DE102008040290A1 - Hybridschaltungsstruktur mit keramischen Schaltungsträgern - Google Patents

Hybridschaltungsstruktur mit keramischen Schaltungsträgern Download PDF

Info

Publication number
DE102008040290A1
DE102008040290A1 DE200810040290 DE102008040290A DE102008040290A1 DE 102008040290 A1 DE102008040290 A1 DE 102008040290A1 DE 200810040290 DE200810040290 DE 200810040290 DE 102008040290 A DE102008040290 A DE 102008040290A DE 102008040290 A1 DE102008040290 A1 DE 102008040290A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
substrate
low
power
current
layer
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.)
Withdrawn
Application number
DE200810040290
Other languages
English (en)
Inventor
Hartmut Rauscher
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE200810040290 priority Critical patent/DE102008040290A1/de
Publication of DE102008040290A1 publication Critical patent/DE102008040290A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

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
    • H05K1/14—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
    • 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
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3735—Laminates or multilayers, e.g. direct bond copper ceramic substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49833—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers the chip support structure consisting of a plurality of insulating substrates
    • 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
    • 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
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48153—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
    • H01L2224/48155—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being arranged next to each other, e.g. on a common substrate the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48157—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being arranged next to each other, e.g. on a common substrate the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • 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
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • 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
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/4847—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
    • 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
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49827—Via connections through the substrates, e.g. pins going through the substrate, coaxial cables
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/50—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor for integrated circuit devices, e.g. power bus, number of leads
    • 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
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L24/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump 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
    • H01L24/48—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
    • H01L2924/00011—Not relevant to the scope of the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group
    • 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
    • H01L2924/01046—Palladium [Pd]
    • 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
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1301—Thyristor
    • H01L2924/13033—TRIAC - Triode for Alternating Current - A bidirectional switching device containing two thyristor structures with common gate contact
    • 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
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • H01L2924/13055—Insulated gate bipolar transistor [IGBT]
    • 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
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
    • H01L2924/13091—Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]
    • 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
    • H01L2924/143—Digital devices
    • H01L2924/1433—Application-specific integrated circuit [ASIC]
    • 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
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/153—Connection portion
    • H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
    • 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
    • H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1901—Structure
    • H01L2924/1904—Component type
    • H01L2924/19041—Component type being a capacitor
    • 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
    • H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1901—Structure
    • H01L2924/1904—Component type
    • H01L2924/19042—Component type being an inductor
    • 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
    • H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1901—Structure
    • H01L2924/1904—Component type
    • H01L2924/19043—Component type being a resistor
    • 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
    • H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/191—Disposition
    • H01L2924/19101—Disposition of discrete passive components
    • H01L2924/19105—Disposition of discrete passive components in a side-by-side arrangement on a common die mounting substrate
    • 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
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/30107—Inductance
    • 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
    • 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
    • H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0263—High current adaptations, e.g. printed high current conductors or using auxiliary non-printed means; Fine and coarse circuit patterns on one circuit board
    • 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
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
    • 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
    • H05K1/16—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor
    • H05K1/165—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor incorporating printed inductors
    • 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
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10166—Transistor
    • 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
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/222—Completing of printed circuits by adding non-printed jumper connections
    • 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
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341—Surface mounted components
    • H05K3/3431—Leadless components
    • H05K3/3436—Leadless components having an array of bottom contacts, e.g. pad grid array or ball grid array components

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)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hybridschaltungsstruktur mit einem Niederstromsubstrat und einem Leistungssubstrat. Das Niederstromsubstrat ist zum Tragen von Niederstrombauelementen eingerichtet, und das Leistungssubstrat weist eine Leistungssubstratvorderseite mit mindestens einem Kontaktflächenabschnitt auf, auf dem das Niederstromsubstrat befestigt ist. Das Leistungssubstrat sowie Niederstromsubstrat umfassen jeweils mindestens eine Isolierschicht und mindestens eine Leiterbahnschicht.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von Substrat-basierten Schaltungen mit Logikbauteilen, die mit Leistungsbauteilen kombiniert sind.
  • Bei der Herstellung von Schaltungen haben sich Strukturen etabliert, die ein Substrat umfassen, auf dem elektronische Bauteile angeordnet sind. Das Substrat bietet mechanische Stabilität sowie gegebenenfalls elektrische Verbindungen, insbesondere in Form von Leiterbahnen, sowie in bestimmten Fällen einen wärmeübertragenden Kontakt zur Ableitung von Verlustwärme der elektrischen Bauteile. Während bei Schaltungen mit Leistungsbauteilen die Wärmeableitung und ein hoher Leitungsquerschnitt der Leiterbahnen im Vordergrund steht, sind Schaltungen für Logikanwendungen (beispielsweise Steuern) auf einen hohen Integrationsgrad fokussiert, der mit einer hohen Leiterbahnstrukturdichte einhergeht.
  • Bei Anwendungen, die beide Schaltungstypen miteinander kombinieren, z. B. Hybridschaltungen, die Steuerungen im Automotive-Bereich mit Endstufe umfassen, ergeben sich so zum Teil entgegengesetzte Optimierungsziele. Beispielsweise eignet sich ein Leistungssubstrat für Leistungsbauelemente, die eine Kühlung erfordern, schlecht für Logikschaltungen, da der für Logikschaltungen erforderliche Integrationsgrad nicht ohne Weiteres erreicht werden kann. Weitere Beispiele für Trade-offs sind das Erfordernis eines hohen Leiterbahnquerschnitts (d. h. hoher Flächenbedarf) in einem Leistungsteil, und das hierzu entgegenstehende Erfordernis eines hohen Integrationsgrads im Logikteil. Insbesondere die Substrate sind spezifisch für hohe Integrationsdichte (beispielsweise LTCC-Substrate) oder aber für eine gute Wärmeableitung (beispielsweise DBC-Keramik, Standardkeramik oder Al2O3-Keramik) ausgestaltet. Ferner ist es in vielen Fällen aus Kostengründen erforderlich, nicht die gesamte Hybridschaltung bei einem speziellen Substrat auszuführen.
  • Die Druckschrift DE 10352079 A1 beschreibt eine Elektronikeinheit für einen Elektromotor, wobei die Elektronikeinheit zwei Substrate umfasst, zwischen denen ein Leistungsbauteil angeordnet ist. Das Leistungsbauteil ist mit beiden einander gegenüber liegenden Sub stratoberflächen der beiden Substrate verbunden. Dies erfordert zum einen beidseitig verlötbare (oder mittels Leitkleber leitend befestigbare) SMD-Leistungsbauteile sowie einen komplexen Herstellungsprozess, da auf den Hohlraum, der von den beiden Substraten gebildet wird, nicht direkt und nur mit beschränkten Zugriffsmöglichkeiten zugegriffen werden kann. Dies schränkt ferner die Bauteilwahl (die Kontaktflächen aller Leistungsbauteile müssen zu beiden Seiten in denselben Ebenen verlaufen) und die damit verknüpften Verbindungstechniken stark ein.
  • Die Druckschrift DE 19943258 zeigt ein elektronisches Gerät mit einem Lastschalter und mit einer zugehörigen Elektronik, die auf einem Schaltungsträger angeordnet ist. Der Schaltungsträger, der die Elektronik trägt, ist auf einem metallenen Verdrahtungsträger aufgebracht, der ebenso den Lastschalter trägt. Die Elektronik ist über Verbindungskabel mit dem Lastschalter verbunden, wobei der metallene Verdrahtungsträger, der den Lastschalter trägt, weder zur elektrischen Verbindung vorgesehen ist, noch diese vorsehen kann. Der Anschluss des Leistungsbauteils (d. h. des Lastschalters) durch Verbindungskabel ist bei der Herstellung sowohl im Betrieb fehleranfällig und verursacht einen hohen Aufwand, da zusätzlich Verbindungstechniken vorgesehen werden müssen. Insbesondere fließen die vom Lastschalter geschalteten Ströme über den metallenen Verdrahtungsträger und erfordern somit eine Verbindungstechnik, die sich grundsätzlich von der Verkabelung zum Anschluss an die Elektronik unterscheidet. Hierdurch ergeben sich eine hohe Komplexität bei der Herstellung und hohe, damit verbundene Kosten.
  • Es sind ferner Hybridschaltungen mit zwei verschiedenen Keramiksubstraten (beispielsweise LTCC, DBC, Standardkeramik oder Al2O3-Keramik) bekannt, die nebeneinander auf eine metallische Grundplatte montiert werden, wobei eines der Substrate (beispielsweise LTCC) Logikbausteine trägt, und beispielsweise das DBC-Substrat ausschließlich für die Leistungselektronik vorgesehen ist. Zum einen erfordert dies die aufwändige Kontaktierung mit externen Bauelementen und untereinander z. B. mittels Bond-Drähten, und zum anderen wird dadurch die Integrationsdichte deutlich verringert.
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine gegenüber dem oben genannten Stand der Technik verbesserte Hybridschaltungsstruktur vorzusehen, die einen Logikteil mit einem Leistungsteil kombiniert.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Hybridschaltungsstruktur und das zugehörige Herstellungsverfahren ermöglichen die Kombination eines Leistungsbauteils mit einem Logikbauteil bei hohem Integrationsgrad, ohne auf komplexe Herstellungsschritte zurückgreifen zu müssen. Erfindungsgemäß werden ein Niederstromsubstrat und ein Leistungssubstrat derart kombiniert, dass weder der Leistungsteil noch der Logikteil in ihren Eigenschaften verschlechtert werden und ohne Trade-offs zwischen den jeweiligen Erfordernissen der Bauteilsgruppen. Die Erfindung ermöglicht einen hohen Integrationsgrad bei gleichzeitig guter Wärmeabführung, eine einfache Kombination beider Teile und einfache Herstellungsschritte, die bereits bei der Herstellung/Bestückung der Substrate eingesetzt werden. Insbesondere erfordert die Kombination des Niederstromsubstrats, welches den Logikteil trägt, mit dem Leistungssubstrat, das den Leistungsteil trägt, keinen speziellen Herstellungsschritt, sondern kann mit einem Prozessschritt ausgeführt werden, der auch zum Bestücken der Substrate verwendet wird. Ferner sieht die Erfindung eine Struktur vor, bei der keine schwer zugänglichen Bereiche gebildet werden.
  • Das der Erfindung zugrunde liegende Konzept sieht vor, den Logikteil einer Schaltung auf einem oder auf mehreren Niederstromsubstraten vorzusehen, so dass spezifisch für Logikschaltungen vorgesehene Substrate und Herstellungstechniken verwendet werden können. In gleicher Weise wird der Leistungsteil mittels (mindestens) eines Leistungssubstrats vorgesehen, das in üblicher Weise mit Leistungsbauteilen bestückt wird und spezifische, für die Leistungsbauteile zugeschnittene Eigenschaften hat. Die besonders einfache und vorteilhafte Kombination ergibt sich durch einen Kontaktflächenabschnitt einer Seite des Leistungssubstrats (oder der mehreren Leistungssubstrate), d. h. die Leistungssubstratvorderseite, auf der das (oder die) Niederstromsubstrat(e) befestigt ist (sind). Die Befestigung umfasst elektrische und mechanische Verbindungen.
  • Das Niederstromsubstrat wird somit direkt auf den Kontaktflächenabschnitt des Leistungssubstrats aufgebracht, vorzugsweise mittels üblicher Befestigungstechniken wie Löten mittels Lötpaste, Verlötung von Kontaktflächen auf Kontaktpads, Klebung mittels elektrisch leitendem Kleber, ball grid arrays oder Verwendung einzelner Lötperlen (balls) in Verbindung mit Reflow-Löten, usw. Alternativ oder in Kombination hierzu können Bonding-Verbindungen oder Steckverbindungen, oder beides verwendet werden. Derartige Verbindungstechniken sind aus der SMD-Technik bekannt und werden weitreichend bei der Bestückung von Substraten, beispielsweise bei der Bestückung des Niederstromsubstrats und des Leistungssubstrats verwendet. Daher können Prozessschritte und zugehörige Vorrichtungen wieder verwendet werden. Da somit das Niederstromsubstrat bereits vormontiert werden kann, beispielsweise durch Bestückung mit Logikbausteinen und Ähnlichem, ergibt sich ein einfaches Handling bei der Kombination bzw. bei der Befestigung mit dem Leistungssubstrat. Sowohl Leistungssubstrat als auch Niederstromsubstrat umfassen vorzugsweise jeweils mindestens eine Isolierschicht und mindestens eine Leiterbahnschicht.
  • Daher werden die Substrate beispielsweise aus keramischen Körpern in Form einer (steifen und ebenen) Platte gebildet, die mit einer Leiterbahn- bzw. Metallschicht auf einer Oberseite oder auf beiden Oberseiten ausgebildet sind. Zusätzlich können auch Zwischenlagen ausgebildet sein, die Leiterbahnschichten bilden. Zur Kombination tragen somit das Niederstromsubstrat und das Leistungssubstrat auf der Oberfläche, auf der die beiden Substrate aufeinander liegen, eine Leiterbahnschicht bzw. eine Metallschicht. Diese kann geeignet strukturiert werden (beispielsweise mittels üblicher Techniken, wie Fotolithographie, destruktive Verfahren, beispielsweise Laserablation oder Fräsen, Dünnschichtdrucken oder Dickschichtdrucken), um so eine Schnittstelle mit zahlreichen Kontakten zwischen Niederstromsubstrat und Leistungssubstrat vorzusehen. Vorzugsweise wird die gesamte Niederstromsubstratrückseite (die Seite, welche an das Leistungssubstrat angrenzt), oder deren Rand zur Kontaktierung mit dem Leistungssubstrat vorgesehen und geeignet strukturiert.
  • Die Niederstromsubstratrückseite kann zur Kontaktierung Lötpads oder Lötinseln aufweisen, die von der Leiterbahnschicht an der Niederstromsubstratrückseite vorgesehen werden. Das Leistungssubstrat umfasst an den entsprechenden gegenüberliegenden Stellen der Niederstromsubstratkontaktstellen eigene Kontaktstellen, die auf den Niederstromkontaktstellen bei der Montage zu liegen kommen. Wie bereits bemerkt, können zur Verbindung Lötverbindungen oder kalt vorzusehende Verbindungen, wie Verklebungen, verwendet werden. Die so hergestellten elektrischen Verbindungen zwischen Niederstromsubstrat und Leistungssubstrat bieten ferner eine mechanische Verbindung zwischen Niederstromsubstrat und Leistungssubstrat. Gegebenenfalls könnten zusätzliche mechanische Verbindungen zwischen Niederstromsubstrat und Leistungssubstrat vorgesehen werden, beispielsweise Verklebungen, Schnappverbindungen, Einsteckführungen oder Schraubverbindungen.
  • Das Leistungssubstrat und das Niederstromsubstrat sind vorzugsweise aus Keramik beispielsweise gesinterte Keramik ausgebildet, wobei gegebenenfalls auch einzelne Substrate aus Kunststoffen oder Verbundwerkstoffen (Epoxy-Leiterplatten oder Hartpapierleiterplatten) hergestellt sein können, die elektrisch isolieren. Vorzugsweise wird das Niederstromsubstrat, welches Logikschaltungen trägt und somit keine Kühlmaßnahmen erfordert, aus LTCC-Keramiksubstrat (low temperature cofired ceramics) vorgesehen sein, die ein- oder mehrlagig sein können. Diese können mit Dickschichteinrichtungen bedruckt werden und gebrannt werden.
  • Ferner können Zwischen-Leiterbahnen vorgesehen sein, vorzugsweise aus Silber-, Silber/Palladium- oder Goldpasten. Diese können Durchkontaktierungen aus diesen Materialien umfassen. Zwischenleiterbahnschichten und/oder Leiterbahnschichten auf der Außensei te des Niederstromsubstrats können Leiterbahnen ausbilden, sowie Kondensatoren, Widerstände und Spulen. Die jeweiligen Elemente werden vorzugsweise durch Fotolithographie aufgebracht, oder durch Siebdruck, durch Abtragen oder durch fotochemische Prozesse. Das Niederstromsubstrat kann aus einem Stapel aufeinander liegender und einzeln strukturierter Keramikschichten und Leiterbahnschichten aufgebaut sein. Die Verwendung von LTCC-Keramik ermöglicht einen hohen Integrationsgrad und ermöglicht eine kompakte Bauweise, insbesondere bei der Verwendung mit Microcontrollern, ICs oder anderen Logikbausteinen, die eine hohe Anzahl bzw. hohe Dichte an elektrischen Kontakten haben und die auf dem Keramiksubstrat mittels SMD befestigt sind. Grundsätzlich können die Leiterbahnschichten aus einem beliebigen Metall oder einer beliebigen Legierung vorgesehen sein, beispielsweise aus Kupfer, Silber, Silber-Palladium, Gold oder Aluminium in beschichteter oder unbeschichteter Form. Je nach verwendetem Substrat werden spezifische zugehörige Metalle zum Vorsehen der Leiterbahnschicht(en) verwendet.
  • Während das Niederstromsubstrat beispielsweise durch Bedrucken oder durch mehrlagige Struktur einen hohen Integrationsgrad vorsehen kann, ist das Leistungssubstrat vorzugsweise aus DBC-Keramik bzw. Standardkeramik (beispielsweise Al2O3) aufgebaut, auf dem (oder in dem) eine Leiterbahnschicht oder mehrere Leiterbahnschichten aufgebracht bzw. eingefügt sind. Die Keramik bildet somit (wie auch beim Niederstromsubstrat) eine Isolierschicht (oder mehrere Isolierschichten) und kann aus Kunststoff, jedoch vorzugsweise aus Keramik vorgesehen sein, beispielsweise aus Al2O3, AlN, Glas oder BeO. Das Niederstromsubstrat kann auch ein AMB-Substrat (active metal brazing) sein. Als Leiterbahnschicht eignet sich für das Leistungssubstrat vorzugsweise eine Metallschicht, die an der Leistungssubstratvorderseite (entspricht der Oberfläche des Leistungssubstrats, auf dem das Niederstromsubstrat aufgebracht ist) angeordnet ist, beispielsweise durch Laminieren oder Kleben. Um einen hohen Leiterbahnquerschnitt zu erreichen, weist diese Leiterbahnschicht des Leistungssubstrats vorzugsweise eine Dicke von größer als 70 μm, 100 μm, 500 μm, 1 mm oder 2 mm auf. Als Material für die Leiterbahnschicht eignen sich grundsätzlich alle leitenden beschichteten oder unbeschichteten Materialien, insbesondere Metalle, beispielsweise Kupfer, Aluminium, Silber, Silber-Palladium oder Gold. Die Leiterbahnschicht kann auch als Legierung vorgesehen sein oder als Verbund, beispielsweise als Platte aus einem ersten Metall (Kupfer), das zur besseren Kontaktierung mit einem weiteren Metall beschichtet ist (beispielsweise Zinn, Lotmaterial oder Ähnlichem). Als Metall werden hier reine Metalle, Metalle mit geringen Verunreinigungen und Legierungen bezeichnet.
  • Da das Leistungssubstrat zum Tragen von Leistungsbauteilen vorgesehen ist, die im Betrieb eine Kühlung erfordern, kann das Leistungssubstrat auf einer Leistungssubstratrückseite mit einer Wärme ableitenden Schicht vorgesehen sein. Die Wärme ableitende Schicht ist vor zugsweise aus Metall, beispielsweise Kupfer oder Aluminium, und weist eine Dicke auf, die eine gute Wärmeleitung gewährleistet, beispielsweise > 0,5 mm, > 1 mm, > 2 mm oder > 4 mm. Ebenso kann die Leiterbahnschicht auf der Leistungssubstratvorderseite neben der elektrischen Verbindung einen Wärme ableitenden Effekt haben, um Wärme von einem Leistungsbauteil weg entlang der Leiterbahnschicht und/oder durch die Isolierschicht hindurch zu ermöglichen. Ebenso ist die Isolierschicht (vorzugsweise eine Keramikplatte) derart ausgestattet, dass zwar eine elektrische Isolierung vorgesehen wird, jedoch gleichzeitig eine ausreichende Wärmeabfuhr durch die Isolierschicht gewährleistet bleibt.
  • Das Leistungssubstrat sieht somit grundsätzlich drei verschiedene Verbindungen vor: elektrische Verbindungen, mechanische Verbindungen und wärmeleitende Verbindungen, wobei diese beispielsweise bei Lötverbindungen durch eine einzige Maßnahme vorgesehen sind. Das Leistungssubstrat kann mit Leistungsbauteilen auf der Leistungssubstratvorderseite (oder auch auf der Leistungssubstratrückseite) bestückt werden, bevor oder nachdem das Niederstromsubstrat auf dem Kontaktflächenabschnitt der Leistungssubstratvorderseite befestigt wird. Die Leistungsbauelemente (und andere Bauelemente, die das Leistungssubstrat auf der Leistungssubstratvorderseite trägt) sind auf einem Leistungsbauteilflächenabschnitt des Leistungssubstrats befestigt. Diese Befestigung kann auch eine elektrische Verbindung vorsehen. Die Leistungsbauteile können jedoch ebenso durch Bonding-Verbindungen, Steckverbindungen oder ähnliche elektrische Verbindungsarten mit einem Leiterbahnschicht des Leistungssubstrats, mit anderen Leistungsbauteilen, mit anderen elektrischen Bauteilen oder mit dem Niederstromsubstrat bzw. den darauf befindlichen Bauteilen oder Leiterbahnschichten elektrisch verbunden sein.
  • Erfindungsgemäß werden die Bauteile, welche von dem Leistungssubstrat getragen werden, nicht dort befestigt, wo sich der Kontaktflächenabschnitt befindet. Der Kontaktflächenabschnitt ist somit ausschließlich zur elektrischen und mechanischen Kontaktierung des Niederstromsubstrats vorgesehen. Bauelemente des Leistungssubstrats können auf einem Leistungsbauteilflächenabschnitt angebracht sein, wobei der Leistungsbauteilflächenabschnitt einen Bereich einer Oberfläche des Leistungssubstrats (außerhalb des Kontaktflächenabschnitts) bildet. Dies kann die Oberfläche der Leistungssubstratvorderseite sein, oder die Oberfläche der Leistungssubstratrückseite (die der Leistungssubstratvorderseite entgegengesetzt ist). Zur Befestigung von Bauteilen an dem Leistungssubstrat steht grundsätzlich die gesamte Leistungssubstratrückseite zur Verfügung, sowie die Leistungssubstratvorderseite, sofern der Kontaktflächenabschnitt oder die Kontaktflächenabschnitte ausgespart bleiben. Der Kontaktflächenabschnitt bildet vorzugsweise eine durchgehende Fläche, kann jedoch auch in der Form eines Rahmens ausgebildet sein, in dem eine oder mehrere Innenflächenbereiche für die Montage von Bauteilen, insbesondere Leistungsbauteilen, vorgesehen sind.
  • Das Niederstromsubstrat ist vorzugsweise hinsichtlich der Grundfläche wie der Kontaktflächenabschnitt ausgebildet. Falls beide eine Rahmenform aufweisen, kann das Leistungssubstrat in der ausgesparten Innenfläche des Kontaktflächenabschnitts dort befestigte Bauelemente aufweisen.
  • Das Niederstromsubstrat trägt vorzugsweise eine Vielzahl von passiven und auch aktiven Bauelementen, die mit geringem Strom arbeiten und somit eine geringe Verlustleistung erzeugen. In diesem Kontext bedeutet eine geringe Verlustleistung, dass bei üblicher Befestigung auf dem Niederstromsubstrat und einem vorgegebenen Bereich von Umgebungsbedingungen das Bauteil in allen Betriebsmodi nur soviel Wärme erzeugt, dass eine zulässige Maximaltemperatur nicht überschritten wird. Mit anderen Worten reichen für die Bauteile, die auf dem Niederstromsubstrat aufgebracht sind, die Abstrahlung/Abfuhr der Wärme in die Umgebung sowie die Ableitung durch das Niederstromsubstrat zur Kühlung aus. Als Bauelemente eignen sich daher insbesondere Niederstrom-Bauelemente mit hoher Integrationsdichte, beispielsweise integrierte Schaltkreise, Microcontroller, Prozessoren, ASICs oder andere feldprogrammierbare Bausteine, Logikschaltkreise für analoge und/oder digitale Anwendungen, Halbleiterbauelemente, die im Betrieb nur eine geringe Verlustleistung erzeugen, sowie passive Bauelemente wie Widerstände, Kondensatoren und Induktivitäten mit geringer/vernachlässigbarer Wärmeentwicklung. Ferner kann das Niederstromsubstrat als Bauelement ein Steckverbindungselement, beispielsweise eine Buchsenleiste oder Steckerleiste tragen. Die Bauelemente können als SMD-Bauteile ausgeführt sein, als Bauelemente für Durchsteckmontage, oder als gedruckte Bauelemente, wie Spulen oder Kondensatoren, die durch geeignete Strukturierung der Leiterbahnschicht ausgebildet sind, insbesondere die Leitungsschichten eines LTCC-Substrats. Beispielsweise sind auch Strukturierungen als kammartige, ineinander greifende Finger realisierbar.
  • Das Leistungssubstrat trägt mindestens ein Leistungsbauteil, das aufgrund der Wärmeentwicklung im Betrieb Kühlmaßnahmen erfordert. Diese Kühlmaßnahmen können durch die Oberfläche des Leistungssubstrats vorgesehen sein oder durch zusätzliche Kühlelemente wie Kühlkörper, die auf dem Leistungselement oder auf dem Leistungssubstrat befestigt sind. Die auf dem Leistungssubstrat befestigten Wärme abgebenden Bauelemente sind beispielsweise Halbleiterbauelemente wie Transistoren, Thyrristoren, Triacs und Dioden, die für hohe Ströme und hohe Leistungen ausgelegt sind. Insbesondere können die Leistungsbauteile elektronische Endstufenschalter sein wie MOSFETs, IGBTs oder Triacs. Neben den Wärme abgebenden Bauelementen kann das Leistungssubstrat andere Bauelemente umfassen, beispielsweise diejenigen, die auf dem Niederstromsubstrat angebracht sind, d. h. aktive Bauelemente oder passive Bauelemente in SMT-Technik oder Durchstecktechnik oder Verbindungsbauelemente wie Steckerleisten. Im Allgemeinen können die Bauteile auf dem Leis tungssubstrat durch Lötverbindungen mit einer Leiterbahnschicht des Leistungssubstrats verbunden sein, mit einer Leiterbahnschicht des Leistungssubstrats oder des Niederstromsubstrats mittels einer Bonding-Verbindung über Bonding-Drähte verbunden sein oder auf andere Art mit einem Anschluss der Hybridschaltungsstruktur verbunden sein. Insbesondere die Wärme abgebenden Leistungsbauteile auf dem Leistungssubstrat sind mit diesem beispielsweise über die Leiterbahnschicht oder direkt über die Isolierschicht mittels einer Wärme leitenden Verbindung verbunden, beispielsweise eine Wärme leitende Paste, Folie oder Schicht.
  • Das der Erfindung zugrunde liegende Konzept wird ferner von einem Herstellungsverfahren umgesetzt, bei dem wie oben beschrieben das Niederstromsubstrat auf einen Kontaktflächenabschnitt des Leistungssubstrats aufgebracht wird. Durch das Befestigen der Niederstromsubstratrückseite auf der Leistungssubstratvorderseite in dem Kontaktflächenabschnitt wird vorzugsweise ein elektrischer Kontakt hergestellt, der auch eine mechanische Befestigung vorsieht. Die Befestigung kann beispielsweise über eine Lötverbindung mittels Lötpaste hergestellt werden, die über Reflow-Löten zunächst verflüssigt wird und dann mit den jeweiligen Kontakten des Niederstromsubstrats und des Leistungssubstrats eine Lötverbindung eingeht. Das Leistungssubstrat wird mit mindestens einem Leistungsbauteil bestückt, das im Betrieb Wärme über das Leistungssubstrat abgibt. Elektrische Kontakte werden hierzu vorzugsweise zwischen Leistungsbauteil und Leistungssubstrat und/oder Niederstromsubstrat hergestellt, beispielsweise über eine Leiterbahnschicht des Leistungssubstrats, des Niederstromsubstrats und/oder über eine Bonding-Verbindung. Anstatt Löten kann auch eine Verklebung mittels Leitkleber verwendet werden, um elektrische Kontakte sowie mechanische Kontakte zwischen den jeweiligen Elementen vorzusehen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Es zeigen
  • 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Hybridschaltungsstruktur; und
  • 2 eine Hybridschaltungsstruktur in der Aufsicht.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • In der 1 ist eine erfindungsgemäße Hybridschaltungsstruktur im Querschnitt dargestellt. Die Hybridschaltungsstruktur umfasst ein Leistungssubstrat 10, ein Niederstromsubstrat 20, auf dem Niederstrombauelemente 22a, b, c vorgesehen sind. Das Leistungssubstrat (10) umfasst eine Isolierschicht 10b und Leiterbahnschichten 14a, b, die auf beiden Seiten der Isolierschicht 10b angeordnet sind. Das Niederstromsubstrat ist auf einem Kontaktflächenabschnitt 30 des Leistungssubstrats 10 mit der Leistungssubstratvorderseite 11 verbunden. Hierbei ist die Leistungssubstratvorderseite 11 mit einer Niederstromsubstratrückseite 21 unmittelbar über Lötverbindungen 24 verbunden. Das Leistungssubstrat 10 trägt Bauelemente 12a, b, c, die mit dem Substrat über SMT-Verbindungen (Bauteile 12b, c) sowie über Durchstecktechnik (Bauteil 12a) mit dem Leistungssubstrat verbunden sind. Die beiden Oberflächen des Leistungssubstrats tragen die Leiterbahnschichten 14a, b, wobei die Leiterbahnschicht 14b auf der Leistungssubstratrückseite lediglich zum Verbinden von Durchsteck-Bauteilen vorgesehen ist und weggelassen werden kann. Die auf der Leistungssubstratvorderseite 11 angeordnete Leiterbahnschicht 14a ist strukturiert und über die Lötverbindungen 24 mit einer Leiterbahnschicht 26 auf der Niederstromsubstratrückseite verbunden.
  • Die Bauelemente 22a–c, die von dem Niederstromsubstrat auf dessen Vorderseite getragen werden, sind über Lötverbindungen, beispielsweise SMT-Lötverbindungen mit einer Leiterbahnschicht der Niederstromsubstratvorderseite verbunden. Das Bauteil 22a erstreckt sich in der Ebene der Leiterbahnschicht auf der Niederstromsubstratvorderseite und bildet eine Induktivität. Eine Aufsicht dieser Induktivität ist vergrößert mit dem Bezugszeichen D dargestellt. Die Enden der spiralförmigen Struktur, die die Induktivität bildet, ist über Durchkontaktierungen (nicht dargestellt) und über weitere Leiterbahnen auf der Niederstromsubstratvorderseite (nicht dargestellt) mit dem Niederstromsubstrat und den entsprechenden Bauelementen verbunden. Das Bauteil 22b ist ein Mikroprozessor oder Controller, der eine Vielzahl von Kontakten aufweist, die über SMT-Technik mit dem Niederstromsubstrat verbunden sind. Das Bauteil 22c ist ein einzelnes diskretes passives Bauteil, beispielsweise ein Widerstand, der ebenfalls über SMT-Technik mit dem Niederstromsubstrat verbunden ist. Es ist zu erkennen, dass alle Bauteile, die von dem Niederstromsubstrat getragen werden, auf der Niederstromsubstratvorderseite angebracht sind. Ferner umfasst das Niederstromsubstrat Durchkontaktierungen 28a, b, welche die beiden Leiterbahnschichten auf den Oberflächen des Niederstromsubstrats miteinander verbinden.
  • Das Leistungssubstrat 10 umfasst ferner die Leiterbahnschicht 14a auf der Leistungssubstratvorderseite 11, auf der die Bauelemente 12a–c befestigt sind. Das Bauelement 12a ist ein Leistungsbauelement und über Durchsteckmontage mit einer optionalen Leiterbahn schicht auf der Leistungssubstratrückseite 14b verbunden. Es ist zu erkennen, dass durch die Nähe und durch die mechanische Kopplung des Bauteils 12a mit dem Leistungssubstrat Wärme abgeführt werden kann, die von dem Bauteil 12a erzeugt wird. Das Bauteil 12b ist ein Bauelement, das mit SMT-Technik mit der Leiterbahnschicht 12a des Leistungssubstrats 10 verbunden ist. Das Bauelement 12b erzeugt im Betrieb keinen nennenswerten Wärmeanteil, so dass keine wärmeleitende Verbindung vorgesehen werden muss, um die Wärme abzuführen. Das Bauteil 12c ist ein Leistungsbauteil, beispielsweise ein IGBT oder ein anderer Halbleiterschalter, der über SMT-Technik und eine entsprechende Lötverbindung mit der Leiterbahnschicht 11 des Leistungssubstrats 10 verbunden ist. Zusätzlich ist das Bauteil 12c über eine Bonding-Verbindung 40 und entsprechenden Kontaktflächen auf dem Bauteil 12c und auf der Niederstromsubstratvorderseite mit dem Niederstromsubstrat elektrisch verbunden. Es ist ersichtlich, dass die Bonding-Verbindung 40 keine wesentliche mechanische Verbindung vorsieht. Die SMT-Lötverbindungen zwischen Bauelement 12c und den entsprechenden Kontaktfeldern, die von der Leiterbahnschicht 11 des Leistungssubstrats vorgesehen werden, bieten neben elektrischem Kontakt ebenso mechanischen Kontakt und eine wärmeleitende Verbindung. Die vom Bauteil 12c erzeugte Wärme wird somit an das Substrat 10 übertragen, sowie an einen Teil der Leiterbahnschicht auf der Leistungssubstratvorderseite 11, an das Substrat 10 selbst sowie über das Substrat 10 an eine Wärmeabgabefläche 16, die sich auf der Leistungssubstratrückseite befindet. Die Wärmeabgabefläche 16 kann als Teil des Leistungssubstrats 10 ausgebildet sein oder auf dem Substrat befestigt sein. Die Wärmeabgabefläche 16 ist vorzugsweise als Metallblech vorgesehen, beispielsweise als Kupferblech, und kann einen Kühlkörper 50 (gestrichelt dargestellt) tragen. Dadurch wird die Wärme des Leistungsbauelements 12c abgeführt. Die Bauelemente 12a, b und c sind auf jeweiligen Leistungsbauteilflächenabschnitten auf dem Leistungssubstrat angebracht, wobei die Leistungsbauteilflächenabschnitte außerhalb des Kontaktflächenabschnitts liegen. Weitere Ausführungen der Erfindung umfassen mehrere Kontaktflächenabschnitte auf der Leistungssubstratvorderseite.
  • Ferner können mehrere Niederstromsubstrate vorgesehen sein. Das in 1 dargestellte Niederstromsubstrat 20 ist in dem Kontaktflächenabschnitt 30 auf dem Leistungssubstrat befestigt über die Lötverbindungen 24. Diese Befestigung sieht mechanischen sowie elektrischen Kontakt vor. Da das Niederstromsubstrat nur Bauteile trägt, die im Wesentlichen keine Wärme erzeugen, kann dahingestellt bleiben, ob die Lötverbindung 24 Wärme vom Niederstromsubstrat abführt oder nicht. Die mechanische Verbindung, die von den Lötverbindungen 24 vorgesehen wird, kann unterstützt werden von (isolierenden) mechanischen Verbindungen, beispielsweise an der Stelle A in Form von Schnappverbindungen oder Klebeverbindungen. Klebeverbindungen an der Stelle A sind vorzugsweise aus elektrisch isolierendem Material hergestellt. Weitere Stellen für rein mechanische Verbindungen können in dem Raum zwischen Niederstromsubstratrückseite, Leistungssubstratvorderseite und zwischen den Lötverbindungen 24 vorgesehen sein.
  • Zur Befestigung des Leistungssubstrats 10 können Durchgangslöcher in dem Leistungssubstrat vorgesehen sein, beispielsweise an den Stellen B und C der 1, um dort Durchsteckelemente vorzusehen, die zur Befestigung des Leistungssubstrats an weiteren, nicht dargestellten Elementen (beispielsweise ein Gehäuse) zu befestigen. Ebenso kann der Kühlkörper 50 mit einer Befestigungsvorrichtung (nicht dargestellt) an der Wärmeableitungsplatte 16 und/oder an dem Leistungssubstrat befestigt werden.
  • Die in 1 dargestellten Proportionen sind nicht maßstabsgetreu, insbesondere ist die Dicke der Leiterbahnschichten zur besseren Übersicht vergrößert dargestellt.
  • Die 2 zeigt eine erfindungsgemäße Hybridschaltungsstruktur in der Aufsicht. Die Hybridschaltungsstruktur umfasst ein Leistungssubstrat 110, das als Standardkeramik (Al2O3) oder DBC-Keramik ausgeführt ist. Auf dem Leistungssubstrat 110 ist ein Niederstromsubstrat 120 befestigt, wobei in 2 die Niederstromsubstratrückseite dargestellt ist. Das Niederstromsubstrat 120 umfasst Lötpads bzw. Lötinseln 124 aus AgPd oder mit einer AgPd-Beschichtung, die über Leiterbahnen (vorzugsweise Zwischenleiterbahnen) mit anderen Teilen des Niederstromsubstrats verbunden sind. Leiterbahnen 114a bzw. Leiterbahnschichten des Leistungssubstrats 110 sind vorzugsweise aus Ag. Diese Leiterbahnen sind an Kontaktabschnitten zum Niederstromsubstrat 125 vorzugsweise Silber-Palladium-Bahnen und mit Leitkleber bedruckt. Das Leistungssubstrat, welches als Umrandung dargestellt ist, umfasst die Leiterbahnen 114a, die somit zumindest teilweise, beispielsweise an Kontaktabschnitten oder an einem Ende mit AgPd beschichtet sind, und die einen (Zwischen-)Abschnitt aus Ag umfassen. Insbesondere der Abschnitt 114a' ist Teil der Leiterbahnschicht, die auf der Leistungssubstratvorderseite angeordnet ist. Die Leiterbahnen 114a können ferner zu Leistungsbauteilflächenabschnitten führen, beispielsweise zu dem Leistungsbauteilflächenabschnitt 112, der eine Schicht aus Ag umfasst. Die Schicht (aus Ag) in dem Leistungsbauteilflächenabschnitt 112 ist strukturiert (nicht detailliert dargestellt) und sieht Kontakte zu Kontaktelementen von Leistungsbauteilen 112a–e vor. Zudem können Leiterbahnen auch eine dünne Silberschicht und eine dickere Nickelschicht umfassen, die auf dieser oder unter dieser ausgebildet ist. Die Nickelschicht kann durch galvanische Abscheidung, Aufdampfen oder ähnlich Verfahren aufgebracht sein. Wie in 2 dargestellt, sind die Zwischenabschnitte 114a der Leiterbahnen 114 mit Kontaktabschnitten 114a eingerichtet, die zu entsprechenden Kontaktabschnitten der Leistungsbauelemente 112a–e führen. Die in 2 dargestellten Leiterbahnen 114a sind zur Übertragung von niedrigen Steuerströmen eingerichtet, wobei die auf dem Niederstromsubstrat vorgesehenen Bauelemente die Funktionen der Steuerung vorsehen. Der Strom, dessen Fluss gesteuert wird, wird über Bonding-Verbindungen 140 zu den Leistungsbauteilen hin geführt und von diesen abgeleitet. Vorzugsweise führen alle elektrischen Verbindungen zwischen Niederstromsubstrat und Leistungssubstrat, die als Lötverbindung ausgeführt sind, nur ein Steuersignal, das mit einem schwachen Strom einhergeht. Die auf der rechten Seite dargestellte Verbindung zwischen Niederstromsubstrat und Leiterbahnschicht des Leistungssubstrats umfasst neben dem Kontaktpad 126, das mit einem Leitkleber versehen ist, ein unter dem Klebemittel vorgesehenes Kontaktfeld 124a, das als AgPd-Feld ausgebildet ist.
  • In 2 sind die Strukturelemente des Leistungssubstrats zur besseren Darstellung etwas versetzt zu dem Niederstromsubstrat und den zugehörigen Leiterbahnen des Leistungssubstrats dargestellt, um die örtliche Zuordnung deutlich zu machen. In einer zusammengesetzten Hybridschaltungsstruktur liegen Abschnitte von Leiterbahnen des Leistungssubstrats direkt unter entsprechenden Kontaktfeldern der Leistungsbauelemente, wobei die Kontaktfelder vorzugsweise Steuereingänge oder andere Strom- bzw. Spannungsanschlüsse sind, über die ein Ansteuersignal oder Sensorsignal bei geringer Spannung übertragen werden. Die verschiedenen Abschnitte der Leiterbahnen des Leistungssubstrats sind in der 2 mit verschiedenen Schraffuren dargestellt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 10352079 A1 [0004]
    • - DE 19943258 [0005]

Claims (10)

  1. Hybridschaltungsstruktur mit einem Niederstromsubstrat (20; 120) und einem Leistungssubstrat (10; 110), wobei das Niederstromsubstrat (20; 120) zum Tragen von Niederstrombauelementen (22a–c) eingerichtet ist, das Leistungssubstrat (10; 110) eine Leistungssubstratvorderseite (11) mit mindestens einem Kontaktflächenabschnitt (30) aufweist, auf dem das Niederstromsubstrat (20; 120) befestigt ist; und das Leistungssubstrat (10; 110) sowie Niederstromsubstrat (20; 120) jeweils mindestens eine Isolierschicht und mindestens eine Leiterbahnschicht umfassen.
  2. Hybridschaltungsstruktur gemäß Anspruch 1, wobei die mindestens eine Isolierschicht (10b) des Leistungssubstrats (10; 110), des Niederstromsubstrats (20; 120) oder aller Substrate der Hybridschaltungsstruktur mindestens eine Platte oder Schicht aus Keramik, Al2O3, gesintertem Al2O3, Glas, isolierendem Kunststoff oder einem isolierenden Verbundwerkstoff umfasst, und die mindestens eine Leiterbahnschicht (10a) des Leistungssubstrats (10; 110) des Niederstromsubstrats oder aller Substrate der Hybridschaltungsstruktur eine Kupferschicht, Kupferkaschierung, oder eine Schicht aus Cu, Ag, AgPd, Au oder Al oder einem Verbund hiervon umfasst, die innerhalb, auf nur einer Außenfläche des jeweiligen Substrats, oder auf beiden Außenflächen des jeweiligen Substrats angeordnet ist.
  3. Hybridschaltungsstruktur gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das mindestens eine Niederstromsubstrat (20; 120) ein einlagiges oder mehrlagiges LTCC-Keramiksubstrat ist, das einseitig oder beidseitig mit einer gedruckten oder laminierten Metall-Leiterbahnschicht vorgesehen ist, und das mindestens eine Leistungssubstrat (10; 110) ein einlagiges oder mehrlagiges DBC- oder AMB-Keramiksubstrat ist, das mindestens eine Al2O3- oder AlN- oder BeO-Schicht umfasst, und einseitig, an einer dem Leistungssubstrat (10; 110) zugewandten Substratoberfläche, oder beidseitig mit einer daran befestigten Metall-Leiterbahnschicht versehen ist, wobei das Metall der jeweiligen Metall-Leiterbahnschicht mindestens eines der Elemente Cu, Ag, AgPd, Au, Ni und Al umfasst.
  4. Hybridschaltungsstruktur gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Niederstromsubstrat (20; 120) eine dem Leistungssubstrat (10; 110) zugewandte Niederstromsubstratrückseite und eine Niederstromsubstratvorderseite aufweist, wobei die Niederstromsubstratrückseite mittels Lötverbindung oder Aufkleben auf dem Kontaktflächenabschnitt (30) des Leistungssubstrats mechanisch fixiert ist und mittels Leitkleberkontaktierung (126, 125, 124a), Lötverbindung (24) oder Bonding-Verbindung mit dem Kontaktflächenabschnitt (30) des Leistungssubstrats (10; 110) elektrisch verbunden ist.
  5. Hybridschaltungsstruktur gemäß Anspruch 4, wobei die Hybridschaltungsstruktur ferner Niederstrombauelemente (22a–c) umfasst, die auf der Niederstromsubstratvorderseite mit dem Niederstromsubstrat (20; 120) verbunden sind, und die Niederstrombauelemente als SMD-Bauteile ausgeführt sind und umfassen: integrierte Schaltkreise, Mikrocontroller, Prozessoren, ASICs, Logikschaltkreise, Quarze, Widerstände, Kondensatoren, Induktivitäten oder Niederstrom-Halbleiterbauelemente, oder die Niederstrombauelemente als Leiterbahnbauelemente ausgeführt sind und durch Strukturierung der Leiterbahnschicht als in der Leiterbahnebene ausgebildete Induktivität, Kapazität, Kontakt- oder Feuchtesensor vorgesehen sind.
  6. Hybridschaltungsstruktur gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Leistungssubstratvorderseite (11) mindestens einen Leistungsbauteilflächenabschnitt außerhalb des mindestens einen Kontaktflächenabschnitts (30) aufweist; der mindestens eine Leistungsbauteilflächenabschnitt Leistungsbauelemente (12a, c), die eine Kühlung erfordern, oder Steckverbindungselemente aufweist, die auf diesem angeordnet sind und eine elektrische Verbindung mit dem Leistungsbauteilflächenabschnitt, der Leiterbahnschicht des Leistungssubstrat (10; 110) oder mit der Leiterbahnschicht (26) des Niederstromsubstrat (20; 120) aufweisen; und die elektrische Verbindung umfasst: eine Leitkleberverbindung, eine Lötverbindung oder eine Bondverbindung mit einer Kontaktfläche des Leistungssubstrats (10; 110) oder des Niederstromsubstrats (20; 120).
  7. Hybridschaltungsstruktur gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Leistungsbauelemente (12a, c) in wärmeleitender Verbindung mit dem Leistungssubstrat (10; 110) vorgesehen sind, und die wärmeleitende Verbindung umfasst: wärmeleitende Paste, eine wärmeleitende Folie oder eine wärmeleitende Schicht, wobei mindestens eine wärmeleitende Verbindung eine elektrische Isolierung des Leistungssubstrats oder daran angebrachten Bauelemente vorsieht.
  8. Verfahren zur Herstellung einer Hybridschaltungsstruktur, umfassend: Vorsehen eines Niederstromsubstrats (20; 120) und eines Leistungssubstrats (10; 110) mit jeweils mindestens einer Isolierschicht und mindestens einer Leiterbahnschicht, Aufbringen von Niederstrombauelementen (22a–c) auf eine Niederstromsubstratvorderseite des Niederstromsubstrats (20; 120) und Befestigen einer der Niederstromsubstratvorderseite gegenüberliegenden Niederstromsubstratrückseite des Niederstromsubstrats auf einer des Leistungssubstrats in einem Kontaktflächenabschnitt (30) der Leistungssubstratvorder leite, wobei das Aufbringen des Niederstromsubstrats auf die Leistungssubstratvorderseite (11) das Vorsehen von elektrischen Kontakten zwischen Niederstromsubstrat (20; 120) und Leistungssubstrat (10; 110) umfasst.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Leistungssubstrat (10; 110) mit einem Leistungsbauteilflächenabschnitt auf der Leistungssubstratvorderseite (11) außerhalb des Kontaktflächenabschnitts (30) vorgesehen wird, und das Verfahren ferner umfasst: Aufbringen mindestens eines Leistungsbauteils (12a, c) auf den Leistungsbauteilflächenabschnitt, wobei das Aufbringen des Leistungsbauteils auf den Leistungsbauteilflächenabschnitt das Vorsehen von elektrischen Kontakten zwischen dem Leistungsbauteil und der Leiterbahnschicht des Leistungssubstrats oder zwischen dem Leistungsbauteil und der Leiterbahnschicht des Niederstromsubstrats umfasst.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Vorsehen von elektrischen Kontakten umfasst: Herstellen einer elektrischen Verbindung durch Löten, Verkleben mittels Leitkleber oder Bonden.
DE200810040290 2008-07-09 2008-07-09 Hybridschaltungsstruktur mit keramischen Schaltungsträgern Withdrawn DE102008040290A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810040290 DE102008040290A1 (de) 2008-07-09 2008-07-09 Hybridschaltungsstruktur mit keramischen Schaltungsträgern

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810040290 DE102008040290A1 (de) 2008-07-09 2008-07-09 Hybridschaltungsstruktur mit keramischen Schaltungsträgern

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008040290A1 true DE102008040290A1 (de) 2010-01-14

Family

ID=41412887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200810040290 Withdrawn DE102008040290A1 (de) 2008-07-09 2008-07-09 Hybridschaltungsstruktur mit keramischen Schaltungsträgern

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102008040290A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2983246A1 (de) * 2014-08-05 2016-02-10 Delphi International Operations Luxembourg S.à r.l. Elektrische Verbindungsanordnung
EP3599636A1 (de) 2018-07-24 2020-01-29 Robert Bosch GmbH Keramischer schaltungsträger und elektronikeinheit
DE102011088285B4 (de) * 2010-12-14 2020-02-13 Denso Corporation Elektronische vorrichtung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19943258A1 (de) 1999-09-10 2001-03-15 Hella Kg Hueck & Co Elektronisches Gerät für ein Kraftfahrzeug
DE10352079A1 (de) 2003-11-08 2005-06-02 Robert Bosch Gmbh Elektromotor, sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19943258A1 (de) 1999-09-10 2001-03-15 Hella Kg Hueck & Co Elektronisches Gerät für ein Kraftfahrzeug
DE10352079A1 (de) 2003-11-08 2005-06-02 Robert Bosch Gmbh Elektromotor, sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011088285B4 (de) * 2010-12-14 2020-02-13 Denso Corporation Elektronische vorrichtung
EP2983246A1 (de) * 2014-08-05 2016-02-10 Delphi International Operations Luxembourg S.à r.l. Elektrische Verbindungsanordnung
US9620873B2 (en) 2014-08-05 2017-04-11 Delphi International Operations Luxembourg SARL Electrical connection arrangement
EP3599636A1 (de) 2018-07-24 2020-01-29 Robert Bosch GmbH Keramischer schaltungsträger und elektronikeinheit
DE102018212272A1 (de) * 2018-07-24 2020-01-30 Robert Bosch Gmbh Keramischer Schaltungsträger und Elektronikeinheit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0805494B1 (de) Halbleiterleistungsmodul hoher Packungsdichte in Mehrschichtbauweise
EP0931346B1 (de) Mikroelektronisches bauteil in sandwich-bauweise
DE10306643B4 (de) Anordnung in Druckkontaktierung mit einem Leistungshalbleitermodul
DE112014001487B4 (de) Halbleitermodul
DE102005047106B4 (de) Leistungshalbleitermodul und Verfahren zur Herstellung
AT512525B1 (de) Leiterplatte, insbesondere für ein Leistungselektronikmodul, umfassend ein elektrisch leitfähiges Substrat
DE102004018469B3 (de) Leistungshalbleiterschaltung
DE102015110653A1 (de) Doppelseitiges Kühl-Chipgehäuse und Verfahren zum Herstellen desselben
DE102010044709A1 (de) Leistungshalbleitermodul mit Metallsinter-, vorzugsweise Silbersinterverbindungen sowie Herstellungsverfahren
WO1998015005A9 (de) Mikroelektronisches bauteil in sandwich-bauweise
WO2009132922A2 (de) Substrat-schaltungsmodul mit bauteilen in mehreren kontaktierungsebenen
EP1841299A2 (de) Verbindungseinrichtung für elektronishche Bauelemente
DE19509441C2 (de) Integrierte Hybrid-Leistungsschaltungsvorrichtung
EP1192841A1 (de) Intelligentes leistungsmodul
DE102014010373A1 (de) Elektronisches Modul für ein Kraftfahrzeug
DE102016214607B4 (de) Elektronisches Modul und Verfahren zu seiner Herstellung
DE10204200A1 (de) Leistungsmodul
DE102008040290A1 (de) Hybridschaltungsstruktur mit keramischen Schaltungsträgern
WO2007045112A1 (de) Leistungsgehäuse für halbleiterchips und deren anordnung zur wärmeabfuhr
DE19924991A1 (de) Intelligentes Leistungsmodul in Sandwich-Bauweise
DE102004018471B4 (de) Leistungshalbleiterschaltung und Verfahren zum Herstellen einer Leistungshalbleiterschaltung
DE102011076773A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer integrierten Schaltung
EP2887392A2 (de) Leistungselektronikmodul und Verfahren zur Herstellung eines Leistungselektronikmoduls
EP0776041A2 (de) Leistungs-Halbleitermodul
WO2007080027A1 (de) Anordnung zur kühlung von leistungsbauelementen auf leiterplatten und verfahren zur herstellung derselben

Legal Events

Date Code Title Description
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination