DE10137667B4 - Schutzvorrichtung für Baugruppen mit Abstandhalter - Google Patents

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Abstract

Schutzvorrichtung für Baugruppen (2) mit einem Substrat (3), dessen Oberfläche eine X-Y-Ebene definiert, und zumindest einer darauf angeordneten, zu schützenden Komponente, insbesondere elektronischen Komponente aufweisend:
zumindest ein Abdeckelement (1) das eine Baugruppe (2) abdeckt;
zumindest einen Abstandhalter (4, 5, 6, 7, 8) zwischen Abdeckelement (1) und Substrat (3), welcher einen vorgegebenen Abstand zwischen dem Abdeckelement (1) und dem Substrat (3) im Bereich des Abstandhalters bewirkt, um ein Aufsetzen des Abdeckelements auf der Komponente zu verhindern, wobei das Substrat (3) und das Abdeckelement (1) durch den Abstandhalter (4, 5, 6, 7, 8) voneinander beabstandet werden;
zumindest eine Führung, die ein freies Ende des Abstandhalters am Abdeckelement (1) und/oder am Substrat (3) in einer vorgegebenen Position in der X-Y-Ebene fixiert; und
wobei die Führung eine Anordnung von zumindest einer Führungsschiene (9, 10, 11a, 11b, 12a, 13) ist, die den mindestens einen Abstandhalter nur in einer Richtung fixiert und...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für Baugruppen, insbesondere Baugruppen mit elektronischen Komponenten.
  • Bei der Verwendung von integrierten Halbleiterschaltkreisen, sogenannten Chips, das heißt Silizium- oder Galliumarsenitbasierten, aus einem Wafer herausgeschnittenen Plättchen mit photolithographisch oder nach ähnlichen Verfahren hergestellten elektrischen Bauelementen auf ihrer Oberfläche, stellt sich oft die Frage nach einem effektiven Schutz vor mechanischen und/oder chemischen Einflüssen. Häufig wird diese Frage durch Einbringen des Chips in ein, zumeist aus Kunststoff gefertigtes Gehäuse beantwortet. Ein Schwachpunkt der Chip-Montage liegt jedoch in der Reaktion der elektrischen Kontakte zwischen Chip und einem den Chip aufnehmenden Substrat wie einer Platine auf ein Einwirken von Kräften auf den Chip. Beim Verschieben des Bauelements oder auch beim direkten Einwirken auf die Kontaktelemente können diese beschädigt werden. Durch die Verwendung von Gehäusen wird hierbei das Problem lediglich von den eigentlichen Chip-Kontakten (beispielsweise dünnen Drähten oder kugelförmigen Kontaktelementen, ball grid arrays) auf die, wenn auch meist mechanisch stärker belastbaren, Kontakte des Gehäuses verlagert. Grundsätzlich jedoch bleibt das Problem einer zu geringen Widerstandskraft der Kontaktelemente gegenüber auf das Bauelement, beispielsweise den Chip, einwirkenden Kräften bestehen.
  • In letzter Zeit sind aus fertigungstechnischen Gründen ebenso wie aus Platz-, Spar- und Rationalisierungsgründen zunehmend sogenannte Flip-Chips zum Einsatz gekommen. Dies sind integrierte Halbleiter, welche ohne Gehäuse unmittelbar auf dem Substrat, also z. B. der Platine, befestigt und elektrisch kontaktiert werden. Zu diesem Zwecke werden die noch im Wa ferverbund befindlichen Einzelchips mit geeigneten flexiblen Kontakten versehen und nach dem Zerschneiden des Wafers mit der Kontaktseite nach unten auf das Substrat aufgesetzt. Um ein Tester der Flip-Chips vor deren Einsatz zu ermöglichen, werden übliche Testvorrichtungen verwendet. Um solche Testvorrichtungen am Wafer einsetzen zu können, müssen die Kontakte so nachgiebig ausgelegt sein, dass sie in der Lage sind, Verkippungen zwischen der Wafer-Oberfläche im Bereich des zu testenden Flip-Chip und der Testvorrichtung auszugleichen. Diese notwendige Weichheit bedingt jedoch nach Montage des Flip-Chip auf dem Substrat eine entsprechende mechanische Empfindlichkeit und führt zu einem erhöhten Bedarf an Schutzmaßnahmen.
  • Eine weitere Entwicklung der jüngeren Zeit sind sogenannte Mikroplatinen, bei denen mehrere Chips mit den Strukturseiten nach oben auf das Mikroplatinensubstrat aufgebracht werden und mittels Wirebonding mit den Leiterbahnstrukturen der Mikroplatinen verbunden werden. Auch hier ist ein Schutz der Chips und insbesondere auch der Kontaktdrähte vor mechanischen Einwirkungen wünschenswert.
  • Aus der US 6 166 435 A ist bereits ein Flip-Chip-Gehäuse bekannt, dessen eines Gehäuseteil mit Einwölbungen versehen ist, welche über Abstandshalter an dem anderen Gehäuseteil anliegen. Beide Gehäuseteile sind z. B. über Rastelemente miteinander Verbunden. Eines der beiden Gehäuseteile ist mit einem von dem Gehäuse umgebenen Halbleiterchip durch ein Klebematerial ver bunden.
  • Bei dieser herkömmlichen Fixierung eines mechanischen Schutzkörpers wie einer Abdeckung auf einem Substrat, wie es zum Beispiel durch Nieten oder Rasten erfolgt, ist auf Grund der Toleranzen des Substrats, der Aufnahmebohrungen für die Nieten oder Rasten und des Schutzkörpers eine Bewegung dieses Schutzkörpers auch nach Montage in X- und Y-Richtung, das heißt parallel zur Ebene des Substrats möglich. Es ist in der Mikroelektronik jedoch allgemein üblich und wünschenswert, die Dimensionierungen von Bauelementen stets zu verkleinern. Aus diesem Grund rückt die Unterseite der Abdeckungen immer näher an die eigentlichen Chips heran, was zu den oben beschriebenen mechanischen Problemen führen kann. Gerade bei empfindlichen Bauteilen mit flexiblen Interconnect-Elementen kann dies zu einer Beschädigung des Bauteils führen.
  • Zumeist wird ein solcher Schutzkörper auch als Hitzeverteiler (heat spreader) verwendet. Dabei werden die darunterliegenden Komponenten, beispielsweise Halbleiterkomponenten, mit einem thermisch leitenden Material, dem sogenannten ”Gapfiller” an den Schutzkörper mechanisch thermisch gekoppelt. Ein Gapfiller kann beispielsweise Silikon aufweisen und einen Anteil von Metallen oder Metalloxiden enthalten. Eine Bewegung des ”Heat Spreader” wird dadurch direkt auf die Bauteile übertragen. Ist die Bewegung des Schutzkörpers zu groß, so können Beschädigungen in den elektrischen Verbindungen auftreten, die zum Ausfall von Komponenten führen können. Durch die häufig geringe eigene Steifigkeit des Schutzkörpers ist zudem ein Schutz der darunterliegenden Komponenten gegen eine Kompression in Z-Richtung, d. h. senkrecht zur Ebene des Substrats, ebenfalls nicht gewährleistet.
  • Im Stand der Technik ist eine Lösung für das Problem der ungewollten Bewegung des Schutzkörpers vorgeschlagen worden, bei dem Schutzkörper durch sehr passgenaue Nietverbindungen mit dem Substrat verbunden wird. Dies hat den Nachteil, dass die Auswahl geeigneter Nieten sehr beschränkt ist und/oder ein hohes Maß an Genauigkeit von Substrat und Abdeckung erforderlich ist. Andere Befestigungsvarianten, die eine gute Fixierung gewährleisten könnten, können oft auf Grund der maßlichen Verhältnisse einer Baugruppe oder der Umgebung, in der diese Baugruppe integriert werden soll, nicht realisiert werden.
  • Aus der US 5 777 847 A ist ein Mehrfach-Chip-Modul mit einem Substrat, auf dem mehrere Chips angeordnet sind, bekannt, wo bei die Chips gegenüber dem Substrat mit einem dichtenden Harz verbunden sind. Zwischen den Chips und einer Abdeckung ist ein wärmeleitfähiges Harz angeordnet. Bei einer in 4 dieser Schrift gezeigten Ausführungsform ist in dem Substrat eine Vertiefung vorgesehen, in der ein Teil eines Halteelements eingepasst ist. Die Abdeckung kann bei einem Ausführungsbeispiel mit dem Substrat verschraubt sein. Dazu ist eine Vertiefung des Substrats sowie ein Teil des Halteelements mit Schraubgewinden versehen.
  • Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Abdeckung mit dem Substrat zu verkleben, wie dies in der US 6166435 A in der 4b offenbart ist. Dies hat jedoch einen zusätzlichen Prozessschritt zur Folge und erhöht damit die Kosten. Ein Kompressionsschutz in Z-Richtung erfolgte bisher nicht oder nur durch Unterstützung der Komponenten in Z-Richtung, wie beispielsweise durch ein arbeitsaufwendiges und fehlerbehaftetes Voll- oder Partiell-Underfill unter den Komponenten, das bis unter die Bauteile ragt.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde Mittel bereitzustellen, mit denen eine Verschiebung der Abdeckung in X- und/oder Y-Richtung, jedoch auch in Z-Richtung, unterbunden oder zumindest soweit verringert wird, dass Beschädigung an den Kontakten oder den zu schützenden Komponenten verhindert werden können.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch die Bereitstellung einer Schutzvorrichtung für Baugruppen gemäß dem Patentanspruch 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Aspekte und Details der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.
  • Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, zwischen Abdeckelelement und Substrat einen Abstandhalter vorzusehen, der mittels mindestens einer Führungsschiene in einer vorgegebenen Posi tion in der -X-Y-Ebene, das heißt parallel zur Oberfläche des Substrats, fixiert ist, wobei die Führungsschiene den Abstandhalter nur in einer Richtung fixiert.
  • Die Erfindung ist daher gerichtet auf eine Schutzvorrichtung für Baugruppen mit einem Substrat und zumindest einer darauf angeordneten, zu schützenden Komponente, die aufweist:
    zumindest ein Abdeckelelement zum Abdecken einer Baugruppe;
    zumindest einen Abstandhalter zwischen Abdeckelelement und Substrat zum Einhalten eines vorgegebenen Abstands zwischen dem Abdeckelelement und der zumindest einen zu schützenden Komponente im Bereich des Abstandhalters; und
    zumindest einer Führung zur Fixierung eines freien Endes des Abstandhalters am Abdeckelelement und/oder am Substrat in einer vorgegebenen Position in der X-Y-Ebene, wobei die Führung mindestens eine Führungsschiene enthält, die den/die Abstandhalter nur in einer Richtung fixiert. Der/die Abstandshalter kann/können in die Anordnung eingreifen.
  • Unter einer Baugruppe ist hierbei ein Arrangement von einem Substrat und einem oder mehreren Komponenten zu verstehen. Ein Substrat kann eine Platine aus Polymeren im herkömmlichen Sinne sein, aber auch ein Keramik- oder Metallträger, auf den die Komponenten aufgesetzt werden, beispielsweise Halbleiterkomponenten wie integrierte Schaltkreise oder passive Bauelemente wie z. B. Widerstände oder Spulen.
  • Die zu schützenden Komponenten können unterschiedlichster Natur sein. So kann es sich um elektromechanische oder rein mechanische Bauelemente handeln. Ein wichtiges Einsatzgebiet der vorliegenden Erfindung wird allerdings im Bereich der Elektronik und Halbleitertechnik liegen, wo integrierte Schaltkreise mit einer großen Zahl nach außen geführter Kontakte zu schützen sind. Es wird daher insbesondere bevorzugt, dass die zumindest eine zu schützende Komponente eine mit elektrischen Kontakten verbundene Halbleiterkomponente ist.
  • Unter einer Halbleiterkomponente ist dabei jeglicher integrierter Schaltkreis mit Kontakten, sei es ein behäuster oder ein nicht behäuster Chip, zu verstehen. Auch passive Bauelemente können unter den Begriff der Halbleiterkomponente fallen, sofern sie des Schutzes bedürfen. Das Substrat kann zudem über Leiterbahnen der leiterbahnähnlichen Strukturen zum Abführen von elektrischen Strömen von den Halbleiterkomponenten verfügen, sofern nicht alternativ die Kontakte verschiedener Halbleiterkomponenten unmittelbar verbunden werden, beispielsweise durch Einsatz von Wirebonds.
  • Ein Abdeckelelement im Sinne der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise ein aus der US 6166435 A bekanntes Element, welches deckelförmig die Baugruppe abdeckt. Vielfach werden solche Abdeckelelement, die auch als Schutzkörper bezeichnet werden, zugleich als Hitzeverteiler (heat spreader) verwendet, indem zwischen solchen Halbleiterkomponenten, welche einer Hitzeabfuhr bedürfen und dem aus Metall gefertigten Abdeckelelement, respektive Schutzkörper, ein thermisch leitfähiges Material, der sogenannte Gapfiller, eingebracht wird.
  • Für die Ausgestaltung des in der Erfindung verwendeten Abstandhalters zwischen Abdeckelelement und Substrat stehen verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung. So kann der zumindest eine Abstandhalter eine Ausformung des Abdeckelelements sein, die sich in Richtung auf das Substrat vorwölbt. In diesem Fall ist der Abstandhalter also einstückig mit dem Rest des Abdeckelelements ausgeführt und kann bei Herstellung aus Kunststoff beispielsweise in einfacher Weise durch Spritzguss gefertigt werden. Bei Herstellung des Abstandhalters aus einem Metall kann beispielsweise der Abstandhalter frei gefräst werden, oder ein Abstandhalter wird angeschweißt oder in einer sonstigen Weise am Abdeckelelement angebracht, beispielsweise durch Verkleben oder Verschrauben. In diesen Fällen stellt also die Ausformung eine Verdickung im Abdeckelelement dar. Es ist auch möglich, dass die Ausformung im Abdeckelelement eine Einwölbung ist, welche sich in Richtung auf das Substrat vorwölbt, wenn das Abdeckelelement sich in montierter Position befindet. Auch hier stehen je nach verwendetem Material unterschiedliche Fertigungsmöglichkeiten zur Verfügung. Üblicherweise wird der Abstandhalter in diesem Falle aus einem im Wesentlichen plattenförmigen Material bestehen, das ebenfalls für das Abdeckelelement verwendet wird, so dass der Abstandhalter und das restliche Abdeckelelement die im Wesentlichen gleiche Materialstärke aufweisen. Der Abstandhalter muss so dimensioniert sein, dass er nach Montage des Abdeckelelements in Eingriff mit der Führungsschiene kommt.
  • Der Abstandhalter kann auch ein separates Bauelement sein, welches dann mit Führungen sowohl an Substrat als auch am Abdeckelelement fixiert wird. Schließlich kann der Abstandhalter auch am Substrat befestigt sein beziehungsweise mit dem Substrat einstückig ausgeführt sein, beispielsweise durch entsprechende Vorsprünge bei Keramiksubstraten. Der Abstandhalter kann auch mit dem Substrat verklebt oder gegebenenfalls verschweißt sein.
  • Je nach verwendetem Einsatzzweck kann der Abstandhalter unterschiedlich ausgeformt sein. So kann er stegförmig ausgelegt sein, beispielsweise indem er in Form eines Vierkantprofils zwischen Substrat und Abdeckelelement positioniert wird. Er kann auch zylinderförmig sein und dann aufrecht zwischen Substrat und Abdeckelelement angeordnet sein. Unter einem zylinderförmigen Element ist hier im weitesten Sinne jede Ausformung, die im Wesentlichen bei Aufsicht auf das Substrat rund erscheint, zu verstehen, also kreisförmige Zylinder, aber auch elliptische Zylinder, ovale oder viereckig abgerundete Zylinder.
  • Führung und Abstandhalter müssen aneinander angepasst sein, um ein Spiel des Abstandhalters in der Führung in XY-Richtung nur bis zu einem vorgegebenen Maß zu erlauben, welches mechanische Einwirkung auf die zu schützenden Komponenten noch verhindert. Die Führungsschiene fixiert den Abstand halter nur in einer Richtung und gibt ihm in der anderen Richtung frei. Es ist auch möglich, wenn mehrere Abstandhalter zwischen Substrat und Abdeckelelement angeordnet sind, die sich in unterschiedliche Vorzugsrichtungen erstrecken und die zugehörigen Führungsschienen ebenfalls in unterschiedliche Richtungen orientiert sind, so dass die Fixierung eines Abstandhalters gleichzeitig dazu führt, dass das Abdeckelelement und ein ebenfalls daran in einer anderen Richtung angeordneter Abstandhalter in der ersten Richtung ebenfalls nicht mehr verschiebbar ist.
  • Zur Ausgestaltung der Führung stehen wiederum verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung. So kann in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Führungsschiene eine Vertiefung im Substrat und/oder dem Abdeckelelement sein, in die der Abstandhalter eingreifen kann. In einer solchen Ausführungsform muss der Abstandhalter eine Dimensionierung aufweisen, die nicht nur den Abstand zwischen Abdeckelelement und Substrat überbrückt, sondern auch noch die Tiefe der jeweiligen Führungsschiene bis zu deren Boden.
  • Die Führung kann in einer weiteren Ausführungsform zwei parallel laufende Führungsschienen aufweisen, zwischen denen ein stegförmiger Abstandhalter eingepasst ist. Die Führungsschienen liegen also auf der Oberfläche des Substrats oder des Abdeckelelements und sollten eine Form aufweisen, die eine sichere Fixierung des zwischen sie eingeführten Abstandhalters erlaubt.
  • Zumindest eine Führungsschiene für den Abstandhalter kann auf dem Substrat angeordnet sein. Es ist ebenso möglich, dass zumindest eine Führungsschiene für den Abstandhalter auf dem Abdeckelelement angeordnet ist, oder dass auf beiden Seiten der Abstandhalter durch Führungen fixiert ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind eine Mehrzahl von Abstandhaltern so angeordnet, dass die vorgegebene Position des Abdeckelelements über dessen gesamte Ober fläche eingehalten werden kann. Die verschiedenen an unterschiedlichen Stellen positionierten Abstandhalter dienen in dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung also der kooperativen Fixierung des Abdeckelelements über seine gesamte Oberfläche. Die konkrete Positionierung der einzelnen Abdeckelelemente und der dazugehörigen Führungen hängt hierbei auch von den räumlichen Gegebenheiten des Substrats, des Abdeckelelements und den verschiedenen Komponenten wie beispielsweise der Halbleiterkomponenten auf dem Substrat ab.
  • Es ist ebenso möglich, einen Teil der Abstandhalter am Substrat zu befestigen und einen zweiten Teil der Abstandhalter am Abdeckelelement, so dass entsprechend sowohl am Abdeckelelement als auch am Substrat Führungen für diejenigen Abstandhalter vorgesehen werden müssen, die jeweils am anderen der beiden Elemente Abdeckelelement und Substrat befestigt sind. Auch ist es möglich Abstandhalter, die entweder am Substrat oder am Abdeckelelement befestigt sind, mit solchen zu kombinieren, die lose in die Führungen eingelegt werden und damit weder am Abdeckelelement noch am Substrat befestigt sind.
  • Die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung kann auch dadurch gekennzeichnet sein, dass am Abdeckelelement und der Führung komplementär kompatible Rastelemente angeordnet sind, die nach Einrasten einem Abnehmen des Abdeckelelements von der Baugruppe eine vorgegebene Kraft entgegensetzen. Auf diese Weise lässt sich zusätzlich auch eine Fixierung in Z-Richtung erreichen, so dass deren Anbringung durch die Vorhaltung des Abdeckelelements erleichtert wird. Eine solche Rastvorrichtung kann beispielsweise durch Nuten in Abstandhalter erreicht werden, die parallel zur Oberfläche des Substrats laufen und in entsprechend geformte Auswölbungen der Führungsschienen eingreifen können.
  • Die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung kann weiterhin einen Gapfiller aufweisen, der zwischen den Abdeckelelementen und zumindest einer zu schützenden Komponente angeordnet ist.
  • Dieser erfüllt die im Stand der Technik bereits bekannten Funktionen, so die Wärmediffusion von den zu schützenden Komponenten zum Abdeckelelement, welches dann auch als Heat Spreader dient. Bei einem Gapfiller handelt es sich um eine plastische Masse wie Silikon, welche beispielsweise durch Beimengung von Metall- oder Metalloxidpartikeln eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist und die durch den in Halbleiterkomponenten fließenden Strom entwickelte Hitze zum Abdeckelelement ableitet. Wie bereits oben erläutert, dienen solche Abdeckelelementer häufig ebenfalls zur Hitzeabfuhr (sogenannte ”heat spreader”).
  • Die mit der Erfindung schätzbaren Komponenten können grundsätzlich alle im Stand der Technik bekannten oder neuartigen Komponenten sein, sofern sie eines entsprechenden Schutzes gegen Verschiebung in einer X/Y-Richtung, also parallel zur Substratoberfläche, benötigen. So kann die zumindest eine Komponente beispielsweise ein behäustes Bauelement oder ein Flip-Chip sein.
  • Das Substrat kann jegliche im Stand der Technik bekannte Form aufweisen. Vorzugsweise ist das Substrat eine Platine mit Kontaktstellen zur Kontaktierung von zu schützenden Halbleiterkomponenten. Es kann sich jedoch auch um eine Mikroplatine oder ein Keramikträger für entsprechende Elemente handeln. Üblicherweise werden die Kontaktstellen auf der Platine oder Mikroplatine liegen. Es ist jedoch auch vorstellbar, dass zwischen verschiedenen Halbleiterkomponenten dient. In diesem Fall ist die Erfindung vor allem auf den Schutz dieser Verdrahtungselemente gerichtet, da sie den empfindlichsten Teil der zu schützenden Baugruppe darstellen. Insbesondere kann das Substrat eine Platine mit Leiterbahnen und Kontakten zur Verbindung mit der zumindest einen Halbleiterkomponente sein.
  • Im Folgenden soll die Erfindung an Hand von nicht limitierenden Ausführungsformen näher erläutert werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung mit Figuren verwiesen wird, in der wie folgt dargestellt ist:
  • 1 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die Abstandhalter als Ausformungen des Abdeckelelements ausgeführt sind; und
  • 2 zeigt einen autarken Abstandhalter, der an Führungen sowohl auf dem Abdeckelelement als auch auf dem Substrat fixiert ist.
  • 1 zeigt beispielhaft verschiedene Ausgestaltungen des in der Erfindung eingesetzten Abstandhalters. Dargestellt ist eine Baugruppe 2 mit einem Substrat 3, die von einem Abdeckelelement 1 so geschützt werden soll, dass darauf angeordnete Halbleiterkomponenten weder zerstört noch ihre Kontakte unterbrochen werden können. Um ein Aufsetzen des Abdeckelelements auf nicht dargestellten Hallbleiterkomponenten zu verhindern, werden Abstandhalter 4 und/oder Abstandhalter 5 vorgesehen. Abstandhalter 4 ist hierbei eine Einwölbung im Material des Abdeckelelements 1, der beispielsweise durch Prägen oder ähnliches hergestellt werden kann und sich durch gleiche Materialstärke wie der Rest des Abdeckelelements auszeichnet. Abstandhalter 5 ist ein Element mit im Wesentlichen vierkantigem Querschnitt, der entweder einteilig mit dem Abdeckelelement 1 hergestellt wird oder am Abdeckelelement befestigt wird, beispielsweise durch Schweißen, Kleben oder Verschrauben. Die Führungen 9 bzw. 10 begrenzen nach Eingreifen des Abstandhalters in diese eine Verschiebung orthogonal zu ihrer Vorzugsrichtung, in diesem Fall also nach rechts oder links in der Zeichnung. Während der Führung 9, welche den Abstandhalter 4 fixiert, in der vorliegenden Ausführungsform eine gewölbte Oberfläche hat, ist die Führung 10 für den Abstandhalter 5 von kantigem Querschnitt. Zwischen- und Mischformen dieser Führungen sind selbstverständlich möglich. Zumindest eine der Führungen ist als Schiene ausgebildet. 2 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform der vor liegenden Erfindung, bei der Substrat 3 und Abdeckelelement 1 u. a. durch einen Abstandhalter 6 voneinander beabstandet werden, der als einzelnes Element weder am Substrat 3 noch am Abdeckelelement 1 fixiert ist und demzufolge sowohl am Abdeckelelement 1 eine Führung 11a als auch am Substrat 3 eine Führung 11b benötigt. Auch auf diese Weise lässt sich eine Verschiebung in der Richtung der Führungen zwischen Substrat 3 und Abdeckelelement 1 verhindern. Mindestens eine der beiden Führungen ist als Schiene ausgebildet.
  • Abstandhalter 7 zeigt eine weitere Modifikation in der vorliegenden Erfindung, bei der die Führung 12a bis auf ihren anders gestalteten Querschnitt der Führung 11a des Abstandhalters 6 entspricht während die Führung 12b als Vertiefung im Substrat ausgeführt ist. Wiederum ist mindestens eine der beiden Führungen als Schiene ausgebildet.
  • 2 zeigt schließlich noch eine dritte Modifikation eines Abstandhalters in der vorliegenden Erfindung, bei welcher der am Abdeckelelement 1 befestigte Abstandhalter 8 in Führungen 13 fixiert ist, der mittels Vorsprüngen 15 in entsprechende Nuten 14 des Abstandhalters 8 eingreifen können. Vorsprünge 15 und Nuten 14 bilden damit die erfindungsgemäßen Rastelemente, die ein versehentliches Ablösen des Abdeckelelements 1 von der Baugruppe 2 verhindern sollen. Auch hier enthält die Führungsanordnung mindestens eine Führungsschiene.
  • Die Befestigung des mechanischen Schutzkörpers, respektive des Abdeckelelements am Substrat, wird also weiterhin durch bekannte Befestigungsvarianten durchgeführt werden können, die jedoch ein größeres Spiel in X/Y-Richtung zulassen können.

Claims (18)

  1. Schutzvorrichtung für Baugruppen (2) mit einem Substrat (3), dessen Oberfläche eine X-Y-Ebene definiert, und zumindest einer darauf angeordneten, zu schützenden Komponente, insbesondere elektronischen Komponente aufweisend: zumindest ein Abdeckelement (1) das eine Baugruppe (2) abdeckt; zumindest einen Abstandhalter (4, 5, 6, 7, 8) zwischen Abdeckelement (1) und Substrat (3), welcher einen vorgegebenen Abstand zwischen dem Abdeckelement (1) und dem Substrat (3) im Bereich des Abstandhalters bewirkt, um ein Aufsetzen des Abdeckelements auf der Komponente zu verhindern, wobei das Substrat (3) und das Abdeckelement (1) durch den Abstandhalter (4, 5, 6, 7, 8) voneinander beabstandet werden; zumindest eine Führung, die ein freies Ende des Abstandhalters am Abdeckelement (1) und/oder am Substrat (3) in einer vorgegebenen Position in der X-Y-Ebene fixiert; und wobei die Führung eine Anordnung von zumindest einer Führungsschiene (9, 10, 11a, 11b, 12a, 13) ist, die den mindestens einen Abstandhalter nur in einer Richtung fixiert und ihn in der anderen Richtung freigibt, und wobei der Abstandhalter in die Anordnung eingreifen kann.
  2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine zu schützende Komponente eine mit elektrischen Kontakten verbundene Schaltungskomponente, insbesondere Halbleiterkomponente ist.
  3. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Abstandhalter eine Ausformung des Abdeckelements (1) ist, die sich in Richtung auf das Substrat (3) vorwölbt.
  4. Schutzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformung eine Verdickung (5) im Abdeckelement (1) ist.
  5. Schutzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformung eine Einwölbung (4) des Abdeckelements (1) ist.
  6. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandhalter am Substrat (3) oder am Abdeckelement (1) befestigt ist.
  7. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Abstandhalter stegförmig ist.
  8. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Abstandhalter zylinderförmig ist.
  9. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Abstandhalter aus demselben Material besteht wie das Abdeckelement (1).
  10. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung eine Vertiefung (12b) im Substrat (3) und/oder dem Abdeckelement (1) ist, in die der Abstandhalter (7) eingreifen kann.
  11. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung zwei parallel laufende Führungsschienen (9, 10, 11a, 11b, 12a, 13) aufweist, zwischen denen ein stegförmiger Abstandhalter (4, 5, 6, 7, 8) eingepasst ist.
  12. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Führung für den Abstandhalter auf dem Substrat (3) angeordnet ist.
  13. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Führung für den Abstandhalter auf dem Abdeckelement (1) angeordnet ist.
  14. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass am Abdeckelement (1) und der Führung (13) komplementär kompatible Rastelemente (14, 15) angeordnet sind, die nach Einrasten einem Abnehmen des Abdeckelements (1) von der Baugruppe (2) eine vorgegebene Kraft entgegensetzen.
  15. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Abstandhaltern so angeordnet sind, dass die vorgegebene Position des Abdeckelements (1) über dessen gesamte Oberfläche eingehalten werden kann.
  16. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Halbleiterkomponente ein behäustes Bauelement ist.
  17. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Halbleiterkomponente ein Flip-Chip ist.
  18. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (3) eine Platine mit Leiterbahnen und Kontakten aufweist, die mit der zumindest einen Halbleiterkomponente verbunden ist.
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