CN101356862B - 电子电路装置和制造电子电路装置的方法 - Google Patents

电子电路装置和制造电子电路装置的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101356862B
CN101356862B CN2006800508987A CN200680050898A CN101356862B CN 101356862 B CN101356862 B CN 101356862B CN 2006800508987 A CN2006800508987 A CN 2006800508987A CN 200680050898 A CN200680050898 A CN 200680050898A CN 101356862 B CN101356862 B CN 101356862B
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit carrier
circuit
fin
circuit arrangement
carrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2006800508987A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101356862A (zh
Inventor
D·沃尔夫
A·雷科夫斯基
R·因根布利克
E·琼
A·科尔布
R·肖尔霍恩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH, ZF Friedrichshafen AG filed Critical Continental Automotive GmbH
Publication of CN101356862A publication Critical patent/CN101356862A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101356862B publication Critical patent/CN101356862B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203—Cooling of mounted components
    • H05K1/021—Components thermally connected to metal substrates or heat-sinks by insert mounting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H01L25/162—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits the devices being mounted on two or more different substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/14—Structural association of two or more printed circuits
    • H05K1/142—Arrangements of planar printed circuit boards in the same plane, e.g. auxiliary printed circuit insert mounted in a main printed circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/0555—Shape
    • H01L2224/05552—Shape in top view
    • H01L2224/05554—Shape in top view being square
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/48137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491—Disposition
    • H01L2224/4912—Layout
    • H01L2224/49175—Parallel arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01079—Gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/095—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00 with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials provided in the groups H01L2924/013 - H01L2924/0715
    • H01L2924/097—Glass-ceramics, e.g. devitrified glass
    • H01L2924/09701—Low temperature co-fired ceramic [LTCC]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/14—Integrated circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/14—Structural association of two or more printed circuits
    • H05K1/141—One or more single auxiliary printed circuits mounted on a main printed circuit, e.g. modules, adapters
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/182—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with components mounted in the printed circuit board, e.g. insert mounted components [IMC]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10431—Details of mounted components
    • H05K2201/1056—Metal over component, i.e. metal plate over component mounted on or embedded in PCB
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10613—Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
    • H05K2201/10621—Components characterised by their electrical contacts
    • H05K2201/10674—Flip chip
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/04—Soldering or other types of metallurgic bonding
    • H05K2203/049—Wire bonding
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0058—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates
    • H05K3/0061—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates onto a metallic substrate, e.g. a heat sink
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124—On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

本发明电子电路装置(10)包括散热片(12)和以平面平放的方式与散热片(12)热耦合的用于对电路装置的电子元件布线的第一电路载体(16)。对于至少一个电子元件(34-1)设置一种特别的布置，该布置伴随有关电子元件(34-1)的大大提高的导热能力而出现，并且除此之外还提供与配备和/或布线在实践中可能出现的改变有关的其它优点。对此重要的是，将元件(34-1)布置在第二电路载体(18-1)下，所述第二电路载体(18-1)被接纳在第一电路载体(16)的朝向散热片(12)的上侧面(14)贯通的凹口(24-1)中。

Description

电子电路装置和制造电子电路装置的方法
技术领域
本发明涉及尤其是用在机动车电子领域中的电子电路装置以及用于制造电子电路装置的方法。
背景技术
公知的是，在设计包括配备有至少一个电子元件的电路载体(例如印制电路板，陶瓷，柔性膜等等)的电子单元时，设置尽可能良好的导热，其中热量在电子元件运行中不可避免地作为热损耗功率而产生。导热延长了元件的寿命，并因此提高了为此所形成的电子设备的可靠性。
用于改善导热的迄今的解决方案首先在于，例如通过提供在电路载体内具有高导热能力的导热路径(例如“水平热量扩散”)和/或通过安放与元件良好热接触的特意为此所设置的冷却体，来改善电子元件与其环境的热连接。
用于改善导热的公知措施常常巨大的耗费相联系，尤其是当有关的电路装置产生特别高的损耗功率和/或要在具有较高环境温度的环境中运行时，正像例如这在汽车技术领域中在控制电子单元中所发生的那样。在那里在诸如发动机、传动装置或制动器的具有提高的温度的车辆组件区域中越来越多地布置这种单元。此外，专门的导热措施常常妨碍所采用的电路载体的印制导线的节省空间的布局。
已知电路装置的另一缺点是，在涉及电子元件的配备和/或在这些元件之间的布线的甚至较小的变化方面，常常缺乏灵活性。对此一个实例：如果针对未来系列的发动机控制设备应被配备现代的微控制器芯片，则针对机动车中的发动机控制设备所开发的和此外配备微控制器芯片的电路载体大多在很大程度上必须被重新构造或新开发。以往的开发耗费于是大部分变成无价值的，因为以前的电路载体不能被继续用于新的系列。
发明内容
本发明的任务是消除上面所提及的缺点，并且尤其是说明一种电子电路装置以及一种用于制造这种电路装置的方法，其中，可以将良好的导热能力与在实践中所出现的电路技术变化方面的高度灵活性相组合。
通过按照以下所述的电子电路装置和用于制造电子电路装置的方法来解决该任务。
在本发明中，只要将电路载体(以下称为“第一电路载体”)与散热片的上侧面以平面平放的方式热耦合，则首先采取本身已知的成本低廉的并在导热方面非常有利的方案。
但是根据本发明，对于电路装置的至少一个电子元件设置特别的集成或布置，所述集成或布置随着针对有关元件的大大提高的导热能力而出现并且此外意外地还提供与在实践中可能出现的配备和/或布线的改变有关的其它优点。对此重要的是，设置以下也称为“第二电路载体”的至少一个其它电路载体，借助该其它电路载体实现一个或多个有关元件的在实践中可很简单匹配的配备或可匹配的电接触。此外，第二电路载体在从一个或多个有关元件向散热片的最佳导热方面有意义。下面还将详细阐述这些优点。
例如也可以形成有关电子单元的外壳的一部分的散热片，优选地由具有高导热能力的材料(例如金属板)构成。
如果散热片具有平的上侧面，则对于电路装置的简单构造和尤其是对于在第一电路载体和散热片之间要简单和有效实现的热耦合是有利的。尤其是当也利用平的下侧面板状地构造第一电路载体时，则可以以简单的方式例如通过导热膜或导热粘合剂的中间接合来实现热耦合。
可以以本身公知的方式在第一电路载体的背离散热片的侧上设置用电路装置的电子元件的配备，其中所述电子元件根据电气布局通过在电路载体上和/或中的印制导线互相连接。
鉴于在本发明范围内电路装置在机动车电子领域中的特别感兴趣的应用和与此相联系的对尽可能多个元件的有效导热的提高了的要求，在一种实施形式中规定，将第一电路载体构造为陶瓷或构造为常规的PCB(＝“印制电路板(printed circuit board)”)。
在一种实施形式中规定，第二电路载体是板状的，例如被构造为基本矩形的板。
在一种优选的实施形式中，第二电路载体被构造为所谓的LTCC衬底(LTCC＝“低温共烧陶瓷(low temperature cofired ceramic)”)。
对于在第一电路载体和第二电路载体之间的简单电连接，为此所设置的装置例如可以包括结合线装置和/或(例如粘合的)印制导线膜。如果第一电路载体的和第二电路载体的要互相电连接的或互相连接的上侧接触位置(“焊盘(pad)”)大约处于相同的高度，则在此方面也是有利的。如果不仅第一电路载体而且第二电路载体分别被构造为平的板，这则意味着，第二电路载体的厚度大约对应于第一电路载体的减小了相应元件厚度的板厚。但是原则上可能的是，第二电路载体更厚或更薄，并因此向上伸出凹口(Aussparung)(仅部分地接纳在凹口中)或沉入凹口中。可以以简单的方式例如通过结合线来跨接当时产生的高度差。
用于接纳第二电路载体所设置的凹口，原则上也可以设置在第一电路载体的边缘，这在某些情况下可能是有利的。但是鉴于第二电路载体的尽可能稳定的布置，如果将凹口设置在第一电路载体的中间区域中，则完全通常是优选的。在此情况下，常常已经可以通过环绕的和/或覆盖第二电路载体的电连接装置确保或进一步改善第二电路载体的机械稳定的安置。
在一种优选的实施形式中，布置在第二电路载体和散热片之间的电子元件是无壳芯片(微电子元件，尤其是集成电路装置)。因此产生一定的空间节约，并除此之外还产生有关导热的另一优点，其中热量在此情况下可以直接(不经由外壳)被引向散热片。
例如如果元件的下侧面与散热片的上侧面以平面平放的方式热耦合，则产生在元件和散热片之间特别良好的热耦合。在此应该可能的是，例如中间接合薄的导热粘附层。
在一种实施形式中规定，布置在第二电路载体和散热片之间的电子元件在其下侧面处被磨削。尤其是当元件的下侧面与散热片的上侧面接触时，这种磨削可以提供一系列优点。因此可以以此首先缩短从元件的电活性区域向散热片(或中间层)的导热路径和/或减小在元件和散热片的上侧面之间的传热阻(
Figure GSB00000124965200031
)。因此还可以使元件的高度达到所希望的尺度，用于确保由第二电路载体和元件所组成的复合体(Verbund)的预定高度或用于使元件厚度与布置在同一第二电路载体和散热片之间的一个或多个其它元件的厚度相匹配。
在一种实施形式中规定，布置在第二电路载体和散热片之间的电子元件通过导热的填充材料、例如导热的粘剂层与散热片的上侧面相耦合。也可以使用同一填充材料或其它填充材料，用于例如为了提高导热能力而填满在第二电路载体和散热片之间的中间空间的否则用空气填充的区域。在有些应用情况下，例如也可能具有弹性特性的这种填充材料也可以改善耐振性。
本发明电路装置的制造可以例如包括以下步骤：
-提供第一复合体，该第一复合体由用于传导热量的散热片和以平面平放的方式与散热片的上侧面热耦合的用于对电路装置的电子元件布线的第一电路载体组成，其中，第一电路载体具有朝向散热片的上侧面贯通的凹口(第一电路载体可以在其与散热片相连接之前、期间或之后被配备元件。此外，第一电路载体可以配备有多个这种凹口)。
-提供由第二电路载体和电子元件所组成的第二复合体，其中从所述电子元件，元件端子与第二电路载体的下侧接触位置电连接(在此情况下，也可以将多个元件以这种方式连接在第二电路载体上和/或也可以提供多个这种第二复合体)，
-将第二复合体(或多个第二复合体)如此插入第一复合体的(多个)凹口中，使得电子元件的下侧面例如通过平面放置或者直接或者间接地经由导热中间层与散热片的上侧面热接触(在插入第二复合体之前，也可以至少部分地用良好导热的料、例如可硬化的浇注料来充满凹口)，和
-第一电路载体的上侧接触位置与一个或多个第二电路载体的上侧接触位置电连接。
本发明电路装置确保，从一个或多个与第二电路载体接触的元件向散热片的良好的、或多或少直接的导热。利用第二电路载体可以有利地实现元件端子的所谓分开，所述元件端子与第二电路载体的下侧接触位置直接电接触，并穿过第二电路载体引向上侧接触位置。根据为第二电路载体所选择的技术(例如LTCC)，还可以在该电路载体上或中集成其它电子元件或电子功能性，譬如用于与由第一电路载体连同其配备件所形成的“外围电子装置”相匹配。尤其是对于这种匹配也可以规定，第二电路载体也在其背离散热片的侧上被配备至少一个元件。例如可以与上面提及的第二复合体的制造同时或也稍后地实现这种配备。但是在此情况下要注意，在第二电路载体上对于这种附加元件的导热能力较差，使得该配备地点尤其适合于以下元件，即所述元件比布置在第二电路载体下的一个或多个元件产生少得多的热损耗功率。
根据本发明，因为(在与第二电路载体的复合体中)一个或多个电子元件模块式地包含在电路装置中，所以有利地得出整个构造的一定的模块化。对于有关的电路组件，这看来在电路装置的可修理性方面(通过更换模块)以及在电路装置在实际中可能出现的稍后的改变方面(配备变型方案)具有优点。在后者的情况下，模块式构造可能能够实现外围电子装置(第一电路载体连同配备件)结合一个或多个改变了的模块(第二电路载体连同配备件)的继续使用。
附图说明
以下根据实施例参照附图来详细阐述本发明。
图1示出了电路装置的示意性俯视图，和
图2示出了在图1中沿线II-II的剖视图。
具体实施方式
图1展示了在机动车传动装置控制设备中所包含的电路装置10，所述电路装置10包括散热片12(其在这里所示出的实施例中构成控制设备外壳的一部分)、以平面平放的方式与散热片的上侧面14热耦合的第一电路载体16以及第二电路载体18-1、18-2、18-3和18-4。
由统一厚度的平的铝压铸板以简单和有效的方式形成散热片12，该铝压铸板构成接纳电路装置的(未示出的)外壳的底部。散热片12的厚度显著大于电路载体16的厚度。
第一电路载体16被构造为厚层陶瓷。用于形成陶瓷载体板的常用材料例如是AL2O3。这种厚层陶瓷对于高温电子领域的技术人员是熟知的，并因此不需要详细阐述。
电路装置10还包括多个电子元件，所述电子元件部分地以本身公知的方式布置在第一电路载体16的上侧面上并借助该第一电路载体16布线。在该图中，在元件的该部分中，仅仅示范性地绘出了以所谓的倒装片(Flip-Chip)技术所安放的无壳集成电路20和有壳集成电路22。
完全一般地，在像芯片20那样的倒装片的情况下，不是通过结合、而是通过在芯片的和电路载体的接触位置之间的直接粘接或焊接连接来建立通向电路载体的连接。倒装片技术因此能够实现在没有结合连接的情况下通过电路载体的连接的分开。用于电子设备微型化的这种技术的一种特殊变型方案是所谓的“球栅阵列(Ball-Grid-Array)”(BGA)，其中代替外围元件端子，通过以点矩阵布置的导电球实现电接触。对于这种球布置，有利地两个维度可供使用，由此也可以以空间节约的方式实现较大数量的接触。
与此相反，电路装置10的元件的其它部分(这里：在倒装片技术中，可替代地例如BGA)布置在第二电路载体18的下侧面，所述第二电路载体分别被接纳在朝向散热片12的上侧面14贯通的凹口24-1、24-2和24-3中。
第二电路载体18被构造为LTCC。以混合技术或微混合技术制造的这种多层陶瓷载体板本身是公知的，并且除了其布线功能之外，也允许以三维构造集成其它元件。
每个第二电路载体18在它的上侧面都具有接触位置(“焊盘”)26，所述接触位置(“焊盘”)26分别要么与在同一凹口24中直接相邻布置的第二电路载体18的这种接触位置26电连接，要么与第一电路载体16的上侧接触位置28电连接。
在所示出的实施例中，第二电路载体18-2和18-3共同以相邻的方式被接纳在设置在第一电路载体16中间区域中的凹口24-2中。
与此相反，第二电路载体18-1和18-4被接纳在单独设置的凹口24-1或24-3中，其中，凹口24-3被设置在第一电路载体16的边缘。
不同于所示出的实施例，也可以将为接纳一个或多个第二电路载体18所设置的凹口24设置为在两个侧向互相间隔的第一电路载体16之间的中间空间。
在一方面第二电路载体18-1、18-2和18-3和第一电路载体16之间的电连接在所示出的实施例中由在焊盘26、28处的结合线30来实现，而在第二电路载体18-4和第一电路载体16之间的连接这里由具有相应印制导线的所粘接的印制导线膜32来建立。在结合工艺之后，还对结合线30进行浇注(机械保护和耐振性改善)。
在图中用34-1至34-5来表示布置在第二电路载体18的下侧面处的元件。在所示出的实施例中，这些元件34是无壳集成电路(“裸片(bare die)”)，其中，元件端子以倒装片技术与有关的第二电路载体18的下侧接触位置电连接，并且其下侧面与散热片12的上侧面14以平面平放的方式热耦合。
在图2的剖视图中，以元件34-1为例，可以特别好地看出对于元件34对导热非常有利的这种布置。芯片34-1的下侧面直接或经由导热的中间层(例如粘合层，未示出)全平面地紧靠散热片12的上侧面14。元件34-1的电活性区域位于其上段中，其中朝向第二电路载体18-1进行直接电接触。在元件34-1的热活性区域和散热片12之间有利地仅存在微小的热阻。元件34-1的热活性区域因此最佳地与散热片12相耦合。与此相联系的是，对有关电子装置朝向更高环境温度和/或更高损耗功率的使用范围的充分利用。与常规的倒装片构造相反，不经由电路载体来实现元件的散热。更确切地说，使元件最佳地与大面积的和比较厚的散热片热连接。
在图1的第二电路载体18-3下多于一个的元件34(元件34-3和34-4)的对于该电路载体所示出的布置中，可以通过浇注材料、导电粘接剂诸如此类或通过对有关元件背侧磨削来补偿这些元件的高度差别。
第二电路载体18-1提供了从其下侧接触位置至其上侧接触位置26的电布线，经由所述其上侧接触位置26实现上述的进一步接触(这里：至第一电路载体16的接触位置28)。相应地适用于图2中不能看出的电路载体18-2、18-3和18-4。
图1中，在第二电路载体18-4中可以看出在第一电路载体和第二电路载体之间的另一方式的电连接。在那里，借助所粘接的印制导线膜32来实现在焊盘26、28之间的连接，所述印制导线膜32同时将印制导线引向第一电路载体16的其它上侧焊盘36，以便将电路装置10与外部线路连接和/或其它电路载体或安置在同一电子单元(控制设备)中的电路装置相连接。
虽然在所述实施例中所提及的用于实现电路载体16和18的技术可被认为是优选的，但原则上也可以以允许元件的布置和电布线的另一适当技术来制造这些电路载体中的每一个。对于第二电路载体18，在此尤其是也考虑所谓的HTCC技术(HTCC＝“高温共烧陶瓷”)。
为了制造电路装置10，首先制造由散热片12和第一电路载体16所组成的第一复合体，其中，在事先或之后用其上所设置的元件(20，22等等)来配备第一电路载体16。此外，还制造第二复合体，所述第二复合体分别由第二电路载体18之一和一个或多个其上所布置的元件(34)组成。于是将这些第二复合体或模块以元件超前的方式插入第一电路载体16的凹口24中，其中，设置良好导热的粘合材料或适当的浇注材料用于固定和/或更好的热接触。最后，将第一电路载体16的上侧接触位置与第二电路载体18的相邻的上侧接触位置电连接，在上面的实施例中，部分地通过结合线30并且部分地通过印制导线膜32。
总之，在电路装置10中，对于或多或少直接向散热片热耦合的元件34，得出卓越的散热。关于元件34的布置的特别的设计方案尤其是既适用于标准芯片也适用于专门准备的倒装片。在一种实施形式中规定，这些元件34中的至少一个是功率器件(例如ASIC或开关晶体管)或微控制器芯片。此外，在实践中可以有利地将这些元件34与所分配的第二电路载体18一起作为随时间改变的电子模块集成到否则不变的外围电子装置中，其中所述外围电子装置由第一电路载体16连同其配备件来创造。以下的优点也是值得一提的：为了与外围电子装置或技术相匹配，不必再在晶片层面上发生复杂的微电子电路(例如所提及的微控制器或另外的微处理器设备)的所谓重新布线，而是必要时可以通过有关的第二电路载体18来发生。

Claims (16)

1.电子电路装置，包括
-用于导热的散热片(12)，
-以平面平放的方式与散热片(12)的上侧面(14)热耦合的用于对电路装置的电子元件(20，22，34)布线的第一电路载体(16)，
-第二电路载体(18)，所述第二电路载体(18)被接纳在第一电路载体(16)的朝向散热片(12)的上侧面(14)贯通的凹口(24)中，其中设置连接装置(30，32)，其中第一电路载体(16)的上侧接触位置(28)借助所述连接装置(30，32)与第二电路载体(18)的上侧接触位置(26)互相电连接，和
-布置在第二电路载体(18)和散热片(12)之间的电子元件(34)，从所述电子元件中，元件端子与第二电路载体(18)的下侧接触位置电连接，并且所述电子元件的下侧面与散热片(12)的上侧面(14)热耦合。
2.按照权利要求1的电路装置，其中，所述散热片(12)由金属板形成。
3.按照以上权利要求1的电路装置，其中，所述散热片(12)具有平的上侧面(14)。
4.按照以上权利要求1的电路装置，其中，所述第一电路载体(16)是板状的。
5.按照以上权利要求1的电路装置，其中，所述第一电路载体(16)被构造为厚层陶瓷。
6.按照以上权利要求1的电路装置，其中，所述第二电路载体(18)是板状的。
7.按照以上权利要求1-6之一的电路装置，其中，所述第二电路载体(18)被构造为低温共烧陶瓷或高温共烧陶瓷。
8.按照以上权利要求1-6之一的电路装置，其中，在第一电路载体(16)和第二电路载体(18)之间的连接装置(30，32)包括结合线装置(30)。
9.按照以上权利要求1-6之一的电路装置，其中，在第一电路载体(16)和第二电路载体(18)之间的连接装置(30，32)包括印制导线膜(32)。
10.按照以上权利要求1-6之一的电路装置，其中，第一电路载体(16)的和第二电路载体(18)的互相电连接的上侧接触位置(28)大致处于相同的高度。
11.按照以上权利要求1-6之一的电路装置，其中，为接纳第二电路载体(18)所设置的凹口(24)被设置在第一电路载体(16)的中间区域中。
12.按照以上权利要求1-6之一的电路装置，其中，布置在第二电路载体(18)和散热片(12)之间的电子元件(34)是无壳芯片。
13.按照以上权利要求1-6之一的电路装置，其中，布置在第二电路载体(18)和散热片(12)之间的电子元件(34)在其下侧面被磨削。
14.按照以上权利要求1-6之一的电路装置，其中，布置在第二电路载体(18)和散热片(12)之间的电子元件(34)经由导热的填充材料与散热片的上侧面相耦合。
15.按照以上权利要求14的电路装置，其中，所述导热的填充材料是导热的粘剂层。
16.用于制造电子电路装置(10)的方法，包括以下的步骤：
-提供第一复合体(12，16)，所述第一复合体(12，16)由用于导热的散热片(12)和以平面平放的方式与散热片(12)上侧面(14)热耦合的用于对电路装置(10)的电子元件(20，22，34)布线的第一电路载体(16)组成，其中，第一电路载体(16)具有朝向散热片(12)的上侧面(14)贯通的凹口(24)，
-提供由第二电路载体(18)和电子元件(34)所组成的第二复合体(18，34)，其中从所述电子元件(34)，元件端子与第二电路载体(18)的下侧接触位置电连接，
-将第二复合体(18，34)插入到第一复合体(12，16)的凹口(24)中，使得电子元件(34)的下侧面与散热片(12)的上侧面(14)热接触，和
-将第一电路载体(16)的上侧接触位置(28)与第二电路载体(18)的上侧接触位置(26)电连接。
CN2006800508987A 2005-11-11 2006-10-05 电子电路装置和制造电子电路装置的方法 Expired - Fee Related CN101356862B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005053974A DE102005053974B3 (de) 2005-11-11 2005-11-11 Elektronische Schaltungsanordnung und Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Schaltungsanordnung
DE102005053974.2 2005-11-11
PCT/EP2006/067101 WO2007054409A1 (de) 2005-11-11 2006-10-05 Elektronische schaltungsanordnung und verfahren zur herstellung einer elektronischen schaltungsanordnung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101356862A CN101356862A (zh) 2009-01-28
CN101356862B true CN101356862B (zh) 2010-11-17

Family

ID=37460233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2006800508987A Expired - Fee Related CN101356862B (zh) 2005-11-11 2006-10-05 电子电路装置和制造电子电路装置的方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7911051B2 (zh)
EP (1) EP1946625A1 (zh)
CN (1) CN101356862B (zh)
DE (1) DE102005053974B3 (zh)
WO (1) WO2007054409A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008034654A1 (de) * 2008-07-25 2010-02-04 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Sensoreinrichtung
JP2010267954A (ja) * 2009-04-15 2010-11-25 Panasonic Corp 電子機器
DE102010003678A1 (de) * 2010-04-07 2011-10-13 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Herstellung eines Steuermoduls sowie ein solches
WO2012026418A1 (ja) * 2010-08-27 2012-03-01 株式会社村田製作所 半導体装置
US9504157B2 (en) 2013-09-03 2016-11-22 Raytheon Company Hybrid circuit assembly
DE102015223551A1 (de) 2015-11-27 2017-06-01 Robert Bosch Gmbh Schaltungsträger für eine elektrische Schaltung und zugehöriges Herstellungsverfahren
DE102017217494A1 (de) * 2017-09-29 2019-04-04 Micro-Epsilon Messtechnik Gmbh & Co. Kg Kontaktlos arbeitender Wegsensor
DE102020116621A1 (de) 2020-06-24 2021-12-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Telematikvorrichtung und kraftfahrzeug
DE102021208497A1 (de) 2021-08-05 2023-02-09 Vitesco Technologies Germany Gmbh Leistungsschaltung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5285352A (en) * 1992-07-15 1994-02-08 Motorola, Inc. Pad array semiconductor device with thermal conductor and process for making the same
CN1530911A (zh) * 2003-03-11 2004-09-22 ��ʿͨ������������ʾ���ɷ����޹�˾ 电路板组件和扁平线圈

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0219627B1 (de) * 1985-09-24 1991-06-05 Oerlikon-Contraves AG Mehrschichtige gedruckte Schaltungsplatte
FR2620296B1 (fr) * 1987-09-03 1990-01-19 Bendix Electronics Sa Boitier pour circuit electronique
DE4030532A1 (de) 1990-09-27 1992-04-02 Bosch Gmbh Robert In hybridtechnik aufgebaute mehrlagenschaltung und verfahren zu deren herstellung
JPH0548000A (ja) * 1991-08-13 1993-02-26 Fujitsu Ltd 半導体装置
DE4129835A1 (de) * 1991-09-07 1993-03-11 Bosch Gmbh Robert Leistungselektroniksubstrat und verfahren zu dessen herstellung
US5856911A (en) * 1996-11-12 1999-01-05 National Semiconductor Corporation Attachment assembly for integrated circuits
DE19859739A1 (de) * 1998-12-23 2000-07-06 Bosch Gmbh Robert Kühlvorrichtung, insbesondere zur Verwendung in einem elektronischen Steuergerät
US20020008963A1 (en) 1999-07-15 2002-01-24 Dibene, Ii Joseph T. Inter-circuit encapsulated packaging
US6807061B1 (en) * 2003-04-28 2004-10-19 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Stack up assembly

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5285352A (en) * 1992-07-15 1994-02-08 Motorola, Inc. Pad array semiconductor device with thermal conductor and process for making the same
CN1530911A (zh) * 2003-03-11 2004-09-22 ��ʿͨ������������ʾ���ɷ����޹�˾ 电路板组件和扁平线圈

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
US 5856911 A,1-15.

Also Published As

Publication number Publication date
US7911051B2 (en) 2011-03-22
CN101356862A (zh) 2009-01-28
US20090161319A1 (en) 2009-06-25
DE102005053974B3 (de) 2007-03-01
EP1946625A1 (de) 2008-07-23
WO2007054409A1 (de) 2007-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101356862B (zh) 电子电路装置和制造电子电路装置的方法
US5936843A (en) Printed wiring board with mounted circuit element using a terminal density conversion board
CN102074556B (zh) 半导体器件及其制造方法
CN100420099C (zh) 具有栅格阵列接口的折叠式柔性电路互连器
KR100637008B1 (ko) 리세스된 플립-칩 패키지를 위한 인터포저
CN100411172C (zh) 半导体器件
CN103620774B (zh) 倒装芯片、正面和背面线键合相组合的封装
US9312239B2 (en) Enhanced stacked microelectronic assemblies with central contacts and improved thermal characteristics
CN100426536C (zh) 半导体封装
KR20010060208A (ko) 적층형 반도체 디바이스
CN103620772A (zh) 具有堆叠的面朝下连接的裸片的多芯片模块
US6597582B2 (en) Semiconductor device incorporating module structure
WO2004038798A2 (en) Stacked electronic structures including offset substrates
CN112420652B (zh) 具有加强层及弯翘平衡件的互连基板及其半导体组体
US7249896B2 (en) Array optical sub-assembly
JP4028749B2 (ja) 配線基板
US6667555B2 (en) Spacer-connector stud for stacked surface laminated multi-chip modules and methods of manufacture
CN109904139B (zh) 带有柔性转接板的大尺寸芯片系统封装结构及其制作方法
US20070130554A1 (en) Integrated Circuit With Dual Electrical Attachment Pad Configuration
CN219625758U (zh) 高密度光电集成的2.5维扇出型封装结构
CN1560911B (zh) 电路载板的制造方法
JPH04290258A (ja) マルチチップモジュール
CN113284867A (zh) 一种三维堆叠封装结构及其制备方法
KR100374517B1 (ko) 전력증폭기 모듈의 구조 및 그 실장방법
CN116741710A (zh) 玻璃板上的铜连接玻璃模块

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Hannover

Patentee after: Continental Automotive GmbH

Patentee after: ZF Friedrichshafen AG

Address before: Hannover

Patentee before: Continental Automotive GmbH

Patentee before: ZF Friedrichshafen AG

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20101117

Termination date: 20191005

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee