DE102005003125A1 - High-frequency electrical circuit for multi-chip module, has electrical components mechanically connected with each other by sealing compound and provided with conductive strip layers, which electrically connects components with each other - Google Patents

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Abstract

The circuit has electrical components (1), which are mechanically connected with each other by a sealing compound (3) and are provided with conductive strip layers (5, 7) on a side of the compound. The strip layers electrically connect the components with each other. The components are sunk in the compound in such a manner that the electrical connections of the component are not covered with the compound. An independent claim is also included for a method of manufacturing of an electrical circuit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Schaltung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Schaltung, wobei die Schaltung elektrische Bauelemente aufweist und wobei die Bauelemente mechanisch nur durch eine Vergussmasse miteinander verbunden sind und auf mindestens einer Seite der Vergussmasse mindestens eine Schicht Leiterbahnen aufweist, die die Bauelemente elektrisch miteinander verbinden. Das Herstellungsverfahren sieht vor, die Bauelemente auf eine Trägerfolie aufzubringen und die Bauelemente auf der Trägerfolie mit einer Vergussmasse oder moulding compound zu umgießen und anschließend die Trägerfolie zu entfernen und auf der Seite der mit der Vergussmasse umgossenen Bauelemente, die mit der Trägerfolie verbunden war, eine oder mehrere Schichten von Leiterbahnen aufzubringen, die die Bauelemente elektrisch miteinander verbinden.The The present invention relates to an electrical circuit as well a method for producing an electrical circuit, wherein the circuit comprises electrical components and wherein the components mechanically connected to each other only by a potting compound and on at least one side of the potting compound at least one layer Has printed conductors, which electrically connect the components with each other connect. The manufacturing process provides the components on a carrier foil apply and the components on the carrier film with a potting compound or molding compound and subsequently the carrier film too Remove and on the side of the encapsulated with the potting compound Components connected to the carrier film was connected to apply one or more layers of conductor tracks, which electrically interconnect the components.

Aus der DE 195 46 045 C1 ist ein Flip-Chip-Verfahren zur Herstellung eines Multichip-Moduls bekannt, wobei ein Substrat eine Mehrlagenschaltung, ein Bauelement und eine Wärmesenke erfindungsgemäß derart vereinigt werden, dass auf die Oberfläche der Mehrlagenschaltung zunächst z. B. im Siebdruck, Lot oder Leitkleber aufgebracht wird. Hierauf kann nun wahlweise zuerst ein Bauelement oder eine Wärmesenke aufgebracht werden, woran anschließend Bauelement und Wärmesenke mittels eines Wärmeleitklebers überzogen und thermisch kontaktiert werden. Diese Anordnung wird mit einer Kappe aus Kunststoff überdeckt, bevor sie auf ein mit Leiterbahnen versehenes Substrat aufgelötet oder aufgeklebt wird.From the DE 195 46 045 C1 a flip-chip method for producing a multi-chip module is known, wherein a substrate, a multi-layer circuit, a device and a heat sink according to the invention are combined such that on the surface of the multi-layer circuit initially z. B. is applied by screen printing, solder or conductive adhesive. Hereupon, either a component or a heat sink can now be applied, after which the component and the heat sink are coated by means of a thermal adhesive and thermally contacted. This assembly is covered with a plastic cap before being soldered or glued onto a conductive substrate.

Die DE 103 24 615 A1 zeigt ein elektronisches Bauteil und ein Verfahren zur Herstellung, wobei das elektronische Bauteil Halbleiterchips aufweist, die in einer Kunststoffgehäusemasse mit ihren Rückseiten und ihren Seitenrändern angeordnet sind. Dabei bilden die aktiven Oberseiten der Halbleiterchips und die Kunststoffgehäusemasse eine gemeinsame, eine Umverdrahtungslage tragende Oberseite aus. Auf der gegenüberliegenden Rückseite ist eine wärmeleitende Platte angeordnet, welche das Bauteil bedeckt.The DE 103 24 615 A1 shows an electronic component and a method for manufacturing, wherein the electronic component comprises semiconductor chips which are arranged in a plastic housing composition with their backsides and their side edges. In this case, the active upper sides of the semiconductor chips and the plastic housing composition form a common upper side which carries a rewiring layer. On the opposite rear side a heat-conducting plate is arranged, which covers the component.

Aus der DE 102 50 621 A1 ist ein Verfahren zum Erzeugen verkapselter Chips bekannt, bei dem ein Wafer mit Kontakten, die von der Oberfläche des Wafers vorstehen, vorbereitet wird. Der Wafer wird auf einem Zerteilungssubstrat angeordnet und in eine Mehrzahl von beabstandeten Chips auf dem Zerteilungssubstrat vereinzelt. Die Kontakte werden mit einer Schutzanordnung bedeckt, wobei daraufhin ein Spritzgießen durchgeführt wird, um ein Verkapselungsmaterial in die Kontakte um die Gräben einzubringen. Daraufhin wird die Schutzanordnung entfernt, so daß die Kontakte freiliegend sind.From the DE 102 50 621 A1 For example, a method for producing encapsulated chips is known in which a wafer is prepared with contacts protruding from the surface of the wafer. The wafer is placed on a dicing substrate and singulated into a plurality of spaced chips on the dicing substrate. The contacts are covered with a protective assembly, followed by injection molding to introduce an encapsulant material into the contacts around the trenches. Then the protective arrangement is removed, so that the contacts are exposed.

Derartige Multi-Chip-Module, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, werden derart aufgebaut, dass auf einer Leiterplatte bzw. einem Substrat, das als mechanischer Träger dient, Bauelemente aufgebracht und elektrisch miteinander verbunden werden. Zur Kontaktierung der Bauelemente wird häufig die Drahtbondtechnik eingesetzt, bei der mittels kurzer, elektrisch leitfähiger Bonddrähte Kontakte elektrisch miteinander verbunden werden. Hierbei werden die Bonddrähte zwischen den beiden Kontakten meist bogenförmig geformt, wodurch sogenannte Loops entstehen. Beim Einsatz in Hochfrequenzschaltungen weisen diese in Drahtbondtechnik hergestellten Loops parasitäre Induktivitäten und Kapazitäten auf, die kompensiert werden müssen. Da die Bonddrähte im Fertigungsprozess nicht alle exakt gleich lang sind und nicht alle Bonddrähte die gleiche, bogenförmige Form erhalten, sind die parasitären Induktivitäten und Kapazitäten, die durch Verbindung in Drahtbondtechnik entstehen, bei ansonsten gleichen Schaltungen unterschiedlich groß, so dass eine vollständige Kompensation dieser parasitären Effekte nicht möglich ist.such Multi-chip modules that are known in the art are constructed such that on a printed circuit board or a substrate, as a mechanical support serves, applied components and electrically connected to each other. For contacting the components wire bonding is often used, in the case of short, electrically conductive bonding wires contacts electrically connected to each other. Here are the bonding wires between the two contacts usually arcuately shaped, causing so-called Loops arise. When used in high frequency circuits have these loops produced in wire bond technology parasitic inductances and capacities that need to be compensated. Because the bonding wires not all of the same length in the manufacturing process and not all bonding wires the same, arcuate Getting shape are the parasitic ones inductors and capacities, which arise by connection in Drahtbondtechnik, otherwise the same Circuits of different sizes, so that a complete Compensation of these parasitic effects not possible is.

Kern und Vorteile der ErfindungCore and benefits of invention

Der Kern der vorliegenden Erfindung ist es dementsprechend, eine elektrische Schaltung sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser elektrischen Schaltung anzugeben, bei dem elektrische Verbindungen zwischen Bauelementen reproduzierbare parasitäre Effekte aufweisen und bei dem empfindliche Bauelemente eine hohe mechanische Beanspruchung aushalten können und dennoch kostengünstig hergestellt werden können.Of the Correspondingly, the core of the present invention is an electrical Circuit and a method for producing this electrical circuit specify at the electrical connections between components reproducible parasitic Have effects and the sensitive components a high can withstand mechanical stress and yet produced inexpensively can be.

Erfindungsgemäß wird dieses durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.According to the invention this by the characteristics of the independent claims solved. Advantageous developments and refinements emerge the dependent claims.

Vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass die Bauelemente in der Vergussmasse derart versenkt sind, dass die elektrischen Anschlüsse der Bauelemente nicht mit Vergussmasse bedeckt sind. Durch die Versenkung der Bauelemente in der Vergussmasse erreicht man, dass diese mechanisch miteinander verbunden werden und auch empfindliche Bauelemente gegen mechanische Beanspruchung geschützt sind. Da die Bauelemente derart versenkt sind, dass die Seite der Bauelemente mit den elektrischen Anschlüssen möglichst plan aus der Vergussmasse herausragen, ist es möglich, mittels einer Schicht von elektrischen Leiterbahnen die elektrischen Anschlüsse der Bauelemente miteinander zu verbinden.Favorable It is provided that the components in the potting compound so sunk that the electrical connections of the components are not with Casting compound are covered. By sinking the components in the potting compound it is achieved that these mechanically with each other be connected and sensitive components against mechanical Stress protected are. Since the components are sunk in such a way that the side of the Components with the electrical connections as plan as possible from the potting compound stand out, it is possible by means of a layer of electrical conductors, the electrical connections connect the components together.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass mittels mechanischem Bohren und/oder mittels Laserbohren Sacklöcher und/oder durchgehende Löcher in die Vergussmasse gebohrt werden, die zur Herstellung elektrischer Kontakte metallisiert werden. Durch mechanisches Bohren oder durch Laserbohren ist es möglich, mittels Sacklöcher oder mittels durchgehender Löcher, die anschließend mit elektrisch leitendem Material, vorteilhafter Weise mittels eines flüssigen Metalls, metallisiert oder aufgefüllt werden, elektrische Verbindungen, oft auch als Vias bezeichnet, mit tiefer liegenden Schichten oder mit der Rückseite des Vergussmassestückes herzustellen.Farther it is advantageous that by means of mechanical drilling and / or by means of Laser drilling blind holes and / or through holes be drilled into the potting compound, which is used for the production of electrical Metalized contacts. By mechanical drilling or by Laser drilling it is possible by means of blind holes or by means of through holes, the following with electrically conductive material, advantageously by means of a liquid metal, metallized or filled electrical connections, often referred to as vias, with deeper layers or with the back of the Vergussmassestückes produce.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass auf mindestens einer Schicht Leiterbahnen, die zur Verbindung der in der Vergussmasse versenkten Bauelemente aufgebracht wird, mindestens eine Schicht aus Dielektrikum aufzubringen. Durch die Schicht aus Dielektrikum, die in vorteilhafter Weise als Kunststoff mit angepasster Dielektrizitätszahl εr ausgeführt sein kann, werden sowohl die elektrischen Leiterbahnen mechanisch geschützt, aber auch die Betriebsfrequenz der elektrischen Leiterbahnen für die Hochfrequenzsignale an die entsprechende Betriebsfrequenz angepasst, indem die Dicke der Dielektrikumsschicht auf die Betriebsfrequenz abgestimmt wird. Die angepasste Dielektrizitätszahl εr liegt vorteilhafterweise zwischen 2 und 4.Furthermore, it is advantageous that at least one layer of dielectric material is applied to at least one layer of printed conductors which is applied to connect the components embedded in the casting compound. Due to the layer of dielectric, which can be embodied advantageously as plastic with a suitable dielectric constant ε r , both the electrical interconnects are mechanically protected, but also the operating frequency of the electrical interconnects for the high-frequency signals adapted to the corresponding operating frequency by the thickness of the dielectric layer is tuned to the operating frequency. The adapted dielectric constant ε r is advantageously between 2 and 4.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass zur elektrischen Kontaktierung der Bauelemente mehrere Leiterbahnschichten übereinander vorgesehen sind, die durch Schichten aus Dielektrikum voneinander getrennt sind. Durch das Vorsehen mehrerer Leiterbahnschichten übereinander ist es möglich, beispielsweise eine Kontaktschicht zur Massekontaktierung vorzusehen und weitere Leiterbahnschichten zur Verbindung der elektrischen Anschlüsse der Bauelemente vorzusehen. Durch Schichten aus Dielektrikum, das vorteilhafter Weise als Kunststoff mit angepasster Dielektrizitätszahl εr ausgeführt sein kann, werden die Metallisierungsebenen, die durch Strukturierung der Metallisierung zu Leiterbahnen strukturiert wurden, elektrisch gegeneinander isoliert sowie eine Ausbreitung hoher Betriebsfrequenzen auf den Leitungen ermöglicht. Da bei dieser Technik auf Drahtbondtechnik verzichtet werden kann, entstehen keinerlei Drahtloops, die individuell verschiedene parasitäre induktive oder kapazitive Effekte aufweisen, die in Folge unterschiedlicher Formen der Drahtloops auch unterschiedlich stark ausfallen können.Furthermore, it is advantageous that several interconnect layers are provided one above the other for electrical contacting of the components, which are separated from one another by layers of dielectric. By providing a plurality of interconnect layers one above the other, it is possible to provide, for example, a contact layer for grounding and to provide further interconnect layers for connecting the electrical connections of the components. By layers of dielectric, which can be advantageously carried out as a plastic with an adapted dielectric constant ε r , the metallization levels, which were structured by structuring the metallization into conductor tracks, are electrically insulated from each other and enable a propagation of high operating frequencies on the lines. Since wire bonding technology can be dispensed with in this technique, there are no wire loops that individually exhibit different parasitic inductive or capacitive effects, which can also vary in severity as a result of different forms of the wire loops.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass auf der obersten Leiterbahnschicht zusätzliche elektrische Bauelemente vorsehbar sind. Auf der obersten Leiterbahnschicht können Kontaktflächen vorgesehen sein, auf denen zusätzliche Bauelemente, beispielsweise mittels Löten oder Kleben befestigt werden können, wodurch die Anzahl der Bauelemente nicht durch den räumlichen Platz der Vergussmasse begrenzt ist.Farther it is advantageous that additional on the top conductor layer electrical components are providable. On the topmost conductor layer can contact surfaces be provided on which additional Components can be attached, for example by means of soldering or gluing, whereby the number of components not by the spatial space of the potting compound is limited.

Weiterhin ist vorteilhaft, dass vor dem Aufbringen der Leiterbahnen Löcher oder Vertiefungen für Durchkontaktierungen in der Vergussmasse herstellbar sind.Farther is advantageous that before applying the conductor tracks holes or Wells for Through holes can be produced in the potting compound.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass auf die Leiterbahnen und/oder zwischen den Leiterbahnschichten ein Dielektrikum aufgebracht wird. Dieses Dielektrikum ist beispielsweise ein Kunststoff mit angepasster Dielektrizitätszahl εr, deren Dicke entsprechend der vorgesehenen Betriebsfrequenz der elektrischen Leitungen ausgelegt ist.Furthermore, it is advantageous that a dielectric is applied to the interconnects and / or between the interconnect layers. This dielectric is, for example, a plastic with an adapted dielectric constant ε r , the thickness of which is designed in accordance with the intended operating frequency of the electrical lines.

Vorteilhafter Weise sind auf der einen oder den mehreren Schichten von Leiterbahnen weitere Bauelemente aufbringbar.Favorable Way are on one or more layers of tracks additional components can be applied.

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in den Zeichnungen.Further Features, applications and advantages of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments of the invention, which are illustrated in the figures of the drawing. All described or illustrated features form for themselves or in any combination, the subject matter of the invention, regardless of their summary in the claims or their dependency as well as independently from their formulation or presentation in the description or in the drawings.

Zeichnungendrawings

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigenfollowing is an embodiment of Invention explained with reference to drawings. Show it

1a bis 1g mehrere Schritte der Herstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. 1a to 1g several steps in the manufacture of a device according to the invention.

Beschreibung von Ausführungsbeispielendescription of exemplary embodiments

In 1a ist der erste Schritt des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens der erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung dargestellt. Hierbei werden elektrische Hochfrequenzbauelemente auf eine Trägerfolie bestückt, wobei die Trägerfolie beispielsweise sogenanntes Bluetape sein kann, das auch zum Sägen von Wafern verwendet wird. Die elektrischen Hochfrequenzbauteile 1 werden auf die Trägerfolie 2 derart aufgeklebt, dass die Seite der Bauelemente, die die elektrischen Anschlüsse aufweist, auf die Bluetapefolie aufgeklebt werden. Hierbei werden die elektrischen Bauelemente 1 so auf der Trägerfolie 2 platziert, wie die Bauelemente 1 nachher in der elektrischen Schaltung angeordnet sein sollen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann es weiterhin möglich sein, auf einzelne oder alle elektrischen Bauelemente 1 Kühlkörper aufzubringen, die für eine erhöhte Wärmeabfuhr während dem Betrieb der Bauelemente sorgen. Die optional vorsehbaren Kühlkörper werden hierbei auf die Seite der elektrischen Bauelemente 1 aufgesetzt, die der Trägerfolie 2 abgewandt ist.In 1a the first step of the inventive manufacturing method of the electrical circuit according to the invention is shown. In this case, electrical high-frequency components are mounted on a carrier film, wherein the carrier film may be, for example, so-called Bluetape, which is also used for sawing wafers. The electrical high-frequency components 1 be on the carrier foil 2 glued so that the side of the components, which has the electrical connections, are glued to the Bluetapefolie. Here are the electrical components 1 so on the carrier film 2 placed as the components 1 should be arranged in the electrical circuit afterwards. According to another embodiment It may still be possible on individual or all electrical components 1 Apply heat sink, which provide increased heat dissipation during operation of the devices. The optional vorsehbaren heat sink here are on the side of the electrical components 1 put on the backing film 2 turned away.

Im darauffolgenden Schritt, wie er in 1b dargestellt ist, werden die auf der Trägerfolie 2 aufgebrachten, elektrischen Bauelemente 1 mit einer Vergussmasse oder einem Moulding Compound umgossen, so dass alle elektrischen Bauelemente 1, die später in der elektrischen Schaltung vorgesehen sind, von der Vergussmasse 3 fixiert werden. Hierzu kann die Vergussmasse oder das Moulding Compound mittels eines Spritzgussverfahrens geformt werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es weiterhin möglich, in das Stück Vergussmasse zusätzliche Vertiefungen oder Wannen zu formen, die als Platzhalter für später einzubringende Bauelemente oder Komponenten, wie beispielsweise Dielektrikumsschichten für Antennen, vorgesehen sein können.In the following step, as he in 1b is shown, the on the carrier film 2 applied, electrical components 1 encapsulated with a potting compound or a molding compound, so that all electrical components 1 , which are later provided in the electrical circuit, from the potting compound 3 be fixed. For this purpose, the potting compound or the molding compound can be molded by means of an injection molding process. According to an advantageous embodiment, it is also possible to form into the piece potting additional recesses or wells that can be provided as a placeholder for later introduced components or components, such as dielectric layers for antennas.

Im darauffolgenden Schritt, wie er in 1c dargestellt ist, wird die Trägerfolie 2 abgezogen, so dass die Seite der elektrischen Bauelemente 1, die die elektrischen Anschlüsse aufweist, wieder frei zugänglich ist. Die Flächen der elektrischen Bauelemente 1, die die Anschlusselemente aufweisen, bilden gemeinsam mit der Fläche der Vergussmasse, die mit der Trägerfolie 2 in Verbindung war, eine plane Fläche, auf der weitere Verbindungsstrukturen aufgebracht werden können. Durch das Aufkleben der elektrischen Bauelemente 1, deren Umspritzen mit Vergussmasse 3 und anschließendes Abziehen der Trägerfolie 2, werden die elektrischen Bauelemente 1 fest miteinander fixiert, wodurch eine mechanisch beanspruchbare, kompakte Einheit entsteht, die eventuell Kühlkörper, die mit den Bauelementen in Kontakt stehen, beinhaltet. Somit können auch empfindliche Bauelemente mechanisch stabil gekapselt werden.In the following step, as he in 1c is shown, the carrier film 2 subtracted, leaving the side of the electrical components 1 , which has the electrical connections, is again freely accessible. The surfaces of electrical components 1 , which have the connection elements, together with the surface of the potting compound, with the support film 2 was in contact, a flat surface on which further connection structures can be applied. By sticking the electrical components 1 whose encapsulation with potting compound 3 and then peeling off the carrier film 2 , become the electrical components 1 firmly fixed together, creating a mechanically durable, compact unit that may contain heat sink, which are in contact with the components includes. Thus, even sensitive components can be encapsulated mechanically stable.

Im nächsten Schritt, wie er in 1d dargestellt ist, werden Löcher für Durchkontaktierungen 4 hergestellt. Hierzu werden in die Vergussmasse 3 mittels mechanischem Bohren oder mittels Laserbohren durchgehende Löcher 4 oder gegebenenfalls Sacklöcher 4 gebohrt, die später mit elektrisch leitendem Material beschichtet oder aufgefüllt werden können und somit Durchkontaktierungen (Vias) durch die Vergussmasse 3 darstellen. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann es auch vorgesehen sein, die Durchkontaktierungen 4 bzw. die Sacklöcher 4 bereits beim Spritzgießen der Vergussmasse 3 zu formen, so dass eine Herstellung dieser Durchkontaktierungen, die auch als Vias bezeichnet werden, nicht mehr durch mechanisches Bohren oder Laserbohren hergestellt werden müssen, da diese bereits im Spritzgießverfahren ausgeformt wurden.In the next step, how he in 1d are shown holes for vias 4 produced. For this purpose, in the potting compound 3 by mechanical drilling or by laser drilling through holes 4 or possibly blind holes 4 drilled, which can later be coated or filled with electrically conductive material and thus vias through the potting compound 3 represent. According to a further embodiment of the invention, it may also be provided, the vias 4 or the blind holes 4 already during injection molding of the potting compound 3 so that a production of these vias, which are also referred to as Vias, no longer need to be produced by mechanical drilling or laser drilling, since they were already formed by injection molding.

Im darauffolgenden Schritt, wie er in 1e dargestellt ist, wird auf der Seite der Vergussmasse 3, auf der die elektrischen Bauelemente 1 eingelassen sind und die zuvor mit der Trägerfolie 2 in Kontakt waren, eine Leiterbahnschicht 5 hergestellt. Die Leiterbahnschicht 5 besteht hierbei aus elektrisch leitfähigem Material und verbindet Kontaktflächen der Bauelemente 1 untereinander bzw. stellt Anschlüsse der Bauelemente 1 nach außen her. Vorteilhafter Weise kann diese erste Leiterbahnschicht 5 auch als Masselage vorgesehen sein, die die elektrischen Bauelemente bzw. Flächen der hergestellten, elektrischen Schaltung mit einer anzuschließenden Masseverbindung kontaktiert. Diese erste Leiterbahnschicht 5 kann beispielsweise aufgedruckt werden, indem man ein Siebdruckverfahren mit Schablone anwendet oder ein Tampondruckverfahren verwendet. Hierbei kann beispielhafterweise eine Silberleitpaste verwendet werden, um eine gute elektrische Leitfähigkeit zu erhalten. Alternativ ist es auch möglich, diese erste Leiterbahnschicht 5 mittels einer Leitpaste herzustellen, die auf die Oberfläche der herzustellenden, elektrischen Schaltung aufgeschrieben wird. Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung ist es ebenfalls möglich, die Oberfläche der Vergussmasse 3, die die elektrischen Bauelemente 1 mit den elektrischen Anschlüssen aufweist, vollflächig zu metallisieren und mit bekannten Verfahren zu strukturieren. Hierzu kann beispielsweise ein Fotolack aufgetragen werden, der mittels Fotolithographieverfahren strukturiert wird und wodurch die vollflächig aufgebrachte Metallschicht teilweise entfernt wird, so dass sich eine strukturierte Leiterbahnschicht 5 ergibt. Anstatt der Strukturierung mit Fotolithographieverfahren ist es alternativ möglich, hierzu eine Laserablation zu verwenden, bei der nicht gewünschte Bereiche der vollflächigen Metallschicht mittels eines Laserstrahls entfernt werden und somit eine strukturierte Leiterbahnschicht 5 erzeugt wird.In the following step, as he in 1e is shown on the side of the potting compound 3 on which the electrical components 1 are embedded and the previously with the carrier film 2 were in contact, a conductor track layer 5 produced. The conductor layer 5 consists here of electrically conductive material and connects contact surfaces of the components 1 with each other or provides connections of the components 1 outward. Advantageously, this first interconnect layer 5 Also be provided as a ground layer, which contacts the electrical components or surfaces of the produced electrical circuit with a connected ground connection. This first interconnect layer 5 For example, it can be printed by using a screen printing method with stencil or by using a pad printing method. Here, by way of example, a silver conductive paste can be used to obtain a good electrical conductivity. Alternatively, it is also possible, this first interconnect layer 5 by means of a conductive paste, which is written on the surface of the electrical circuit to be produced. According to a further embodiment of the invention, it is also possible, the surface of the potting compound 3 that the electrical components 1 having the electrical connections to metallize over the entire surface and to structure by known methods. For this purpose, it is possible, for example, to apply a photoresist which is patterned by means of a photolithographic process and whereby the metal layer applied over the entire area is partially removed so that a structured conductor layer is formed 5 results. Instead of structuring by photolithography method, it is alternatively possible to use a laser ablation for this, in which unwanted regions of the full-area metal layer are removed by means of a laser beam and thus a structured conductor layer 5 is produced.

Im nächsten Schritt, wie er in 1f dargestellt ist, wird eine Schicht aus Dielektrikum 6 aufgetragen. Das Dielektrikum 6 ist vorteilhafter Weise ein Kunststoff mit angepasster Dielektrizitätszahl εr, deren Dicke auf die vorgesehene Betriebsfrequenz der elektrischen Signale, die auf den Leitungen übertragen werden, angepasst ist. Diese Dielektrikumsschicht 6 kann beispielsweise aufgedruckt werden, indem ein Siebdruckverfahren verwendet wird, bei dem eine Schablone verwendet wird, die die Stellen der Schaltung bedruckt, an denen das Dielektrikum 6 erwünscht ist. Alternativ ist es auch möglich, hierfür ein Tampondruckverfahren zu verwenden oder die Dielektrikumslage 6 vollflächig auf der elektrischen Schaltung aufzutragen und mittels eines Fotolithographieverfahrens zu strukturieren. Als Dielektrikumsmaterial können beispielsweise die Materialien Polyimid (PI) oder Benzocyclobuten (BCB) verwendet werden, die bei der Passivierung von Wafern verwendet werden. In diesem Schritt werden auch Vertiefungen oder wannenförmige Aussparungen, die im vorherigen Spritzgießen ausgespart wurden, mit Dielektrikum 6 aufgefüllt, um dickere Dielektrikumsschichten zu erreichen.In the next step, how he in 1f is shown, a layer of dielectric 6 applied. The dielectric 6 is advantageously a plastic with an adapted dielectric constant ε r whose thickness is adapted to the intended operating frequency of the electrical signals that are transmitted on the lines. This dielectric layer 6 For example, it can be printed using a screen printing process using a template that prints the locations of the circuit where the dielectric is printed 6 is desired. Alternatively, it is also possible to use a pad printing method or the dielectric layer for this purpose 6 Apply over the entire surface of the electrical circuit and to structure by means of a photolithography process. As dielectric For example, the materials polyimide (PI) or benzocyclobutene (BCB) used in the passivation of wafers can be used. In this step, wells or trough-shaped recesses, which were recessed in the previous injection molding, with dielectric 6 filled to achieve thicker dielectric layers.

Im darauffolgenden Schritt, wie er in 1g dargestellt ist, wird auf das Dielektrikum 6 eine weitere Lage Leiterbahnen 7 aufgebracht. Diese weitere Leiterbahnebene 7 kann mit gleichen Verfahren, mit denen die Leiterbahnschicht 5 hergestellt wurde, erzeugt werden. Die Leiterbahnen 7 können hierbei elektrische Anschlüsse der Bauelemente 1 untereinander verbinden oder elektrische Verbindungen der elektrischen Bauelemente 1 nach außen herstellen. Hierzu ist es möglich, Leiterbahnen mittels eines Siebdruckverfahrens oder Tampondruckverfahrens aufzudrucken, indem beispielsweise ein Silberleitlack aufgedruckt wird. Alternativ ist es auch möglich, die Leiterbahnen mittels eines Schreibverfahrens mit Leitpaste direkt strukturiert aufzubringen. Alternativ ist es außerdem möglich, eine vollflächige Metallisierungsschicht 7 aufzubringen und diese mittels eines Fotolithographieverfahrens oder eines Laserabtragverfahrens so zu strukturieren, dass die gewünschten Leiterbahnen 7 übrig bleiben. Diese Leiterbahnschicht 7 wird weiterhin benutzt, die Durchkontaktierungen 4 mit einem leitfähigen Material zu versehen, indem die Durchkontaktierungen 4 mit einem elektrisch leitfähigen Material beschichtet werden oder komplett aufgefüllt werden. Hierdurch ist es möglich, elektrische Kontakte auf die Gegenseite der elektrischen Schaltung herzustellen, um beispielsweise externe Anschlussmöglichkeiten der elektrischen Schaltung zu erzeugen. Abschließend können zusätzlich weitere Bauelemente 8 auf die Leiterbahnen 7 gesetzt werden, die beispielsweise mittels Leitkleber oder mittels Lötverbindungen elektrisch mit den Leiterbahnen 7 verbunden werden. Hierdurch ist es möglich, zusätzliche Bauelemente 8 in die Schaltung einzubringen, die nicht, wie die elektrischen Bauelemente 1 mittels Vergussmasse 3 umspritzt werden. Hierdurch ist es möglich, mehr elektrische Bauelemente vorzusehen, als durch die verfügbare Fläche der Vergussmasse 3 mit den versenkten Bauelementen 1, möglich ist.In the following step, as he in 1g is shown on the dielectric 6 another layer of tracks 7 applied. This further track level 7 can with the same process, with which the conductor track layer 5 was produced. The tracks 7 In this case, electrical connections of the components 1 connect with each other or electrical connections of the electrical components 1 to the outside. For this purpose, it is possible to print printed conductors by means of a screen printing process or pad printing process, for example by printing a silver conductive ink. Alternatively, it is also possible to apply the printed conductors directly structured by means of a writing process with conductive paste. Alternatively, it is also possible to have a full-surface metallization layer 7 apply and structure them by means of a photolithography or laser ablation so that the desired tracks 7 left over. This conductor layer 7 is still used, the vias 4 to be provided with a conductive material by the vias 4 be coated with an electrically conductive material or completely filled. This makes it possible to produce electrical contacts on the opposite side of the electrical circuit to produce, for example, external connection options of the electrical circuit. Finally, additional components can be added 8th on the tracks 7 are set, for example by means of conductive adhesive or by means of soldered connections electrically to the conductor tracks 7 get connected. This makes it possible to additional components 8th to bring in the circuit, not like the electrical components 1 by means of potting compound 3 to be overmoulded. This makes it possible to provide more electrical components than by the available surface of the potting compound 3 with the submerged components 1 , is possible.

Die Leiterbahnschicht 7 kann alternativ auch wieder mit elektrisch isolierendem Material, beispielsweise eines Dielektrikums 6 bedeckt werden und zusätzliche Leiterbahnschichten aufgebracht werden, um auch komplexe Verbindungsstrukturen herzustellen. Erfindungsgemäß ist es weiterhin möglich, die elektrische Schaltung mittels Lotkugeln zu versehen, beispielsweise an den Stellen, an denen Durchkontaktierungen 4 auf die Unterseite der Vergussmasse vorhanden sind, so dass die erzeugte elektrische Schaltung wie ein SMD (Surface Mounted Device)-Bauelement weiterverarbeitet werden kann und in größere Schaltungen integriert werden kann. Hierbei dienen die Lotkugeln als Kontaktpunkte der erfindungsgemäß hergestellten Schaltung zu der größeren zu bestückenden Schaltung. Erfindungsgemäß ist es auch möglich, eine Vielzahl gleicher Schaltung mittels der beschriebenen Verfahrensschritte auf einmal herzustellen, die durch eine einstückig hergestellte Vergussmasse 3 gebildet wird und anschließend die Einzelschaltungen beispielsweise mittels Sägen auseinanderzutrennen, so dass die Herstellung in einem Vielfachnutzen erfolgt und nach Auseinandertrennung der Einzelnutzen die einzelnen Schaltungen weiter verwendet werden können. Hierdurch entsteht eine äußerst kostengünstige Herstellungsweise, bei der insbesondere für Hochfrequenzanwendungen keine unterschiedlichen parasitären kapazitiven oder induktiven Effekte entstehen, wie sie beispielsweise bei Verwendung von Drahtbondtechnik zwischen den elektrischen Bauelementen 1 bzw. 8 entstehen würden.The conductor layer 7 Alternatively, it can also be used again with electrically insulating material, for example a dielectric 6 be covered and additional interconnect layers are applied to produce complex interconnect structures. According to the invention, it is furthermore possible to provide the electrical circuit by means of solder balls, for example at the locations where plated-through holes 4 are present on the underside of the potting compound, so that the generated electrical circuit such as an SMD (Surface Mounted Device) component can be further processed and integrated into larger circuits. Here, the solder balls serve as contact points of the circuit according to the invention to the larger circuit to be populated. According to the invention it is also possible to produce a plurality of identical circuit by means of the described method steps at a time, which by an integrally produced potting compound 3 is formed and then separate the individual circuits, for example by means of sawing, so that the production takes place in a multiple benefits and after disassembly of the individual benefits, the individual circuits can be used. This results in a very cost-effective production, in particular for high-frequency applications no different parasitic capacitive or inductive effects arise, as for example when using Drahtbondtechnik between the electrical components 1 respectively. 8th would arise.

Claims (11)

Elektrische Schaltung, insbesondere Hochfrequenzschaltung, die elektrische Bauelemente (1) aufweist, wobei die Bauelemente (1) mechanisch nur durch eine Vergussmasse (3) miteinander verbunden sind und auf mindestens einer Seite der Vergussmasse (3) mindestens eine Schicht Leiterbahnen (5, 7) vorgesehen sind, die die Bauelemente (1) elektrisch miteinander verbinden.Electrical circuit, in particular high-frequency circuit, the electrical components ( 1 ), wherein the components ( 1 ) mechanically only by a potting compound ( 3 ) are connected to each other and on at least one side of the potting compound ( 3 ) at least one layer of printed conductors ( 5 . 7 ) are provided, which are the components ( 1 ) electrically connect with each other. Elektrische Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauelemente (1) in der Vergussmasse (3) derart versenkt sind, dass die elektrischen Anschlüsse der Bauelemente (1) nicht mit Vergussmasse (3) bedeckt sind.Electrical circuit according to claim 1, characterized in that the components ( 1 ) in the potting compound ( 3 ) are sunk in such a way that the electrical connections of the components ( 1 ) not with potting compound ( 3 ) are covered. Elektrische Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels mechanischem Bohren und/oder mittels Laserbohren Sacklöcher (4) und/oder durchgehende Löcher (4) in die Vergussmasse (3) gebohrt werden, die zur Herstellung elektrischer Kontakte metallisiert (7) werden.Electrical circuit according to claim 1 or 2, characterized in that by means of mechanical drilling and / or by means of laser drilling blind holes ( 4 ) and / or through holes ( 4 ) into the potting compound ( 3 ) which is metallised to produce electrical contacts ( 7 ) become. Elektrische Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der mindestens einen Schicht Leiterbahnen (5, 7) mindestens eine Schicht aus Dielektrikum (6) aufgebracht ist.Electrical circuit according to one of the preceding claims, characterized in that on the at least one layer conductor tracks ( 5 . 7 ) at least one layer of dielectric ( 6 ) is applied. Elektrische Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke und/oder die Dielektrizitätskonstante (εr) der Dielektrikumsschicht (6) an die Betriebsfrequenz der zu verarbeitenden, elektrischen Signale angepasst ist.Electrical circuit according to claim 4, characterized in that the thickness and / or the dielectric constant (ε r ) of the dielectric layer ( 6 ) is adapted to the operating frequency of the electrical signals to be processed. Elektrische Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur elektrischen Kontaktierung der Baulemente (1) mehrere Leiterbahnschichten (5, 7) übereinadner vorgesehen sind, die durch Schichten aus Dielektrikum (6) voneinander getrennt sind.Electrical circuit according to one of the before Going claims, characterized in that for the electrical contacting of the building elements ( 1 ) several interconnect layers ( 5 . 7 ) are provided übereinadner, by layers of dielectric ( 6 ) are separated from each other. Elektrische Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der obersten Leiterbahnschicht (7) zusätzliche elektrische Bauelemente (8) vorsehbar sind.Electrical circuit according to one of the preceding claims, characterized in that on the uppermost conductor track layer ( 7 ) additional electrical components ( 8th ) are providable. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Schaltung, insbesondere für Hochfrequenzanwendungen, wobei Bauelemente (1) auf eine Trägerfolie (2) aufgebracht werden, die Bauelemente (1) auf der Trägerfolie (2) mit einer Vergussmasse (3) umgossen werden, anschließend die Trägerfolie (2) entfernt wird und auf der Seite der mit der Vergussmasse (3) umgossenen Bauelemente (1), die mit der Trägerfolie (2) verbunden war, eine oder mehrere Schichten von Leiterbahnen (5, 7) aufgebracht werden, die die Bauelemente (1) elektrisch miteinander verbinden.Method for producing an electrical circuit, in particular for high-frequency applications, wherein components ( 1 ) on a carrier foil ( 2 ), the components ( 1 ) on the carrier film ( 2 ) with a potting compound ( 3 ), then the carrier foil ( 2 ) and on the side of the potting compound ( 3 ) cast components ( 1 ), which with the carrier film ( 2 ), one or more layers of interconnects ( 5 . 7 ) are applied, the components ( 1 ) electrically connect with each other. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen der Leiterbahnen (5, 7) Löcher oder Vertiefungen für Durchkontaktierungen (4) in der Vergussmasse (3) herstellbar sind.A method according to claim 8, characterized in that before the application of the conductor tracks ( 5 . 7 ) Holes or depressions for vias ( 4 ) in the potting compound ( 3 ) can be produced. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Leiterbahnen (5, 7) und/oder zwischen den Leiterbahnschichten (5, 7) ein Dielektrikum (6) aufgebracht wird.A method according to claim 8 or 9, characterized in that on the conductor tracks ( 5 . 7 ) and / or between the interconnect layers ( 5 . 7 ) a dielectric ( 6 ) is applied. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf der einen oder den mehreren Schichten von Leiterbahnen (5, 7) weitere Bauelemente (8) aufbringbar sind.Method according to one of claims 8 to 10, characterized in that on the one or more layers of conductor tracks ( 5 . 7 ) further components ( 8th ) are applicable.
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