側(cè)向的介質(zhì)接入部。側(cè)向的介質(zhì)接入部例如是焊劑球210之間的區(qū)域。
[0040]電路板105可以包括用于重新布線的印制導(dǎo)線、金屬的通孔接觸和焊墊表面。載體襯底105中的介質(zhì)接入部115例如可以通過鉆孔、銑削或激光來制造。在此介質(zhì)接入部115可以以圓形的橫截面來實(shí)施。
[0041 ]圖3a和3b不出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子模塊100的不意圖。與圖2a不同，通孔115在圖3a中與敏感區(qū)域205錯(cuò)位地布置，使得敏感區(qū)域205完全被載體板105覆蓋。此外，通孔115示例性地以比圖2a和2b中明顯更小的直徑來實(shí)施。
[0042]具有側(cè)向與傳感器芯片110的敏感結(jié)構(gòu)205錯(cuò)位的介質(zhì)接入部115的傳感器系統(tǒng)100例如提供改進(jìn)的顆?；蚬獗Ｗo(hù)的優(yōu)點(diǎn)。
[0043]圖4a和4b示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子模塊100的示意圖。在圖4a中示出電子模塊100的俯視圖；圖4b不出電子模塊100的不意性的三維圖。與圖2a和2b不同，載體板105和電子器件110在圖4a和4b中沿著不同的縱軸延伸。載體板105的縱軸400示例性地與電子器件110的縱軸405基本上垂直地布置。因此接觸元件125和另外的接觸元件200的相應(yīng)三排也基本上與連接元件210的相應(yīng)三排垂直地布置。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，傳感器系統(tǒng)100的載體襯底105和至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片110形成兩個(gè)成90度旋轉(zhuǎn)的矩形，即半導(dǎo)體芯片110的短棱與載體襯底105的長棱平行地伸展。在此，至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片110的接觸元件210和載體襯底105的接觸元件125、200各作為至少兩排朝向矩形的相應(yīng)兩個(gè)短棱。
[0045]圖5a和5b不出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子模塊100的不意圖。與圖2a和2b中示出的電子模塊100不同，電子模塊100在圖5a和5b中具有密封邊緣500。密封邊緣500在電子器件110和載體板105之間沿著電子器件110的外部邊緣區(qū)域來布置。密封邊緣500被構(gòu)造用于限制并且流體密封地封閉中間空間215的邊緣區(qū)域。在此，連接元件210布置在由密封邊緣500限制的中間空間215之內(nèi)。
[0046]在圖5a和5b中示例性地僅僅示出四個(gè)而非六個(gè)連接元件210。在此連接元件210以兩個(gè)兩排來布置。
[0047]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，至少一個(gè)電子半導(dǎo)體器件110利用固定環(huán)形式的密封邊緣500固定在載體襯底105上，其中固定環(huán)500橫向上限制并且密封半導(dǎo)體器件110和載體襯底105之間的中間空間215。固定環(huán)500例如可以是由焊劑或銅構(gòu)成的密封環(huán)或者粘合劑、例如底部填充物或側(cè)面填充物，如圖6中所示。
[0048]圖6不出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子模塊100的不意圖。在圖6中，與圖5a和5b不同，密封環(huán)500通過在載體板105和電子器件110之間引入的粘合物來實(shí)現(xiàn)。
[0049]圖7不出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子模塊100的不意圖。與圖3a和3b不同，在圖7中示出的接觸側(cè)120包括有效結(jié)構(gòu)700，其中有效結(jié)構(gòu)700的主要部分與敏感區(qū)域205相對(duì)地布置。有效結(jié)構(gòu)700例如被構(gòu)造用于加熱敏感區(qū)域205。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在指向至少一個(gè)半導(dǎo)體器件110的敏感和/或有效結(jié)構(gòu)205的載體襯底105的靠近表面的區(qū)域中構(gòu)造有另外的敏感和/或有效結(jié)構(gòu)700、例如紅外源或加熱結(jié)構(gòu)形式的集成輻射源。此外，芯片110除了敏感材料205之外可以包括探測器705、例如紅外探測器。
[0051 ]圖8不出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子模塊100的不意圖。與圖2a和2b不同，在圖8中示出的通孔115以以下直徑來實(shí)施，該直徑基本上對(duì)應(yīng)于敏感區(qū)域205的寬度。電子模塊100還包括另外的電子器件800，該另外的電子器件被固定在載體板105的與接觸側(cè)120相對(duì)的側(cè)上。例如另外的電子器件800借助焊劑球焊接到載體板105上。
[0052]另外的電子器件800包括有效區(qū)域805，該有效區(qū)域與通孔115并且因此與電子器件110的敏感區(qū)域205相對(duì)地布置。在此有效區(qū)域805示例性地以以下寬度來實(shí)現(xiàn)，該寬度基本上對(duì)應(yīng)于通孔115的直徑。
[0053]有效區(qū)域805可以與在圖7中示出的有效結(jié)構(gòu)700相似地構(gòu)造，以便照射敏感區(qū)域205。
[0054]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，至少一個(gè)另外的電子半導(dǎo)體器件800利用至少一個(gè)另外的接觸元件810施加在塑料載體襯底105的上側(cè)上。至少一個(gè)另外的電子器件800具有靠近表面的敏感和/或有效結(jié)構(gòu)805，該敏感和/或有效結(jié)構(gòu)805位于半導(dǎo)體器件800的指向塑料載體襯底105的側(cè)上。
[0055]在此，載體襯底105中的流體通孔115從其橫向尺寸上被實(shí)施成，使得兩個(gè)半導(dǎo)體器件110、800的敏感和/或有效結(jié)構(gòu)205、805無遮擋地相對(duì)。
[0056]例如芯片800被實(shí)現(xiàn)為UV二極管或紅外源，以便用作輻射源。
[0057]圖9示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子模塊100的示意圖。與在圖8中示出的電子模塊100不同，在圖9中示出的電子模塊100包括蓋板元件900，該蓋板元件被固定在載體板105的與接觸側(cè)120相對(duì)的側(cè)上并且跨越另外的電子器件800，以便保護(hù)另外的電子器件805以免環(huán)境影響。蓋板元件900也可以被稱為蓋板或覆蓋物。
[0058]圖10示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子模塊100的示意圖。與圖9不同，在圖10中示出的蓋板元件900具有蓋板開口 1000作為介質(zhì)接入部。此外，在圖10中示出的模塊100具有借助圖5a和5b描述的密封邊緣500。敏感區(qū)域205和有效區(qū)域805此外比通孔115略微窄地實(shí)施。
[0059]圖1la至圖1lc示出常規(guī)電子模塊1100的示意圖。在圖1la中示出模塊模塊1100的示意性的三維圖。模塊1100利用實(shí)心殼體1105來實(shí)現(xiàn)。實(shí)心殼體1105也可以被稱為SOIC實(shí)心殼體(SOIC=小型塑封集成電路；“具有小平面圖的集成電路”)。實(shí)心殼體1105的兩個(gè)彼此相對(duì)的側(cè)各具有多個(gè)s形彎曲的接觸線1110，也稱為引腳，所述接觸線用于電接觸模塊
IlOOo
[0060]如圖11b中所示，利用實(shí)心殼體1105澆注的模塊1100包括由第一硅芯片1115、第二硅芯片1120和也稱為裸芯片墊的襯底1125構(gòu)成的板堆。硅芯片1115、1120借助金線與接觸線1110導(dǎo)電連接。
[0061 ]在圖11 c中，接觸線1110被J形彎曲，英文也稱為j形引線框。接觸線1110例如由銅制成。
[0062]圖12a和12b示出常規(guī)電子模塊1200的示意圖。模塊1200包括無接觸的注塑殼體1205,該注塑殼體在圖12a中分開地示出。注塑殼體1205也可以被稱為無引線模制殼體。注塑殼體1205具有矩形的中心開口 1210。圍繞著開口 1210布置有多個(gè)矩形的接觸開口 1215。
[0063]如圖12b中所示，電子模塊1200包括銅片1220，在該銅片上固定有硅芯片1225。銅片1220也可以被稱為引線框。硅芯片1225借助金線與銅片1220導(dǎo)電連接。硅芯片1225利用注塑殼體1205來包圍。
[0064]微機(jī)械傳感器通常被封裝在模制殼體中。在此，在具有用于第二等級(jí)接觸的彎曲的接觸腳并且能夠被完全重新模制的所謂的引線殼體和在沒有接觸腿的過模制的所謂的無引線殼體之間可以從下面斜切。第二等級(jí)接觸在此可以通過接觸面在封裝底側(cè)上實(shí)現(xiàn)。
[0065]圖13示出常規(guī)電子模塊1300的示意圖。模塊1300集成到所謂的預(yù)模制殼體1305中。在此是預(yù)制的注塑的基礎(chǔ)殼體，該基礎(chǔ)殼體能夠在放置并且接觸硅芯片之后利用蓋板來封閉。預(yù)模制殼體1305是少應(yīng)力的封裝形式，因?yàn)樵趶?fù)合體對(duì)、即硅和澆注物之間不存在直接接觸。
[0066]封裝1300之內(nèi)的空腔可以經(jīng)由例如蓋板中的用作介質(zhì)接入部的封裝開口1310與外部環(huán)境連接。介質(zhì)接入部例如可以用于壓力傳感器、紅外傳感器、氣體傳感器和麥克風(fēng)。這樣的介質(zhì)接入部也可以在具有部件的壓注成形的外殼的殼體(也稱為實(shí)心封裝)中實(shí)現(xiàn)，如之前借助圖1la至Ilc所描述的那樣。
[0067]圖14示出用于制造常規(guī)電子模塊1405的注塑設(shè)備1400的示意圖。用于實(shí)現(xiàn)該封裝形式的方法基于所謂的薄層模制方法，英文薄層輔助成形(FAM)。在此，介質(zhì)接入部1405通過模制工具的形狀來實(shí)現(xiàn)。突出的工具結(jié)構(gòu)1410在此直接放置在硅芯片1415上并且例如防止壓力傳感器薄膜的過模制。為了公差均衡，模制工具可以利用ETFE薄層來覆蓋(ETFE=乙烯四氟乙烯)。該ETFE薄層可強(qiáng)烈變形并且不走樣地鋪到工具表面上。
[0068]在該方法中，在傳感器布局和工具結(jié)構(gòu)之間存在直接相關(guān)性。工具應(yīng)該覆蓋有效薄膜結(jié)構(gòu)，而不遮蓋焊墊表面或接合線。因此可以遵守確定的設(shè)計(jì)規(guī)則。
[0069]此外，根據(jù)布局也可能需要將工具1410整面地放置在有效結(jié)構(gòu)、如薄膜上，這可以引起強(qiáng)烈的機(jī)械負(fù)荷。此外，利用該方法在空腔中幾乎不能實(shí)現(xiàn)下陷。
[0070]圖15示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于制造電子模塊的方法1500的流程圖。方法1500包括提供具有至少一個(gè)通孔的至少一個(gè)載體板的步驟1505，其中載體板的接觸側(cè)具有至少一個(gè)接觸元件以及至少一個(gè)電子器件。此外，方法1500包括由載體板和電子器件形成復(fù)合體的步驟1510。在此，電子器件在接觸側(cè)上與通孔相對(duì)地布置，其中接觸元件超出電子器件。
[0071 ]圖16示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于執(zhí)行方法的設(shè)備1600的框圖。設(shè)備1600包括單元1605，該單元被構(gòu)造用于提供具有至少一個(gè)通孔的至少一個(gè)載體板以及至少一個(gè)電子器件，其中載體板的接觸側(cè)具有至少一個(gè)接觸元件。設(shè)備1600還包括單元1610，該單元被構(gòu)造用于由載體板和電子器件形成復(fù)合體。在此，電子器件在接觸側(cè)上與通孔相對(duì)地布置，其中接觸元件超出電子器件。
[0072]根據(jù)在前面描述的圖中示出的實(shí)施例，傳感器100或傳感器殼體100和用于制造傳感器100的方法包括塑料載體襯底105、至少一個(gè)電子半導(dǎo)體器件110、至少一個(gè)第一金屬接觸元件210以及至少一個(gè)第二金屬接觸元件125。
[0073]在此，至少一個(gè)電子半導(dǎo)體器件110連帶至少一個(gè)第一金屬接觸元件210以及至少一個(gè)第二金屬接觸以及125施加在塑料載體襯底105的底側(cè)上，其中至少一個(gè)第二金屬接觸元件125在垂直上超出至少一個(gè)電子半導(dǎo)體器件110。
[0074]塑料載體襯底105例如是具有玻璃纖維加強(qiáng)、金屬印制導(dǎo)線、金屬焊墊表面和金屬通孔接觸的熱固性的電路板，也稱為印刷電路板(PCB )。載體襯底105因此被實(shí)現(xiàn)為熱固性的電路或重新布線載體。
[0075]電子半導(dǎo)體器件110可以具有靠近表面的敏感和/或有效結(jié)構(gòu)205，該敏感和/或有效結(jié)構(gòu)205位于半導(dǎo)體器件110的指向熱固性的載體襯底105的上側(cè)上。
[0076]熱固性載體襯底105可以具有流體通孔115，該通孔橫向上看直接布置在敏感/有效結(jié)構(gòu)205上。
[0077]流體通孔115也可以關(guān)于敏感和/或有效結(jié)構(gòu)205橫向上錯(cuò)位地布置。
[0078]此外，流體通孔115可以在其橫向尺寸上比敏感和/或有效結(jié)構(gòu)205明顯更小地實(shí)施。
[0079]接觸元件125、210可以實(shí)施為焊劑球、焊劑突起物、銅柱或金釘。
[0080]作為敏感的靠近表面的結(jié)構(gòu)205、700、805例如可以使用薄膜、加熱結(jié)構(gòu)、發(fā)射輻射的結(jié)構(gòu)、聚合物層、二極管結(jié)構(gòu)、晶體管結(jié)構(gòu)、金屬層、叉指型結(jié)構(gòu)或相應(yīng)的組合。
[0081]所描述的和在圖中示出的實(shí)施例僅僅示例性地選擇。不同的實(shí)施例可以完全地或關(guān)于各個(gè)特征相互組合。一個(gè)實(shí)施例也可以通過另一個(gè)實(shí)施例的特征來補(bǔ)充。
[0082]此外，在此提出的方法步驟可以被重復(fù)以及以不同于所描述的順序?qū)嵤?br>[0083]如果實(shí)施例在第一特征和第二特征之間包括“和/或”連接，則這應(yīng)該理解為，實(shí)施例根據(jù)一種實(shí)施方式不僅具有第一特征而且具有第二特征，并且根據(jù)另一種實(shí)施方式或者僅僅具有第一特征或者僅僅具有第二特征。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.電子模塊(100)，具有以下特征: 至少一個(gè)載體板(105)，其中載體板(105)的接觸側(cè)(120)具有至少一個(gè)接觸元件(125);和 至少一個(gè)電子器件(110)，所述電子器件布置在接觸側(cè)(120)上，其中接觸元件(125)超出電子器件(110)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子模塊(100)，其特征在于，載體板(105)具有至少一個(gè)通孔(115)，其中通孔(115)與電子器件(110)相對(duì)地布置并且被構(gòu)造為載體板(105)的接觸側(cè)(120)和與接觸側(cè)(120)相對(duì)的側(cè)之間的流體通道。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子模塊(100)，其特征在于，電子器件(110)與載體板(105)導(dǎo)電連接，其中連接元件(210)布置在電子器件(110)和載體板(105)之間，以便至少在通孔(115)的區(qū)域中形成電子器件(110)和載體板(105)之間的中間空間(215)，和/或其中載體板(105)至少部分地由塑料制成。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電子模塊(100)，其特征在于密封邊緣(500)，所述密封邊緣在電子器件(110)和載體板(105)之間至少部分地圍繞著通孔(115)構(gòu)造，以便將電子器件(110)至少部分地流體密封地與載體板(105)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求2至4之一所述的電子模塊(100)，其特征在于，電子器件(110)具有用于檢測電子模塊(100)的外部環(huán)境的至少一個(gè)物理特性的敏感區(qū)域(205)，其中敏感區(qū)域(205 )與接觸側(cè)(120)相對(duì)地和/或與通孔(115)相對(duì)地布置。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子模塊(100)，其特征在于，接觸側(cè)(120)具有用于影響敏感區(qū)域(205)的外部環(huán)境的至少一個(gè)物理特性的有效結(jié)構(gòu)(700)，其中有效結(jié)構(gòu)(700)與敏感區(qū)域(205)相對(duì)地布置。7.根據(jù)權(quán)利要求2至6之一所述的電子模塊(100)，其特征在于至少一個(gè)另外的電子器件(800)，所述另外的器件在載體板(105)的與接觸側(cè)(120)相對(duì)的側(cè)上與通孔(115)相對(duì)地布置并且與載體板(105)導(dǎo)電連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子模塊(100)，其特征在于，另外的電子器件(800)具有用于影響另外的電子器件(800 )的外部環(huán)境的至少一個(gè)物理特性的有效區(qū)域(805 )，特別是其中有效區(qū)域(805)與通孔(115)相對(duì)地布置。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的電子模塊(100)，其特征在于蓋板元件(900)，所述蓋板元件固定在載體板(105)的與接觸側(cè)(120)相對(duì)的側(cè)上并且至少部分地超出另外的電子器件(800)，以便保護(hù)另外的電子器件(800)以免環(huán)境影響。10.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的電子模塊(100)，其特征在于，接觸側(cè)(120)具有至少一個(gè)另外的接觸元件(200)，其中另外的接觸元件(200)超出電子器件(110)和/或其中另外的接觸元件(200)與電子器件(110)的第一棱(201)相鄰地布置和/或接觸元件(125)與電子器件(110)的與第一棱(201)相對(duì)的第二棱(202)相鄰地布置。11.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的電子模塊(100)，其特征在于，載體板(105)的主延伸軸(400)和電子器件(110)的主延伸軸(405)指向不同的方向。12.用于制造根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的電子模塊(100)的方法，其中所述方法(1500)包括以下步驟: 提供(1505)至少一個(gè)載體板(105)，其中載體板(105 )的接觸側(cè)(120)具有至少一個(gè)接觸元件(125)以及至少一個(gè)電子器件(110);和 由載體板(105)和電子器件(110)形成(1510)復(fù)合體，其中所述電子器件布置在接觸側(cè)(120)上，其中接觸元件(125)超出電子器件(110)。13.—種設(shè)備(1600)，所述設(shè)備被構(gòu)造用于執(zhí)行和/或控制根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法(1500)的所有步驟。14.一種計(jì)算機(jī)程序，其被設(shè)立用于執(zhí)行和/或控制根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法(1500)的所有步驟。15.機(jī)械可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)，具有存儲(chǔ)在其上的根據(jù)權(quán)利要求14所述的計(jì)算機(jī)程序。
【文檔編號(hào)】H01L23/31GK106068560SQ201580013680
【公開日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2015年2月19日 公開號(hào)201580013680.3, CN 106068560 A, CN 106068560A, CN 201580013680, CN-A-106068560, CN106068560 A, CN106068560A, CN201580013680, CN201580013680.3, PCT/2015/53458, PCT/EP/15/053458, PCT/EP/15/53458, PCT/EP/2015/053458, PCT/EP/2015/53458, PCT/EP15/053458, PCT/EP15/53458, PCT/EP15053458, PCT/EP1553458, PCT/EP2015/053458, PCT/EP2015/53458, PCT/EP2015053458, PCT/EP201553458
【發(fā)明人】D.蓋斯勒, R.埃倫普福特, V.莫羅佐夫, F.安特
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