DE102008061636A1 - Halbleitervorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

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Abstract

Eine elektrische Vorrichtung weist auf: ein Substrat (10) mit ersten und zweiten Oberflächen, wobei die erste Oberfläche gegenüberliegend der zweiten Oberfläche ist; ein erstes elektronisches Element (20), das an der ersten Oberfläche des Substrats (10) angeordnet ist; ein zweites elektronisches Element (30), das an der zweiten Oberfläche des Substrats (10) angeordnet ist; und einen Harzverguss (80), der das erste elektronische Element (20) und die erste Oberfläche des Substrats (10) versiegelt. Der Harzverguss (80) versiegelt weiterhin das zweite elektronische Element (30) an der zweiten Oberfläche des Substrats (10). Die zweite Oberfläche des Substrats (10) hat einen Abschnitt, der frei von dem Harzverguss (80) ist. Das zweite elektronische Element (30) liegt nicht in diesem Abschnitt der zweiten Oberfläche.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung und ein Verfahren zu Herstellung einer derartigen Halbleitervorrichtung.
  • Die JP-2003-7933-A , die JP-2006-147918-A und die JP-2006-222406-A entsprechend der USP 7,294,912 und beschreiben jeweils Beispiele von elektronischen Vorrichtungen der in Frage stehenden Art. Ein erstes elektronisches Bauteil ist an einer ersten Oberfläche eines Keramiksubstrats angeordnet. Eine Metallplatte, beispielsweise eine Wärmesenke, ist an einer zweiten Oberfläche gegenüberliegend der ersten Oberfläche des Keramiksubstrats angebondet. Ein Gussharz versiegelt das Keramiksubstrat und das erste elektronische Bauteil, so dass eine Oberfläche gegenüberliegend einer Bondoberfläche der Metallplatte frei bleibt.
  • Wie oben erwähnt, werden üblicherweise elektronische Bauteile an einer Oberfläche des Keramiksubstrats angebracht. Die vorliegenden Erfinder haben die Idee entwickelt, elektronische Bauteile an der anderen Oberfläche gegenüberliegend einer Metallplatte des Keramiksubstrats anzubringen. Dies macht es möglich, die Anordnungsdichte von Bauteilen auf einem Substrat zu erhöhen. Es wurden Prototypen untersucht, die auf diese Idee basieren.
  • Die beigefügte 30 ist eine schematische Schnittdarstellung, die eine elektronische Vorrichtung zeigt, welche von dem vorliegenden Erfinder als ein Prototyp gemäß dieses firmeninternen Standes der Technik gemacht wurde. In 30 ist eine Metallplatte 50 gegenüberliegend einer Oberfläche eines Keramiksubstrats 10 über einen Kleber J1 befestigt. Das Keramiksubstrat 10 und die Metallplatte 50 sind miteinander verbunden.
  • Ein erstes elektronisches Bauteil 20 ist an einer ersten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 angeordnet. Ein zweites elektronisches Bauteil 30 ist an einer zweiten Oberfläche angeordnet. Ein Gussharz 80, beispielsweise ein Epoxydharz wird verwendet, um das Keramiksubstrat, das erste elektronische Bauteil 20 und die Metallplatte 50 zu vergießen und damit zu versiegeln. Eine Bondoberfläche der Metallplatte 50, d. h. die Oberfläche gegenüberliegend dem Keramiksubstrat 10 steht von dem Gussharz 80 vor.
  • Ein vertiefter Abschnitt 50a ist in einen Abschnitt der Bondoberfläche der Metallplatte 50 entsprechend dem zweiten elektronischen Bauteil 30 vorgesehen. Das zweite elektronische Bauteil 30 ist in diesem vertieften Abschnitt 50a eingesetzt. Das zweite elektronische Bauteil 30 in dem vertieften Abschnitt 50a ist mit dem Kleber J1 versiegelt.
  • Der Kleber zum Verbinden des Keramiksubstrats 10 mit der Metallplatte 50 ist beispielsweise ein Silikonharz, das weich und flexibel ist und einen kleineren Elastizitätsmodul als das Gussharz hat. Wenn der vertiefte Abschnitt 50a nicht vorgesehen ist, wird der Kleber J1 um die Höhe des zweiten elektronischen Bauteils 30 dicker. Es besteht die Möglichkeit, dass der thermische Widerstand erhöht wird und letztendlich die Abstrahlungsleistung verringert wird.
  • Ein übliches Verfahren wird zur Herstellung einer solchen elektronischen Vorrichtung verwendet. Die elektronischen Bauteile 20 und 30 werden auf dem Keramiksubstrat 10 angeordnet. Die Metallplatte 50 wird am Keramiksubstrat 10 angeheftet und in eine Form eingesetzt. Das Harz wird dann zum Versiegeln in die Form eingespritzt. Diese Packung zeigt eine große Gussstruktur einschließlich des Keramiksubstrats 10. Ein relativ großer Druck (zum Beispiel 7 bis 20 MPa) wird benötigt, um das Harz so einzuspritzen, dass es vollständig vergießt.
  • Die Metallplatte 50 ist am Substrat 10 angeheftet und steht teilweise vom Gussharz 80 vor. Die freiliegende Oberfläche der Metallplatte 50 wird während des Gussprozesses gegen die Form gedrückt. Ein Giesdruck für das Harz wirkt von einer Oberfläche her auf das Keramiksubstrat 10.
  • Bei dem oben genannten Prototyp wird der weiche Kleber J1 in den vertieften Abschnitt 50a der Metallplatte 50 eingefüllt. Der oben erwähnte Gießdruck kann ohne weiteres das Keramiksubstrat 10 verformen, so dass ein Abschnitt des Keramiksubstrats 10 entsprechend dem vertieften Abschnitt 50a in Richtung dieses vertieften Abschnitts 50a gepresst wird. Verwerfungen des Substrats 10 können bewirken, dass das Substrat 10 bricht.
  • Dieses Problem trifft nicht nur bei Keramiksubstraten, sondern auch bei Harzsubstraten zu, bei beispielsweise gedruckten Substraten und Metallsubstraten. Es kann auch gut möglich sein, einen Substratbruch aufgrund des oben erwähnten Gießdrucks, der von einer Oberfläche des Substrats her wirkt, auch im Fall eines Halb-Vergusses des Substrates ohne Anheften der Metallplatte an das Substrat berücksichtigen zu müssen. Das Problem gemäß obiger Darlegung ist elektronischen Vorrichtungen gemeinsam, welche elektronische Bauteile an beiden Oberflächen des Substrats halb vergießen.
  • Die JP-2001-352185 A beschreibt eine elektronische Schaltungsvorrichtung für Fahrzeuge. Genauer gesagt, diese Druckschrift beschreibt eine Vorrichtung, die mit Schaltkreiselementen auf einer Oberflächenseite eines Substrats bestückt ist. Eine Leiterrahmeninsel ist an der gegenüberliegenden Seite des Substrats angeheftet. Das Substrat und die Schaltkreiselemente sind mit einem Versiegelungsharz vergossen, wobei die Insel frei bleibt.
  • Eine solche Anordnung enthält das Substrat, welches die Insel von der entgegengesetzten Seite her angeheftet ist und wird in eine Gießform bestehend aus einer oberen Form und einer unteren Form eingesetzt. Ein Harz wird in die Gießform eingespritzt, um das Harz zu vergießen. Die Struktur ist so ausgebildet, dass das Substrat zwischen dem Versiegelungsharz und der Insel einfließt.
  • Bei dieser bekannten Technologie muss somit das Substrat zwischen dem Versiegelungsharz und der Insel eingeschlossen werden. Die Substratoberfläche ist während des Harzversiegelns einem Gießdruck ausgesetzt. Hierbei kann der Harzgießdruck das Substrat abhängig von einem Substratzustand vor dem Harzversiegeln verformen.
  • Genauer gesagt, die Substratverformung kann durch einen Leerraum verursacht werden, der in einem Kleber zum Anheften der Insel an der entgegengesetzten Seite des Substrats verwendet wird. Der Leerraum tritt auf, wenn der Kleber auf die Insel oder die entgegengesetzte Seite des Substrats aufgebracht wird, der Kleber dann durch ein Här tungsreaktionsgas aushärtet oder sich in dem Kleber befindliche Luftblasen sich ausdehnen.
  • Es sei der Fall betrachtet, dass bei der Harzversiegelung ein Harz zum Einsatz gelangt, das wie oben erwähnt Leerräume oder -stellen enthält. Die untere Form drückt gegen die Insel. Der Harzgussdruck wirkt auf die Insel von der Oberfläche des Substrats her. Der Kleber ist zwischen der Insel und der entgegengesetzten Seite des Substrats eingeschlossen. Es wirkt eine hohe Kompressionskraft auf den Kleber. Folglich ist die entgegengesetzte Seite des Substrats einer starken Abstoßungskraft unterworfen.
  • Ein Teil des Klebers entsprechend den Leerstellen enthält keinen Kleber und verursacht somit keine Abstoßungskräfte im Kleber. Andererseits ist das Substrat dem Gießdruck des Harzes unterworfen. Es wirken somit auf beide Seiten des Substrats unausgeglichene Kräfte. Auf das Substrat und hieran angeordnete Bauteile wirkt eine überschüssige Kraft und diese verwirft oder verformt das Substrat, verformt die Bauteile oder verursacht einen Bauteilausfall.
  • Ab einer bestimmten Größe reicht eine einzelne Leerstelle, um das oben erwähnte Phänomen zu verursachen. Eine Mehrzahl von Leerstellen zusammen kann zum gleichen Ergebnis führen.
  • Wie oben erwähnt wird das Substrat aufgrund des Auftretens einer Leerstelle verformt, wenn das Substrat so aufgebaut ist, dass es zwischen dem Versiegelungsharz und der Insel eingeschlossen ist. Ähnlich zu der Leerstelle wird das Substrat verformt, wenn die Harzversiegelung aufgebracht wird, wobei die entgegengesetzte Seite des Substrats frei bleibt.
  • In diesem Fall ist ein Spalt zwischen der unteren Gussform und dem Substrat gebildet. Dieser Spalt wirkt ebenfalls als eine Leerstelle. Wie oben erwähnt, wirken auf die beiden Seiten des Substrats unbalancierte Kräfte, so dass das Substrat verformt oder beschädigt wird. Insbesondere kann ein Keramiksubstrat an dessen Außenkante leicht gebogen werden. Die gebogene Außenkante des Keramiksubstrats wird in Richtung der unteren Gussform gedrückt und aufgrund des Gießdrucks des Harzes zerstört.
  • Angesichts der obigen Probleme ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine von diesen Problemen freie Halbleitervorrichtung zu schaffen. Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung einer derartigen Halbleitervorrichtung bereitzustellen.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine elektronische Vorrichtung auf: ein Substrat mit ersten und zweiten Oberflächen, wobei die erste Oberfläche gegenüberliegend der zweiten Oberfläche ist; ein erstes elektronisches Element, das auf der ersten Oberfläche des Substrats angeordnet ist; ein zweites elektronisches Element, das auf der zweiten Oberfläche des Substrats angeordnet ist; und einen Harzverguss der das erste elektronische Element und die erste Oberfläche des Substrats versiegelt. Der Harzverguss versiegelt weiterhin das zweite elektronische Element auf der zweiten Oberfläche des Substrats. Die zweite Oberfläche des Substrats hat einen Abschnitt, der frei von dem Harzverguss ist. Das zweite elektronische Element ist nicht auf besagtem Abschnitt der zweiten Oberfläche angeordnet.
  • Mit diesem Aufbau ist es möglich, zu verhindern, dass das Substrat während eines Gießprozesses Risse erhält. Belastungen durch das Gießharz, welche auf das Substrat von einer Oberfläche des Substrats her während eines Gießprozesses wirken, werden verringert.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine elektronische Vorrichtung auf: ein Keramiksubstrat mit ersten und zweiten Oberflächen, wobei die erste Oberfläche gegenüberliegend der zweiten Oberfläche ist; ein erstes elektronisches Element, das auf der ersten Oberfläche des Keramiksubstrats angeordnet ist; eine Metallplatte, die an einen ersten Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats mittels eines Klebers angeheftet ist; ein zweites elektronisches Element, das an einem zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats angeordnet ist; und einen Harzverguss, der das Keramiksubstrat und die ersten und zweiten elektronischen Elemente derart versiegelt, dass die Metallplatte frei bleibt. Der erste Abschnitt der zweiten Oberfläche ist unterschiedlich zum zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche.
  • Mit diesem Aufbau ist es möglich, zu verhindern, dass das Keramiksubstrat während eines Gießprozesses Risse erhält.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Herstellungsverfahren für eine elektronische Vorrichtung auf: Anordnen eines ersten elektronischen Elements an einer ersten Oberfläche eines Keramiksubstrats; Anheften einer Metallplatte an einen ersten Abschnitt einer zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats, wobei die zweite Oberfläche gegenüberliegend der ersten Oberfläche ist; Anordnen eines zweiten elektronischen Elements an einem zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats, wobei der zweite Abschnitt der zweiten Oberfläche unterschiedlich zum ersten Abschnitt der zweiten Oberfläche ist; und Versiegeln des Keramiksubstrats und der ersten und zweiten elektronischen Elemente mit einem Harzverguss, wobei die Metallplatte frei bleibt. Die Metallplatte ist über einen Kleber an das Keramiksubstrat angeheftet. Der zweite Abschnitt der zweiten Oberfläche ist unterschiedlich zum ersten Abschnitt der zweiten Oberfläche, und die ersten und zweiten elektronischen Elemente werden gleichzeitig mit dem Harzverguss versiegelt.
  • Mit dieser Ausgestaltungsform ist es möglich, zu verhindern, dass das Keramiksubstrat während eines Gießprozesses Risse bekommt.
  • Gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist ein Herstellungsverfahren für eine elektronische Vorrichtung auf: Anordnen eines ersten elektronischen Elements an einer ersten Oberfläche des Keramiksubstrats; Anheften einer Metallplatte an einen ersten Abschnitt einer zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats, wobei die zweite Oberfläche entgegengesetzt zur ersten Oberfläche ist; Anordnen eines zweiten elektronischen Elements an einem zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats, wobei der zweite Abschnitt der zweiten Oberfläche unterschiedlich zum ersten Abschnitt der zweiten Oberfläche ist; Versiegeln des Keramiksubstrats und des ersten elektronischen Elements mit einem ersten Harzverguss, wobei die Metallplatte frei bleibt; und Versiegeln des zweiten elektronischen Elements mit einem zweiten Harzverguss bei einer Gießtemperatur gleich der Gießtemperatur des ersten Harzvergusses. Der zweite Harzverguss hat einen Elastizitätsmodul gleich oder größer als 100 MPa, und die Metallplatte ist über einen Kleber an dem Keramiksubstrat angeheftet.
  • Mit diesem Aufbau ist es möglich, zu verhindern, dass das Keramiksubstrat während eines Gießprozesses Risse erhält.
  • Gemäß einer fünften Ausführungsform weist ein Herstellungsverfahren für eine elektronische Vorrichtung auf: Anordnen eines ersten elektronischen Elements an einer ersten Oberfläche eines Keramiksubstrats; Anheften einer Metallplatte an einen ersten Abschnitt einer zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats, wobei die zweite Oberfläche gegenüberliegend der ersten Oberfläche ist; Anordnen eines zweiten elektronischen Elements an einem zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats, wobei der zweite Abschnitt der zweiten Oberfläche unterschiedlich zum ersten Abschnitt ist; Versiegeln des Keramiksubstrats, der Metallplatte und der ersten und zweiten elektronischen Elemente mit einem Harzverguss; und Entfernen eines Abschnittes des Harzvergusses, um die Metallplatte freizulegen. Die Metallplatte ist über einen Kleber an dem Keramiksubstrat anheftet.
  • Mit diesem Aufbau ist es möglich, zu verhindern, dass das Keramiksubstrat während eines Gießprozesses Risse erhält.
  • Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine elektronische Vorrichtung auf: ein Substrat, das eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche hat; ein elektronisches Element, das in einem ersten Abschnitt der ersten Oberfläche des Substrats angeordnet ist; eine Metallplatte, die an die zweite Oberfläche des Substrats angeheftet ist, wobei ein zweiter Abschnitt der zweiten Oberfläche des Substrats entgegengesetzt zu dem elektronischen Element frei bleibt; und einen Harzverguss, der die erste Oberfläche des Substrats versiegelt und die zweite Oberfläche des Substrats versiegelt, so dass die Metallplatte frei bleibt. Der Harzverguss schließt den ersten Abschnitt der ersten Oberfläche und den zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche des Substrats zwischen sich ein, d. h. umschließt diese Abschnitte.
  • Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, Verformungen des Substrats und des elektronischen Elements zu verhindern. Somit wird ein Aufbau geschaffen, der verhindern kann, dass das Substrat aufgrund eines Gießdrucks von einem Harzverguss verformt wird.
  • Gemäß einem siebenten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine elektronische Vorrichtung auf: ein Substrat mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche gegenüberliegend der ersten Oberfläche; ein elektronisches Element, das in dem Substrat angeordnet ist, wobei die erste Oberfläche einen ersten Abschnitt entsprechend dem elektronischen Element enthält; eine Metallplatte, die an einer zweiten Oberfläche des Substrats so angeordnet ist, dass ein zweiter Abschnitt der zweiten Oberfläche des Substrats entgegengesetzt zum ersten Abschnitt der ersten Oberfläche frei bleibt; und einen Harzverguss, der die erste Oberfläche des Substrats versiegelt und die zweite Oberfläche des Substrats so versiegelt, dass die Metallplatte frei bleibt. Der Harzverguss schließt den ersten Abschnitt der ersten Oberfläche und den zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche des Substrats zwischen sich ein.
  • Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, Verformungen des Substrats und des elektronischen Elements zu verhindern. Es wird somit eine Anordnung geschaffen, bei der der Aufbau verhindert, dass das Substrat aufgrund eines Gießdrucks des Harzvergusses verformt wird.
  • Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine elektronische Vorrichtung auf: ein Keramiksubstrat mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche gegenüberliegend der ersten Oberfläche; ein elektronisches Element, das an der ersten Oberfläche angeordnet ist; und einen Harzverguss, der die erste Oberfläche des Keramiksubstrats versiegelt und der die zweite Oberfläche des Keramiksubstrats so versiegelt, dass ein innerer Abschnitt der zweiten Oberfläche frei bleibt. Die erste Oberfläche hat eine Außenkante und die zweite Oberfläche hat eine Außenkante, und der Harzverguss schließt die Außenkante der ersten Oberfläche und die Außenkante der zweiten Oberfläche zwischen sich ein.
  • Mit obigem Aufbau ist es möglich, Verformungen des Keramiksubstrats und des elektronischen Elements zu verhindern.
  • Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine elektronische Vorrichtung auf: ein Keramiksubstrat mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche gegenüberliegend der ersten Oberfläche; ein elektronisches Element, das an einem inneren Abschnitt der zweiten Oberfläche angeordnet ist; und einen Harzverguss, der die erste Oberfläche des Keramiksubstrats versiegelt und der die zweite Oberfläche des Keramiksubstrats so versiegelt, dass das elektronische Element und der innere Abschnitt an der zweiten Oberfläche frei sind. Die erste Oberfläche hat eine Außenkante und die zweite Oberfläche hat eine Außenkante, und der Harzverguss schließt die Außenkante der ersten Oberfläche und die Außenkante der zweiten Oberfläche zwischen sich ein.
  • Mit obigem Aufbau kann verhindert werden, dass ein elektronisches Element, das zum Vergießen ungeeignet ist, Verschlechterungen seiner Eigenschaften oder Ausfälle aufgrund eines Gießdrucks des Harzvergusses erfährt.
  • Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Herstellungsverfahren für eine elektronische Vorrichtung auf: Anordnen eines elektronischen Elements an einem ersten Abschnitt einer ersten Oberfläche eines Substrats; Anheften einer Metallplatte an einer zweiten Oberfläche des Substrats, so dass ein zweiter Abschnitt der zweiten Oberfläche des Substrats gegenüberliegend den elektronischem Element frei bleibt, wobei die zweite Oberfläche entgegengesetzt zur ersten Oberfläche ist; und Versiegeln der ersten Oberfläche des Substrats und der zweiten Oberfläche des Substrats mit einem Harzverguss, so dass die Metallplatte frei bleibt. Der Harzverguss schließt den ersten Abschnitt der ersten Oberfläche und den zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche des Substrats zwischen sich ein.
  • Bei obigem Aufbau kann die Anordnung verhindern, dass eine Auslenkkraft auf das Substrat einwirkt und somit können Verformungen des Substrats und des elektronischen Elements verhindert werden.
  • Gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Herstellungsverfahren für eine elektronische Vorrichtung auf: Ausbilden eines elektronischen Elements in ei nem Substrat, wobei das Substrat eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche gegenüberliegend der ersten Oberfläche aufweist und die erste Oberfläche einen ersten Abschnitt entsprechend dem elektronischen Element hat; Anheften einer Metallplatte und der zweiten Oberfläche des Substrats, um ein zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche des Substrats entgegengesetzt zum ersten Abschnitt der ersten Oberfläche frei zu lassen; und Versiegeln der ersten Oberfläche des Substrats und der zweiten Oberfläche des Substrats mit einem Harzverguss, um die Metallplatte frei zu lassen. Der Harzverguss schließt den ersten Abschnitt der ersten Oberfläche und den zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche des Substrats zwischen sich ein.
  • Mit obigem Verfahren kann eine Anordnung geschaffen werden, bei der eine Auslenkkraft an einer Einwirkung auf das Substrat gehindert wird, so dass Verformungen des Substrats und des elektronischen Elements verhindert sind.
  • Gemäß einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Herstellungsverfahren für eine elektronische Vorrichtung auf: Anordnen eines elektronischen Elements auf einer ersten Oberfläche eines Keramiksubstrats, wobei das Keramiksubstrat die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche gegenüberliegend der ersten Oberfläche hat; und Versiegeln der ersten Oberfläche des Keramiksubstrats und der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats mit einem Harzverguss, um einen inneren Abschnitt der zweiten Oberfläche frei zu lassen. Die erste Oberfläche hat eine Außenkante und die zweite Oberfläche hat eine Außenkante, und der Harzverguss schließt die Außenkante der ersten Oberfläche und die Außenkante der zweiten Oberfläche zwischen sich ein.
  • Mit dieser Anordnung ist es möglich, Verformungen des Keramiksubstrats und des elektronischen Elements zu verhindern.
  • Gemäß einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Herstellungsverfahren für eine elektronische Vorrichtung auf: Anordnen eines elektronischen Elements an einem inneren Abschnitt einer zweiten Oberfläche eines Keramiksubstrats, wobei das Keramiksubstrat eine erste Oberfläche und die zweite Oberfläche entgegengesetzt zur ersten Oberfläche ist; Versiegeln des ersten Substrats des Keramiksubstrats und der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats mit einem Harzverguss um das elektronische Element und den inneren Abschnitt der zweiten Oberfläche frei zu lassen. Die erste Oberfläche hat eine Außenkante und die zweite Oberfläche hat eine Außenkante, und der Harzverguss schließt die Außenkante der ersten Oberfläche und die Außenkante der zweiten Oberfläche zusätzlich ein.
  • Das Keramiksubstrat kann an Verformungen gehindert werden. Da ein elektronisches Element, das für einen Verguss ungeeignet ist, mit dem Harzverguss nicht vergossen wird, ist es möglich, zu verhindern, dass die Eigenschaften des elektronischen Elements sich verschlechtern oder dass es aufgrund eines Gießdrucks beim Harzverguss ausfällt.
  • Weitere Einzelheiten, Vorteile und Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich besser aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnungen.
  • Es zeigt:
  • 1A und 1B eine elektronische Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform, wobei 1A eine schematische Schnittdarstellung und 1B eine schematische Draufsicht auf den Boden von 1A ist;
  • 2A bis 2C Prozessdiagramme, die ein Herstellungsverfahren der elektronischen Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigen;
  • 3 eine schematische Schnittdarstellung eines Beispiels der Anordnung einer elektronischen Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform an einem Gehäuse;
  • 4 eine schematische Schnittdarstellung eines anderen Beispiels der Anordnung der elektronischen Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform an einem Gehäuse;
  • 5 eine schematische Schnittdarstellung durch ein weiteres Beispiel der elektronischen Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 6A eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Beispiels der elektronischen Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform und 6B eine schematische Schnittdarstellung durch eine Bondoberfläche der Metallplatte von 6A;
  • 7A bis 7C Prozessdiagramme eines Herstellungsverfahrens einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
  • 8A und 8B Prozessdiagramme eines Herstellungsverfahrens einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform;
  • 9 eine schematische Schnittdarstellung eines Herstellungsverfahrens einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform;
  • 10 eine vergrößerte Ansicht nahe eines zweiten elektronischen Bauteils in der elektronischen Vorrichtung von 9;
  • 11A bis 11C Prozessdiagramme eines Herstellungsverfahrens eines Keramiksubstrats mit einem vertieften Abschnitt in der elektronischen Vorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform;
  • 12A bis 12C Prozessdiagramme des Herstellungsverfahrens des Keramiksubstrats als Fortsetzung der 11A bis 11C;
  • 13A bis 13C schematische Schnittdarstellungen von Beispielen einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform;
  • 14A bis 14C schematische Schnittdarstellungen von Beispielen einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform;
  • 15 eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Beispiels einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer siebenten Ausführungsform;
  • 16 eine schematische Schnittdarstellung eines zweiten Beispiels einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer siebenten Ausführungsform;
  • 17 eine schematische Schnittdarstellung eines dritten Beispiels einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer siebenten Ausführungsform;
  • 18A und 18B eine elektronische Vorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform, wobei 18A eine schematische Schnittdarstellung und 18B eine schematische Draufsicht von der Bodenseite von 18A her ist;
  • 19 eine schematische Schnittdarstellung eines anderen Beispiels der elektronischen Vorrichtung gemäß der achten Ausführungsform;
  • 20A und 20B schematische Schnittdarstellung eines weiteren Beispiels der elektronischen Vorrichtung gemäß der achten Ausführungsform, wobei 20A ein Beispiel einer Drahtbondverbindung und 20B ein Beispiel einer Bandverbindung zeigt;
  • 21A bis 21C schematische Schnittdarstellung einer anderen elektronischen Vorrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform;
  • 22A und 22B ein erstes Beispiel einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer zehnten Ausführungsform, wobei 22A eine schematische Schnittdarstellung ist und 22B eine schematische Draufsicht von der Bodenseite von 22A her ist;
  • 23A und 23B ein zweites Beispiel der elektronischen Vorrichtung gemäß der zehnten Ausführungsform, wobei 23A eine schematische Schnittdarstellung und 23B eine schematische Draufsicht von der Bodenseite von 23A her ist;
  • 24A und 24B ein erstes Beispiel einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer elften Ausführungsform, wobei 24A eine schematische Schnittdarstellung und 24B eine schematische Draufsicht von der Bodenseite von 24A her ist;
  • 25A und 25B ein zweites Beispiel der elektronischen Vorrichtung gemäß der elften Ausführungsform, wobei 25A eine schematische Schnittdarstellung und 25B eine schematische Draufsicht von der Bodenseite von 25A her ist;
  • 26A und 26B eine elektronische Vorrichtung gemäß einer zwölften Ausführungsform, wobei 26A eine schematische Schnittdarstellung und 26B eine schematische Draufsicht von der Bodenseite von 26A her ist;
  • 27A und 27B eine elektronische Vorrichtung gemäß einer dreizehnten Ausführungsform, wobei 27A eine schematische Schnittdarstellung und 27B eine schematische Draufsicht von der Bodenseite von 27A her ist;
  • 28A und 28B eine elektronische Vorrichtung gemäß einer vierzehnten Ausführungsform, wobei 28A eine schematische Schnittdarstellung und 28B eine schematische Draufsicht von der Bodenseite von 28A her ist;
  • 29A bis 29C schematische Draufsichten auf verschiedene planare Formen eines Gussharzes an einer zweiten Oberfläche eines Substrats gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform zeigen;
  • 30 eine schematische Schnittdarstellung durch eine elektronische Vorrichtung als Prototyp nach dem Stand der Technik;
  • 31A und 31B eine elektronische Vorrichtung gemäß einer sechzehnten Ausführungsform, wobei 31A eine Schnittdarstellung und 31B eine schematische Draufsicht auf die elektronische Vorrichtung von der Bodenseite von 31A her ist; 32 einen Herstellungsprozess der elektronischen Vorrichtung von 31A und 31B;
  • 33 eine schematische Draufsicht auf die elektronische Vorrichtung gemäß einer siebzehnten Ausführungsform, gesehen von der Bodenseite der elektronischen Vorrichtung her;
  • 34 eine schematische Draufsicht auf die elektronische Vorrichtung gemäß einer achtzehnten Ausführungsform, gesehen von der Bodenseite der elektronischen Vorrichtung her;
  • 35A und 35B eine elektronische Vorrichtung gemäß einer neunzehnten Ausführungsform, wobei 35A eine Schnittdarstellung und 35B eine schematische Draufsicht auf die elektronische Vorrichtung von der Bodenseite von 35A her ist;
  • 36 eine schematische Draufsicht auf die elektronische Vorrichtung gemäß einer zwanzigsten Ausführungsform;
  • 37 eine schematische Draufsicht auf die elektronische Vorrichtung gemäß einer einundzwanzigsten Ausführungsform;
  • 38 eine schematische Draufsicht auf die elektronische Vorrichtung gemäß einer zweiundzwanzigsten Ausführungsform;
  • 39 eine schematische Draufsicht auf die elektronische Vorrichtung gemäß einer dreiundzwanzigsten Ausführungsform;
  • 40 eine schematische Draufsicht auf die elektronische Vorrichtung gemäß einer vierundzwanzigsten Ausführungsform;
  • 41 eine schematische Draufsicht auf die elektronische Vorrichtung gemäß einer fünfundzwanzigsten Ausführungsform; und
  • 42 eine schematische Draufsicht auf die elektronische Vorrichtung gemäß einer sechsundzwanzigsten Ausführungsform.
  • <Erste Ausführungsform>
  • Die 1 und 1B zeigen eine elektronische Vorrichtung 100 gemäß einer ersten Ausführungsform, wobei 1A eine schematische Schnittdarstellung ist und 1B eine schematische Draufsicht von der Boden- oder Unterseite von 1A her ist.
  • Die elektronische Vorrichtung 100 gemäß dieser Ausführungsform umfasst im Wesentlichen ein Keramiksubstrat 10, ein erster elektronisches Bauteil 20, ein zweites elektronisches Bauteil 30, eine Metallplatte 50, einen Leiterrahmen oder lead frame 70 und ein Vergussharz 80. Das erste elektronische Bauteil 20 ist auf einer ersten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 angeordnet. Das zweite elektronische Bauteil 30 ist an einer zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 angeordnet. Die Metallplatte 50 ist mittels eines Klebers 40 an der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 angeheftet. Der Leiterrahmen 70 ist über einen Draht 60 mit dem Keramiksubstrat 10 verbunden. Das Gussharz 80 versiegelt die Bauteile 10 bis 70.
  • Gemäß den 1A und 1B ist die elektronische Vorrichtung 100 eine quadratische plattenförmige Gusspackung. Die Packungsgröße beträgt als Beispiel annähernd 50 × 50 × 6,6 mm abhängig von den angeordneten elektronischen Bauteilen, der Schaltungsgröße oder dem Typen von elektronischen Bauteilen.
  • Das Keramiksubstrat 10 ist ein einschichtiges oder mehrschichtiges Substrat aus Keramik wie beispielsweise Aluminiumoxid und ist als Verdrahtungssubstrat mit einer (nicht gezeigten) Verdrahtung ausgelegt. Das Keramiksubstrat 10 hat in Draufsicht eine quadratische Plattenform. Eine erste Oberfläche des Keramiksubstrats 10 entspricht einer ersten Oberfläche des Substrats 10 und eine zweite Oberfläche hiervon entspricht der zweiten Oberfläche des Substrats 10.
  • Bevorzugt ist das Keramiksubstrat 10 ein Aluminiumoxid-Laminatsubstrat mit einem linearen Ausdehnungskoeffizienten α1 zwischen 5 und 8 ppm/°C. Das Keramiksubstrat 10 hat bevorzugt eine Größe von 40 × 40 mm oder weniger und ist 0,8 mm oder mehr dick.
  • Das erste elektronische Bauteil 20 ist an eine erste Oberfläche (obere Oberfläche in 1A) des Keramiksubstrats 10 angeordnet. Das erste elektronische Bauteil 20 ist mit dem Keramiksubstrat 10 über einen Bonddraht, beispielsweise aus Al oder Au oder ein Lotmaterial oder einen elektrisch leitfähigen Kleber elektrisch verbunden. Das erste elektronische Bauteil 20 enthält Bestandteile, wie Spule, Leistungsvorrichtung, Steuervorrichtung, Kondensator und Oszillator.
  • Das zweite elektronische Bauteil 30 ist an einer zweiten Oberfläche (untere Oberfläche in 1A) entgegengesetzt zur ersten Oberfläche angeordnet und stellt eine Steuervorrichtung oder einen Widerstand dar, um Beispiele zu nennen. In den 1A und 1B ist das zweite elektronische Bauteil 30 ein sogenannter Flip-Chip als Steuervorrichtung und ist elektrisch mit dem Substrat 10 über wenigstens ein Kissen 31 eine Unterfüllung 32 aus beispielsweise Epoxydharz ist zwischen das zweite elektronische Bauteil 30 und das Substrat 10 eingefüllt.
  • Der Kleber 40 wird verwendet, die Metallplatte 50 an einem Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 außer einen Abschnitt zur Anordnung des zweiten elektronischen Bauteils 30 anzuheften. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Metallplatte 50 durch Bearbeiten des gleichen Plattenmaterials wie für den Leiterrahmen 70, d. h. aus einem Leiterrahmenmaterial hergestellt und ist als eine Insel des Leiterrahmenmaterials ausgelegt. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Dicke der Metallplatte 50 gleich derjenigen des Leiterrahmens 70.
  • Für die Metallplatte 50 und den Leiterrahmen 70 wird unter Berücksichtigung der Abstrahlungsleistung hauptsächlich ein Leiterrahmenmaterial als Cu verwendet. Jedoch hat ein Cu-Material einen großen Unterschied in linearen Ausdehnungskoeffizienten gegenüber dem Keramiksubstrat 10. Damit eine Übereinstimmung in den linearen Ausdehnungskoeffizienten vorliegt, kann auch ein Fe-Material verwendet werden.
  • Insbesondere zeigt ein vorteilhaftes Leiterrahmenmaterial einen linearen Ausdehnungskoeffizienten α von kleiner oder gleich 11 und einen Elastizitätsmodul E von kleiner als 200 GPa, um Konsistenz im linearen Ausdehnungskoeffizienten des Substrats 10 zu haben und unter Berücksichtigung von Belastungen an der Substratkante. Besonders bevorzugt ist das Leiterrahmenmaterial ausgelegt auf α < 9 GPa und E < 150 GPa.
  • Unter Berücksichtigung der Lötbarkeit kann das Leiterrahmenmaterial mit PPF (Ni/Pd/Au) wie elektrolytischem Nickel, Sn und Au beschichtet sein. Die Materialoberfläche kann aufgeraut werden, um ein Ablösen des Gussharzes 80 zu verhindern.
  • Die Metallplatte 50 ist entsprechend einem Heizelement angeordnet, beispielsweise einem Leistungselement, das zum ersten elektronischen Bauteil 20 gehört und an der ersten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 angebracht ist. Das Heizelement (Wärme erzeugendes Element) ist an der ersten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 über eine Ag-Paste verbunden. Für zuverlässige Wärmeübertragung hat die Ag-Paste bevorzugt eine thermische Leitfähigkeit von größer oder gleich 4 W/m·K.
  • Gemäß der Ausführungsform ist an dem Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats entsprechend der Metallplatte 50 ein Widerstand 90 angeordnet. Die Metallplatte 50 ist mittels des Klebers 40 so vorgesehen, dass der Widerstand 90 abgedeckt ist.
  • Der Kleber 40 zum anheften der Metallplatte 50 verwendet als Hauptbestandteil beispielsweise ein Silikonharz. Der Kleber 40 hat bevorzugt 4 W/m·K oder mehr, um eine Wärmeübertragung auf das Keramiksubstrat 10 zu haben. Der Kleber 40 wird auch zum Versiegeln des Widerstands 90 verwendet. Bevorzugt hat der Kleber 40 ein Elastizitätsmodul E von kleiner als 8 GPa, um den Widerstand 90 zu schützen.
  • Der Draht 60 ist als ein Au- oder Al-Bonddraht vorgesehen und wird durch gewöhnliches Drahtbonden gebildet. Das Gussharz 80 verwendet ein Gussmaterial aus Epoxydharz, wie es üblicherweise auf dem Gebiet solcher elektronischer Vorrichtungen verwendet wird. Zur Ausbildung des Gussharzes 80 kann eine übliche Vergusstechnik verwendet werden, beispielsweise sogenannter Transferguss.
  • Das Gussharz 80 verwendet oftmals ein Harz, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient α im Bereich zwischen 8 und 14 liegt, um eine Anpassung des Wärmeausdehnungskoeffizienten α zwischen jedem Bauteil und dem Keramiksubstrat 10 zu haben. Das Harz muss eine lange Gelzeit und geringe Viskosität haben, um das Gussharz 80 auf die zweite Oberfläche des Keramiksubstrats 10 mit befriedigender Leistung auffüllen zu können. Das Gussharz 80 hat bevorzugt einen hohen Glasübergangspunkt Tg zur Verwendung unter hoher Temperatur.
  • Nachfolgend sei ein bevorzugtes Beispiel für das Gussharz 80 angegeben. Zur Verwendung mit der Metallplatte 50 und dem Leiterrahmen 70 aus Cu hat das Gussharz 80 bevorzugt die folgenden Eigenschaften: linearer Ausdehnungskoeffizient α1 < 17, Elastizitätsmodul E1 < 20 GPa, minimale Schmelzviskosität < 30 Pa·s (175°C), Gelzeit > 20 Sekunden und Spiralfluss > 80 cm. Das Gussharz 80 hat bevorzugt Tg < 150°C und besonders bevorzugt Tg < 175°C. Weiterhin hat das Gussharz 80 bevorzugt 10 < α1 < 14, E1 < 17 GPa und die minimale Schmelzviskosität beträgt 20 (Pa·s) oder weniger. Weiterhin hat das Gussharz 80 bevorzugt eine Gelzeit von unter 25 Sekunden und einen Spiralfluss von 100 cm.
  • Der Leiterrahmen 70 steht teilweise als Außenleiter vom Gussharz 80 vor. Der Außenleiter ermöglicht eine elektrische Verbindung zwischen der elektronischen Vorrichtung 100 und der Außenseite.
  • Bei der elektronischen Vorrichtung 100 versiegelt das Gussharz 80 das zweite elektronische Bauteil 30 auf der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats 10. Die Oberfläche gegenüberliegend der Bondoberfläche der Metallplatte 50 steht vom Gussharz 80 vor. Wie in 1A gezeigt steht das Gussharz 80 zum Versiegeln des zweiten elektronischen Bauteils 30 nach außen (nach unten in 1A) von der Oberfläche vor, die im Gussharz 80 für die Metallplatte 50 ausgespart ist.
  • Gemäß 1B ist die Metallplatte 50 an einem Abschnitt der zweiten Oberfläche und des Keramiksubstrats 10 entsprechend dem zweiten elektronischen Bauteil 30 nicht vorhanden. Die Metallplatte 50 ist an einem Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 außerhalb des zweiten elektronischen Bauteils 30 vorhanden, so dass das zweite elektronische Bauteil 30 ausgespart ist.
  • Bei dem Beispiel gemäß 1B ist die Metallplatte 50 in vier Abschnitte unterteilt. Jede Metallplatte 50 liegt um das zweite elektronische Bauteil 30 herum. Gemäß dieser An ordnung ist das Gussharz 80 zum Versiegeln des zweiten elektronischen Bauteils 30 für die Metallplatte 50 ausgespart.
  • Nachfolgend wird ein Herstellungsverfahren der elektronischen Vorrichtung 100 gemäß der Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 2A bis 2C beschrieben. Die 2A bis 2C sind Prozessdiagramme, die das Herstellungsverfahren zeigen und jeweils Schnittdarstellungen von Prozessschritten zeigen.
  • Gemäß 2A werden das erste elektronische Bauteil 20 und das zweite elektronische Bauteil 30 auf der ersten bzw. zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 angebracht. Es erfolgt dann eine Drahtbondierung nach Bedarf. Die Drahtbondierung wird verwendet, das Keramiksubstrat 10 über den Draht 60 oder die Drähte 60 mit dem Leiterrahmen 70 zu verbinden.
  • Gemäß 2B wird der Kleber 40 verwendet, um die Metallplatte 50 an einem Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 anzuheften, der nicht dem zweiten elektronischen Bauteil 30 entspricht. Gemäß 2C wird das Gussharz 80 verwendet, um eine Versiegelung herzustellen.
  • Bei diesem Gießprozess wird das Werkstück gemäß 2B in einer nicht gezeigten Form angeordnet. Dann wird das Gussharz 80 in die Form eingespritzt. Die Oberfläche gegenüberliegend der Anhaftoberfläche der Metallplatte 50 liegt dicht an der vorderen an, so dass sie nicht von dem Gussharz 80 versiegelt wird.
  • Bei dem Gussprozess wird das Gussharz 80 verwendet, das Keramiksubstrat 10, das erste elektronische Bauteil 20 und das zweite elektronische Bauteil 30 in einem Durchgang zu versiegeln. Genauer gesagt, das Gussharz 80, das in die Form eingespritzt wird, fließt über die ersten und zweiten Oberflächen des Keramiksubstrats 10. Folglich werden die elektronischen Bauteile 20 und 30 gleichzeitig vergossen (siehe 2C). Der Abschluss des Versiegelns komplettiert die elektronische Vorrichtung 100 gemäß der Ausführungsform, wie in den 1A und 1B gezeigt.
  • Bei der Ausführungsform ist das erste elektronische Bauteil 20 an der ersten Oberfläche des Keramiksubstrats angebracht. Das zweite elektronische Bauteil 30 ist an der zweiten Oberfläche hiervon angebracht. Das erste elektronische Bauteil 20 und das zweite elektronische Bauteil 30 werden beide mit dem Gussharz 80 versiegelt.
  • Beim Gussprozess versiegelt das Gussharz 80 gleichzeitig die ersten und zweiten elektronischen Bauteile 20 und 30. Das Gussharz 80 wird über die ersten und zweiten Oberflächen des Keramiksubstrats 10 eingespritzt.
  • Die Ausführungsform verringert Belastungen von Gussharz 80 auf das Keramiksubstrat 10 von der ersten Oberfläche hiervon her im Vergleich zu einer herkömmlichen Technik, die die Versiegelung durch Aufbringen eines Klebers, der weicher als das Gussharz ist, auf die zweite Oberfläche des Keramiksubstrats bewerkstelligt. Im Ergebnis kann die Ausführungsform verhindern, dass das Keramiksubstrat 10 während des Gussprozesses bricht.
  • Bei der Ausführungsform wird der Kleber 40 verwendet, die Metallplatte 50 an einem Abschnitt anders als der Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 anzuheften, der dem zweiten elektronischen Bauteil 30 entspricht. Die Oberfläche gegenüber der Anhaftoberfläche der Metallplatte 50 liegt von dem Gussharz 80 vor. Dies macht es möglich, eine Wärmeabstrahlfunktion der Metallplatte 50 geeignet sicherzustellen.
  • 3 ist eine schematische Schnittdarstellung, die ein Beispiel der Anbringung der elektronischen Vorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform in einem Gehäuse 200 zeigt. Das Gehäuse 200 ist ein Metallbehälter oder eine Platte. Ein Anheftteil 201 wird verwendet, die elektronische Vorrichtung 100 am Gehäuse 200 über die Oberfläche der Metallplatte 50 anzuheften, die von dem Gussharz 80 vorsteht. Das Anheftteil 201 ist ein Lot oder ein elektrisch leitfähiger Kleber, der sehr gute Wärmeleitfähigkeit hat.
  • Die Kontakteffizienz des Anheftteils 201 kann verbessert werden, indem die elektronische Vorrichtung 100 und das Gehäuse 200 unter Druckaufbringung durch ein Federbauteil oder dergleichen miteinander verschweißt oder miteinander verschraubt werden.
  • 4 ist eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Beispiels zur Anordnung der elektronischen Vorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform am Gehäuse 200. Wenn als Anheftteil 201, beispielsweise ein Gel mit ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit verwendet wird, kann es von Vorteil sein, ein Dichtteil 202 beispielsweise in Form eines O-Rings zum Versiegeln des Anheftteils 201 zu verwenden. In diesem Fall kann die elektronische Vorrichtung 100 am Gehäuse 200 durch Bereitstellen des Anheftteils 201 zwischen der elektronischen Vorrichtung 100 und dem Gehäuse 200 und durch Anordnen des Dichtteils 202 um das Anheftteil 201 herum angeordnet werden.
  • 5 ist eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Beispiels einer elektronischen Vorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform. Im Beispiel der 1A und 1B sind die Metallplatte 50 und der Leiterrahmen 70 unter Verwendung des gleichen Plattenmaterials mit gleicher Dicke ausgebildet. Im Beispiel von 5 kann die Metallplatte 50 ein Plattenmaterial verwenden, beispielsweise als Wärmesenke unterschiedlich zum Leiterrahmen 70 und kann dicker als der Leiterrahmen 70 sein.
  • 6A ist eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Beispiels einer elektronischen Vorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform. 6B ist eine schematische Schnittdarstellung, welche die Anheftoberfläche der Metallplatte 50 für die elektronische Vorrichtung 100 in 6A zeigt.
  • Im Beispiel der 1A und 1B ist die Metallplatte 50 an dem Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 angeordnet, so dass das zweite elektronische Bauteil 30 umgangen wird. Im Beispiel von 6 deckt die Metallplatte 50 das zweite elektronische Bauteil 30 über das Gussharz 80 auf der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 ab.
  • Eine Vertiefung 51 ist in der Oberfläche der Metallplatte 50 zur Abdeckung des zweiten elektronischen Bauteils 30 ausgebildet, so dass die Höhenerstreckung des zweiten elektronischen Bauteils 30 aufgenommen werden kann. Die Vertiefung 51 ist über das eine Ende zum anderen Ende der Metallplatte 50 hinweg ausgebildet, um das zweite elektronische Bauteil 30 beim Vergussprozess mit dem Gussharz 80 einzuschließen. Das Gussharz 80, das in die Form eingespritzt wird, fließt in die Vertiefung 51 und umschließt das zweite elektronische Bauteil 30 während des Vergussprozesses.
  • <Zweite Ausführungsform>
  • Die 7A bis 7C sind Prozessdiagramme, die ein Herstellungsverfahren einer elektronischen Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigen, wobei jeweils Schnittdarstellungen einzelner Arbeits- oder Prozessschritte gezeigt sind. Das Herstellungsverfahren wird angewendet, um letztendlich die elektronische Vorrichtung herzustellen, wie sie in 7C gezeigt ist. Nachfolgend werden im Wesentlichen Unterschiede gegenüber dem Gleichstellungsverfahren der ersten Ausführungsform beschrieben.
  • Gemäß 7A werden das erste elektronische Bauteil 20 und das zweite elektronische Bauteil 30 an den ersten bzw. zweiten Oberflächen des Keramiksubstrats 10 angebracht. Der Draht 60 wird verwendet, das Keramiksubstrat 10 mit dem Leiterrahmen 70 zu verbinden.
  • Bei der Ausführungsform wird gemäß 7B ein Versiegelungsharz 81 für das zweite elektronische Bauteil verwendet, um das zweite elektronische Bauteil 30 auf der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 zu versiegeln. Das Versiegelungsharz 81 für das zweite elektronische Bauteil hat ein Elastizitätsmodul von 100 MPa oder mehr bei einer Vergusstemperatur des Gussharzes 80. Das Versiegelungsharz 81 für das zweite elektronische Bauteil ist härter als ein herkömmlicher Kleber aus Silikonharz zur Verbindung von Metallplatten und Keramiksubstraten.
  • Das Versiegelungsharz 81 für das zweite elektronische Bauteil kann oder kann nicht äquivalent zum Gussharz 80 sein. Bevorzugt ist das Versiegelungsharz 81 für das zweite elektronische Bauteil so hart wie oder härter als das Gussharz 80 und kann aus Epoxydharz sein.
  • Die oben erwähnte Gießtemperatur für das Gussharz 80 zum Versiegeln bezieht sich auf die Temperatur des geschmolzenen Gussharzes 80 zum Einspritzen in die Form während des Vergussprozesses. Beispielsweise hat ein Gussharz 80 aus üblichem Epoxydharz eine Gusstemperatur von 175°C.
  • Bei der Ausführungsform wird gemäß 7B das Versiegelungsharz 81 für das zweite elektronische Bauteil zum Versiegeln verwendet. Der Kleber 40 wird verwendet, die Metallplatte 50 an dem Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 anzuheften, der nicht dem zweiten elektronischen Bauteil 30 entspricht. Das so gebildete Werkstück wird mit dem Gussharz 80 umgossen oder versiegelt.
  • Bei diesem Vergussprozess wird das Werkstück gemäß 7B in einer nicht gezeigten Form angeordnet. In diese Form wird das Gussharz 80 eingespritzt. Auch bei diesem Vorgang ist die Oberfläche gegenüber der Anheftoberfläche der Metallplatte 50 und ist das Versiegelungsharz 81 für das zweite elektronische Bauteil in enger Anlage mit der Form, um nicht vom Gussharz 80 umschlossen zu werden.
  • Bei dem Vergussprozess wird das Gussharz 80 verwendet, um das Keramiksubstrat 10 und das erste elektronische Bauteil 20 einzuschließen. Der Abschluss der Versiegelung stellt die elektronische Vorrichtung dieser Ausführungsform gemäß 7C fertig.
  • Vor der Versiegelung unter Verwendung des Gussharzes 80 wird bei dieser Ausführungsform das zweite elektronische Bauteil 30 an der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 angebracht. Das Versiegelungsharz 81 für das zweite elektronische Bauteil wird verwendet, dieses zweite elektronische Bauteil 30 zu vergießen oder zu versiegeln.
  • Wenn das Gussharz 80 verwendet wird, um das erste elektronische Bauteil 20 zu versiegeln, ist das Versiegelungsharz 81 für das zweite elektronische Bauteil, das härter als der oben erwähnte herkömmliche Kleber ist, an dem Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 vorhanden, der dem zweiten elektronischen Bauteil 30 entspricht. Das Harz 81 trägt das Keramiksubstrat 10. Die Ausführungsform verringert Belastungen am Keramiksubstrat 10 von der ersten Oberfläche hiervon her. Im Ergeb nis kann diese Ausführungsform verhindern, dass das Keramiksubstrat 10 während des Gießprozesses Risse erhält.
  • Weiterhin wird bei der Ausführungsform der Kleber 40 verwendet, die Metallplatte 50 an einem Abschnitt anders als der Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 entsprechend dem zweiten elektronischen Bauteil 30 anzuheften. Die Oberfläche gegenüber der Anheftoberfläche der Metallplatte 50 ist von dem Gussharz 80 nicht bedeckt. Dies macht es möglich, eine geeignete Wärmeabstrahlfunktion der Metallplatte 50 sicherzustellen.
  • <Dritte Ausführungsform>
  • Die 8A und 8B sind Prozessdiagramme, die ein Herstellungsverfahren für eine elektronische Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform zeigen und sind jeweils Schnittdarstellungen von Prozessschritten. Das Herstellungsverfahren wird verwendet, um letztendlich die elektronische Vorrichtung gemäß 8B herzustellen. Nachfolgend werden im Wesentlichen Unterschiede gegenüber dem Herstellungsverfahren der ersten Ausführungsform beschrieben.
  • Das erste elektronische Bauteil 20 und das zweite elektronische Bauteil 30 sind an den ersten bzw. zweiten Oberflächen des Keramiksubstrats 10 angebracht. Der Draht 60 wird verwendet, das Keramiksubstrat 10 mit dem Leiterrahmen 70 zu verbinden. Der Kleber 40 wird verwendet, die Metallplatte 50 an dem Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 anzuheften, der nicht dem zweiten elektronischen Bauteil 30 entspricht. Die Ausführungsform verwendet das Gussharz 80, um das Werkstück zu versiegeln, wie in 8A gezeigt. Während des Gussprozesses basierend auf dem Transfer-Gussverfahren wird das Gussharz 80 verwendet, das gesamte zweite elektronische Bauteil 30 und die Metallplatte 50 sowie das Keramiksubstrat 10 und das erste elektronische Bauteil 20 zu versiegeln. Gemäß 8B wird eine Technik des Schneidens, Schleifens oder Sandstrahlens verwendet, den Abschnitt des Gussharzes 80 zum Versiegeln der Oberfläche entgegengesetzt der Anheftoberfläche der Metallplatte 50 zu entfernen. Im Ergebnis wird die Oberfläche entgegengesetzt zur Anheftoberfläche der Metallplatte 50 vom Gussharz 80 freigelegt, um die elektronische Vorrichtung dieser Ausführungsform zu vervollständigen, wie in 8B gezeigt.
  • Bei dieser Ausführungsform wird das Gussharz 80 verwendet, während des Gussprozesses das gesamte Keramiksubstrat 10 einzuschließen. Das Gussharz 80 wird auf sowohl die erste als auch die zweite Oberfläche des Keramiksubstrats 10 gespritzt. Diese Ausführungsform vermindert Belastungen am Keramiksubstrat 10 aufgrund des Gussharzes 80 von der ersten Oberfläche her. Im Ergebnis kann diese Ausführungsform verhindern, dass das Keramiksubstrat 10 während des Gussvorgangs Risse bekommt.
  • <Vierte Ausführungsform>
  • 9 ist eine schematische Schnittdarstellung für ein Herstellungsverfahren der elektronischen Vorrichtung 110 gemäß der vierten Ausführungsform. 10 ist eine vergrößerte Ansicht nahe des zweiten elektronischen Bauteils 30 der elektronischen Vorrichtung 110 in 9. Die elektronische Vorrichtung 110 gemäß dieser Ausführungsform wird geschaffen, indem die elektronische Vorrichtung der ersten Ausführungsform teilweise modifiziert wird. Nachfolgend werden im Wesentlichen Unterschiede gegenüber der ersten Ausführungsform beschrieben.
  • Wie in 9 gezeigt, umfasst die elektronische Vorrichtung 110 gemäß dieser Ausführungsform einen vertieften Abschnitt 10a. Der vertiefte Abschnitt 10a ist an der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 so ausgebildet, dass das zweite elektronische Bauteil 30 an der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 anordbar wird. Das zweite elektronische Bauteil 30 ist am Boden des vertieften Abschnittes 10a angeordnet.
  • Das Gussharz 80 wird auch verwendet, das zweite elektronische Bauteil 30 der elektronischen Vorrichtung 110 zu vergießen. Anstelle des Gussharzes 80 kann das Versiegelungsharz 81 für das zweite elektronische Bauteil verwendet werden, das zweite elektronische Bauteil 30 zu versiegeln.
  • Diese Ausführungsform kann die gleichen Effekte wie die erste Ausführungsform liefern und den Vorstehbetrag des zweiten elektronischen Bauteils 30 von der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 verringern. Diese Ausführungsform kann somit die Ab messung der elektronischen Vorrichtung 110 in Dickenrichtung des Keramiksubstrats 10 verringern.
  • Wie von der elektronischen Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform (siehe 1A und 1B) ersichtlich ist, steht das Gussharz 80 zum Versiegeln des zweiten elektronischen Bauteils 30 von der Oberfläche der Metallplatte 50 vor, die frei von dem Gussharz 80 ist. Die vierte Ausführungsform verringert nicht nur den Vorstehbetrag, sondern zieht auch das zweite elektronische Bauteil 30 von der freiliegenden Oberfläche der Metallplatte 50 auf die Höhenlage des Gussharzes 80 zum Versiegeln des zweiten elektronischen Bauteils 30 mit der freiliegenden Oberfläche der Metallplatte 50 zurück.
  • Gemäß der Ausführungsform der 9 und 10 ist das Keramiksubstrat 10 als Mehrschichtsubstrat mit Keramikschichten oder Keramiklagen 11 bis 14 gestaltet. Eine der vier Keramikschichten 11 bis 14, beispielsweise die Keramikschicht 11 bildet die zweite Oberfläche des Keramiksubstrats 10. Gemäß der Ausführungsform kann der vertiefte Abschnitt 10a durch Ausbilden eines Loches in der Keramikschicht 11 gebildet werden.
  • Nachfolgend sind Beispiele von Abmessungen von t1 bis t6 in 10 angegeben. In diesem Beispiel beträgt die Dicke t1 des Keramiksubstrats 10 0,8 mm als Äquivalent zu den vier Keramikschichten 11 bis 14, von denen 0,2 mm dick ist. Damit beträgt eine Tiefe t2 des vertieften Abschnittes 10a 0,2 mm. Eine Dicke t3 des Klebers 40 beträgt 0,15 mm. Eine Dicke t4 der Metallplatte 50 beträgt 0,25 mm. Eine Dicke t5 des zweiten elektronischen Bauteils 30 beträgt 0,4 mm. Eine Höhe t6 des Kissens 31 beträgt 0,08 mm.
  • Bezugnehmend auf die 11A bis 11C und 12A bis 12C sind nachfolgend ein Herstellungsverfahren für die elektronische Vorrichtung 110 von 9 gemäß dieser Ausführungsform beschrieben. Die 11A bis 11C und 12A bis 12C sind jeweils Prozessdiagramme eines Beispiels eines Herstellungsprozesses für das Keramiksubstrat 10 mit dem vertieften Abschnitt 10a in der elektronischen Vorrichtung 110.
  • Gemäß 11A werden die Keramikschichten 11 bis 14 „grün" aus Aluminiumoxid hergestellt. Ein Bohrprozess oder eine Stanzvorgang wird durchgeführt, um ein Loch 10b als Durchgangsöffnung und als Loch für den vertieften Abschnitt 10a in den Keramikschichten 11 bis 14 zu bilden.
  • Gemäß 11B wird das Loch 10b (die Beschreibung bezieht sich auf ein Loch; es ist eine Mehrzahl von Löchern vorhanden) als Durchgangsloch mit einer elektrisch leitfähigen Paste 10c verfüllt, welche dann getrocknet wird. Die elektrisch leitfähige Paste 10c ist beispielsweise eine Mischung aus Molybdän und Aluminiumoxid. Gemäß 11C werden die notwendigen Abschnitte an den Oberflächen der Keramikschichten 11 bis 14 mit einer elektrisch leitfähigen Paste 10d betrugt, die dann getrocknet wird. Die elektrisch leitfähige Paste 10d ist beispielsweise aus Wolfram.
  • Gemäß 12A werden die Keramikschichten 12 bis 14 mit Ausnahme der Keramikschicht 11, die den vertieften Abschnitt 10a hat, aufeinandergelegt und in eine Form K1 eingeschlossen, um zusammengefügt zu werden. Gemäß den 12B und 12C wird die Keramikschicht 11 mit dem vertieften Abschnitt 10a dann ebenfalls aufgelegt, um zusammengefügt zu werden.
  • Der Bodenteil der Form K2 kann flach oder gemäß dem vertieften Abschnitt 10a geformt sein, wie in 12B gezeigt, um einen gleichmäßigeren Druck aufzubringen. Ein Schichtprodukt aus den Keramikschichten 11 bis 14 wird dann in einer Reduktionsatmosphäre bei 1600°C gebrannt. Das Schichtprodukt hat beim Brennvorgang eine Schrumpfung von ungefähr 18%.
  • Obgleich die nachfolgenden Prozessabläufe nicht gezeigt sind, so wird ein nicht-elektrolytisches Plattieren unter Verwendung von Cu oder Au an einem leitfähigen Abschnitt der Oberfläche des Keramiksubstrats 10 angewendet. Der Widerstand 90 wird an der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 durch Aufdrucken oder Einbrennen gebildet. Der Widerstand 90 wird mit einem Schutzglas oder Harz bedeckt. Schließlich ist das Keramiksubstrat 10 mit dem vertieften Abschnitt 10a vollständig.
  • Das zweite elektronische Bauteil 30 wird im vertieften Abschnitt 10a der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 über das oder die Kissen 31 aus einem Lot angebracht. Die Unterfüllung 32 wird zwischen das zweite elektronische Bauteil 30 und das Keramiksubstrat 10 eingefüllt.
  • Die Metallplatte 50 wird an der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 mittels des Klebers 40 aus beispielsweise Silikongummi angeheftet. Das erste elektronische Bauteil 20 wird an der ersten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 befestigt. Gemäß 9 wird zwischen dem Keramiksubstrat 10 und dem Leiterrahmen 70 unter Verwendung des Drahts 60 eine Drahtbondierung durchgeführt.
  • Ähnlich zur ersten Ausführungsform wird dann das Gussharz 80 verwendet, das zweite elektronische Bauteil 30 und das Keramiksubstrat 10 und das erste elektronische Bauteil 20 in einen Durchgang einzusiegeln. Der Abschluss des Versiegelns vervollständigt die elektronische Vorrichtung 110 gemäß dieser Ausführungsform, wie in 9 gezeigt.
  • Der Vergussprozess bei dieser Ausführungsform kann gleich demjenigen bei der dritten Ausführungsform sein. In diesem Fall kann das gleiche Verfahren angewendet werden, mit Ausnahme der Anwendung des Keramiksubstrats mit dem vertieften Abschnitt 10a.
  • Wie oben erwähnt kann das Versiegelungsharz 81 für das zweite elektronische Bauteil verwendet werden, das zweite elektronische Bauteil 30 der elektronischen Vorrichtung 110 zu versiegeln. Das Herstellungsverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform kann verwendet werden, um die elektronische Vorrichtung 110 gemäß der vierten Ausführungsform herzustellen. D. h., die vierte Ausführungsform kann mit den oben erwähnten anderen Ausführungsformen kombiniert werden.
  • Im Beispiel von 9 verwendet die Ausführungsform das Mehrschichtkeramiksubstrat 10 zur Ausbildung des vertieften Abschnittes 10a. Das Keramiksubstrat 10 kann jedoch im Bedarfsfall auch einschichtig sein.
  • <Fünfte Ausführungsform>
  • Die 13A bis 13C sind schematische Schnittdarstellungen von Beispielen einer elektronischen Vorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform. Die 13A, 13B und 13C zeigen erste, zweite und dritte Beispiele dieser Ausführungsform.
  • Gemäß 10 bildet die vierte Ausführungsform den vertieften Abschnitt 10a an der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 durch Ausfüllen der einzelnen Keramikschicht 11, welche die zweite Oberfläche des Keramiksubstrats 10 bildet. Zusätzlich kann der vertiefte Abschnitt 10a durch Ausfüllen zweier Keramikschichten 11 und 12 gebildet werden, wie in 13A gezeigt. Der vertiefte Abschnitt 10a kann auch gemäß 13B durch Ausfüllen dreier Keramikschichten 11 bis 13 gebildet werden.
  • 13C zeigt einen Aufbau zur Anordnung des zweiten elektronischen Bauteils 30 am vertieften Abschnitt 10a. Ähnlich zu 6 kann die Metallplatte 50 das zweite elektronische Bauteil 30 über das Gussharz 80 abdecken.
  • Anstelle des Gussharzes 80 können das Versiegelungsharz 81 für das zweite elektronische Bauteil oder die Unterfüllung 32 verwendet werden, das zweite elektronische Bauteil 30 zu versiegeln. In diesem Fall kann die Metallplatte 50 angeheftet werden, nachdem das zweite elektronische Bauteil 30 mit dem Versiegelungsharz 81 oder der Unterfüllung 32 versiegelt worden ist.
  • <Sechste Ausführungsform>
  • Die 14A bis 14C sind schematische Schnittdarstellungen von Beispielen einer elektronischen Vorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform. Die 14A, 14B und 14C zeigen erste, zweite und dritte Beispiele dieser Ausführungsform.
  • Die vierten und fünften Ausführungsformen verwenden einen Flip-Chip für das zweite elektronische Bauteil 30, das in dem vertieften Abschnitt 10a der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 angeordnet wird. Das zweite elektronische Bauteil 30 kann eine Halbleitervorrichtung sein, die durch Verwendung eines Drahtes 33 beispielsweise aus Gold gemäß der sechsten Ausführungsform angebracht wird.
  • Die Seite des vertieften Abschnittes 10a muss nicht unbedingt gerade sein, sondern kann schräg verlaufen gemäß 14B oder abgestuft sein, wie in 14C gezeigt. Die Form des vertieften Abschnittes 10a kann problemlos mittels des oben erwähnten Bohr- oder Stanzvorgangs geändert werden.
  • <Siebente Ausführungsform>
  • Die 15, 16 und 17 sind schematische Schnittdarstellungen, welche erste, zweite und dritte Beispiele einer elektronischen Vorrichtung gemäß der siebenten Ausführungsform zeigen. Das einzelne zweite elektronische Bauteil 30 ist an der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 gemäß den obigen Ausführungsformen angebracht. Weiterhin können mehrere zweite elektronische Bauteile 30 verwendet werden.
  • Die 15 bis 17 zeigen Beispiele der Anordnung der zweiten elektronischen Bauteile 30 im vertieften Abschnitt 10a. Die 15 bis 17 lassen das Gussharz 80 um Versiegeln des zweiten elektronischen Bauteils 30, sowie das Versiegelungsharz 81 für das zweite elektronische Bauteil weg. Die Beispiele verwenden einen Flip-Chip und einen Kondensator als zweites elektronisches Bauteil 30.
  • Gemäß 15 kann in einem einzelnen vertieften Abschnitt 10a eine Mehrzahl zweiter elektronischer Bauteil 30 angeordnet sein. Gemäß 16 kann jeweils für ein elektrisches Bauteil 30 ein vertiefter Abschnitt 10a vorgesehen werden und gemäß 17 kann die Mehrzahl von vertieften Abschnitten 10a unterschiedliche Tiefen haben.
  • <Achte Ausführungsform>
  • Die 18A und 18B zeigen eine elektronische Vorrichtung gemäß der achten Ausführungsform. 18A ist eine schematische Schnittdarstellung und 18B ist eine schematische Draufsicht auf die Bodenseiten von 18A. Die Ausführungsform beschreibt im Wesentlichen Unterschiede gegenüber der elektronischen Vorrichtung 100 der ersten Ausführungsform (siehe 1A und 1B).
  • Die elektronische Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform umfasst im Wesentlichen das Keramiksubstrat 10, das erste elektronische Bauteil 20, das zweite elektronische Bauteil 30, den Leiterrahmen 70 und das Gussharz 80. Das erste elektronische Bauteil 20 ist an der ersten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 angeordnet. Das zweite elektronische Bauteil 30 ist an der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 angeordnet. Der Leiterrahmen 70 ist über einen oder mehrere Drähte 60 mit dem Keramiksubstrat 10 verbunden. Das Gussharz 80 versiegelt die Bauteil 10 bis 70.
  • Die elektronische Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ist so aufgebaut, dass die Metallplatte der ersten Ausführungsform weggelassen ist. Die achte Ausführungsform legt einen Abschnitt anders als den Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 entsprechend dem zweiten elektronischen Bauteil 30 von dem Gussharz 80 frei. Dieser freiliegende Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats 10 ist daher der Leerraum in dem Gussharz 80 und dient als Öffnung 80a.
  • Nachfolgend wird ein Herstellungsverfahren für die elektronische Vorrichtung dieser Ausführungsform beschrieben. Ähnlich zur ersten Ausführungsform werden das erste elektronische Bauteil 20 und das zweite elektronische Bauteil 30 an den ersten bzw. zweiten Oberflächen des Keramiksubstrats 10 angeordnet. Der Draht 60 wird verwendet, das Keramiksubstrat 10 mittels Drahtbonden mit dem Leiterrahmen 70 zu verbinden.
  • Das Werkstück wird in einer nicht gezeigten Form angeordnet und mit dem Gussharz 80 versiegelt. Der Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats 10, der nicht der Abschnitt entsprechend dem zweiten elektronischen Bauteil 30 ist, wird in enge Anlage mit der Form gebracht, um nicht mit dem Gussharz 80 versiegelt zu werden.
  • Bei dem Gussprozess wird ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform das Gussharz 80 verwendet, das Keramiksubstrat 10, das erste elektronische Bauteil 20 und das zweite elektronische Bauteil 30 in einem Durchgang zu versiegeln. Das Gussharz 80, das in die Form eingespritzt wird, fließt über die ersten und zweiten Oberflächen des Keramiksubstrats 10. Somit werden die beiden elektronischen Bauteil 20 und 30 gleichzeitig vergossen. Der Abschluss des Versiegelns mit dem Gussharz 80 stellt die elektronische Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform fertig.
  • Bei dieser Ausführungsform ist das erste elektronische Bauteil 20 ebenfalls an der ersten Oberfläche des Keramiksubstrats angebracht. Das zweite elektronische Bauteil 30 ist an der zweiten Oberfläche angebracht. Die beiden ersten und zweiten elektronischen Bauteile 20 und 30 werden beide mit dem Gussharz 80 versiegelt. Beim Vergussvorgang wird das Gussharz 80 sowohl über die erste als auch die zweite Oberfläche des Keramiksubstrats 10 gespritzt.
  • Die Ausführungsform verringert ebenfalls Belastungen über das Gussharz 80 auf dem Keramiksubstrat 10 von der ersten Oberfläche hiervon her während des Gussvorgangs. Im Ergebnis kann diese Ausführungsform verhindern, dass sich beim Vergießen im Keramiksubstrat 10 Risse bilden.
  • Bei der elektronischen Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform und bei der ersten Ausführungsform ist das Substrat 10 nicht auf ein Keramiksubstrat begrenzt und kann auch ein gedrucktes Substrat aus einem Harz oder Metallsubstrat sein.
  • 19 ist eine schematische Schnittdarstellung eines anderen Beispiels der elektronischen Vorrichtung gemäß der achten Ausführungsform. Dieses Beispiel verwendet ein gedrucktes Substrat als Substrat 10. Eine thermische Durchgangsöffnung 15 ist in dem Abschnitt der zweiten Oberfläche des Substrats 10 vorgesehen, der durch die Öffnung 80a frei von dem Gussharz 80 ist. Der freiliegende Abschnitt liegt so, dass andere Abschnitte entsprechend dem zweiten elektronischen Bauteil 30 vermieden sind.
  • Die thermische Durchgangsöffnung 15 ist durch die erste und zweite Oberfläche des Substrats 10 ausgebildet und mit einer Metallpaste, beispielsweise Cu, durch einen Druckvorgang oder Plattieren gefüllt. Die thermische Durchgangsöffnung 15 wird zur Wärmeableitung durch das Substrat 10 verwendet. In diesem Beispiel liegt die thermische Durchgangsöffnung 15 in dem Gussharz 80 frei, um die Abstrahlleistungen vom Substrat 10 über die thermische Wirkungsöffnung 15 zu verbessern.
  • Die 20A und 20B sind schematische Schnittdarstellungen, die ein anderes Beispiel der elektronischen Vorrichtung gemäß der achten Ausführungsform zeigen. 20A zeigt ein Beispiel einer Drahtbondverbindung für das zweite elektronische Bauteil 30. 20B zeigt ein Beispiel einer Bandverbindung hierfür. Gemäß der Ausführungsform kann der Draht 33 aus Gold oder Aluminium oder kann ein Bandteil 34, beispielsweise ein flexibles gedrucktes Substrat oder eine Bandverdrahtung verwendet werden, um eine Verbindung für das zweite elektronische Bauteil 30 herzustellen.
  • Die elektronische Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform lässt die Metallplatte von der elektronischen Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform weg. Die elektronische Vorrichtung gemäß der achten Ausführungsform kann durch den gleichen Vorgang wie bei der zweiten oder dritten Ausführungsform hergestellt werden. Die achte Ausführungsform kann das Keramiksubstrat 10 mit dem vertieften Abschnitt 10a gemäß der vierten Ausführungsform verwenden oder kann mit den anderen obigen Ausführungsformen kombiniert werden.
  • Bei der Ausführungsform kann der Kleber 40 verwendet werden, die Metallplatte 50 an dem Abschnitt des Substrats 10 anzuheften, der frei vom Gussharz 80 ist und nicht ein Abschnitt ist, der dem zweiten elektronischen Bauteil 30 entspricht. Die Oberfläche gegenüber der Bondoberfläche der Metallplatte 50 kann vom Gussharz 80 frei sein. Dieser Aufbau ist gleich wie bei der elektronischen Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
  • <Neunte Ausführungsform>
  • Die 21A bis 21C sind schematische Schnittdarstellungen einer elektronischen Vorrichtung gemäß der neunten Ausführungsform. Die 21A, 21B und 21C zeigen erste, zweite und dritte Beispiele dieser Ausführungsform. Diese Beispiele bringen zusätzliche Bauteile 35 bis 39 zu den elektronischen Vorrichtungen gemäß der ersten bis siebten Ausführungsformen an Oberflächen der Metallplatte 50 hinzu, welche von dem Gussharz 80 frei sind.
  • 21A zeigt eine Sensorvorrichtung 35, beispielsweise einen Drucksensor, Winkelsensor oder Temperatursensor und eine passive Vorrichtung 36 an Oberflächen der Metallplatte 50, die von dem Gussharz 80 frei sind. Diese Vorrichtungen können gebondet werden. Eine Schutzplatte 37, beispielsweise eine Glasplatte ist angebondet, um die Bauteile 35 und 36 zu versiegeln. Mit diesem Beispiel kann die elektronische Vorrichtung bevorzugt als Sensoranordnung verwendet werden.
  • 21B zeigt eine Wärmeabstrahlflosse 38 aus Aluminium oder Kupfer an der Oberfläche der Metallplatte 50, die frei von dem Gussharz 80 ist, um die Abstrahlleistung zu verbessern. Die Wärmeabstrahlflosse 38 ist mit der Metallplatte 50 über eine Wärmeleitpaste (nicht gezeigt) in Kontakt.
  • 21B zeigt eine Wärmeabstrahlblock 39 an der Oberfläche des Gussharzes an den ersten und zweiten Oberflächen des Substrats 10 der elektronischen Vorrichtung. Der Wärmeabstrahlblock 39 ist aus Aluminium oder Kupfer und ist mittels Anbonden oder Verstemmen befestigt. In diesem Fall wird die elektronische Vorrichtung zwischen inneren flachen gegenüberliegenden Oberflächen der beiden Wärmeabstrahlblöcke 39 eingeschlossen, um zu verhindern, dass sich die elektronische Vorrichtung wirft.
  • Der Wärmeabstrahlblock 39 nahe der Metallplatte 50 ist thermisch mit der Metallplatte 50 verbunden, um die Abstrahlleistung zu verbessern. Zwischen die Metallplatte 50 und den Wärmeabstrahlblock 39 ist für eine thermische Verbindung ein Federbauteil 39a eingesetzt. Anstelle des Federbauteils und der Federbauteile 39a kann vorteilhafter Weise auch ein Gel, beispielsweise ein Silikongel verwendet werden, um die Abstrahlleistung zu erhalten.
  • Es sei festzuhalten, dass die elektronische Vorrichtung gemäß der Ausführungsform mit den Herstellungsverfahren und den Ausgestaltungen der obigen Ausführungsformen kombinierbar ist.
  • <Zehnte Ausführungsform>
  • Die zehnte Ausführungsform beschreibt verschiedene Beispiele der Anordnung des zweiten elektronischen Bauteils 30 und der zweiten Oberfläche des Substrats 10.
  • Die 22A und 22B zeigen ein erstes Beispiel einer elektronischen Vorrichtung gemäß der zehnten Ausführungsform. 22A ist eine schematische Darstellung. 22B ist eine schematische Draufsicht von der Unterseite von 22A her. 23A und 23B zeigen ein zweites Beispiel der elektronischen Vorrichtung gemäß der zehnten Ausführungsform. 23A ist eine schematische Schnittdarstellung. 23B ist eine schematische Ansicht von unten auf 23A.
  • Das erste Beispiel der Ausführungsform in den 22A und 22B zeigt das zweite elektronische Bauteil 30, das mittig auf der zweiten Oberfläche des Substrats 10 angeordnet ist. Die Metallplatte 50 ist an einem Umfang der zweiten Oberfläche des Substrats 10 angeheftet. Die Metallplatte 50 ist frei von dem Gussharz 80.
  • Das zweite Beispiel der Ausführungsform der 23A und 23B zeigt das zweite elektronische Bauteil 30 am Umfang der zweiten Oberfläche des Substrats 10. Die Metallplatte 50 ist mittig auf der zweiten Oberfläche des Substrats angeheftet. Die Metallplatte 50 ist frei von dem Vergussharz 80.
  • Bei den beiden Beispielen der Ausführungsform der 22A und 22B bzw. 23A und 23B ist die Oberfläche des Gussharzes 80 in einer Höhenlage mit der Oberfläche der Metallplatte 50, die frei von dem Gussharz 80 ist, und zwar über die gesamte zweite Oberfläche des Substrats 10 hinweg. Dies ist vorteilhaft aus dem folgenden Grund: ein externes Wärmeabführbauteil kontaktiert einfacher die Oberfläche der Metallplatte 50 als im Fall, bei dem die Oberfläche des Gussharzes 80 über die Oberfläche der Metallplatte 50 vorsteht (zum Beispiel in den 1A und 1B).
  • <Elfte Ausführungsform>
  • Die elfte Ausführungsform beschreibt verschiedene Wärmeabführmöglichkeiten von der Oberfläche der Metallplatte 50, welche über die zweite Oberfläche des Substrats 10 hinweg frei von dem Gussharz 80 ist. Diese Wärmeabführmöglichkeiten stehen an der Oberfläche der Metallplatte 50 zu Verfügung, indem Wärmeaustausch mit Wärmeabführteilen gemacht wird, beispielsweise einem Festkörper für eine Festkörperwärmeabfuhr, Gas für eine Gaswärmeabfuhr und eine Flüssigkeit für eine Flüssigkeitsabfuhr.
  • Die 24A und 24B zeigen ein erstes Beispiel einer elektronischen Vorrichtung gemäß der elften Ausführungsform. 24A ist eine schematische Schnittdarstellung. 24B ist eine schematische Draufsicht von der Bodenseite von 24A her. Die 25A und 25B zeigen ein zweites Beispiel der elektronischen Vorrichtung gemäß der elften Ausführungsform. 25A ist eine schematische Schnittdarstellung und 25B ist eine schematische Draufsicht von der Bodenseite von 25A her.
  • Das erste Beispiel der Ausführungsform in den 24A und 24B kontaktiert direkt den Wärmeabstrahlblock 39 mit der Oberfläche der Metallplatte 50, die über die zweite Oberfläche des Substrats 10 hinweg frei von dem Gussharz 80 ist, um die Metallplatte 50 thermisch mit dem Wärmeabstrahlblock zu verbinden. Da die freiliegende Oberfläche der Metallplatte 50 gegenüber dem Gussharz 80 zurückgezogen ist, ist der Wärmeabstrahlblock 39 mit einem Vorsprung versehen, um direkt die Metallplatte 50 kontaktieren zu können.
  • Das zweite Beispiel der Ausführungsform in den 25A und 25B schafft einen Flüssigkeitskanal 82 für die Oberfläche der Metallplatte 50, die über die zweite Oberfläche des Substrats 10 hinweg frei von dem Gussharz 80 ist. Der Flüssigkeitskanal 82 wird für ein flüssiges Kühlmittel, wie Wasser oder Öl verwendet. Der Flüssigkeitskanal 82 wird durch Wandflächen des Gussharzes 80 gebildet, die von der freiliegenden Oberfläche der Metallplatte 50 vorstehen.
  • Es versteht sich, dass diese Ausführungsform mit Herstellungsverfahren und Ausgestaltungen der bereits beschriebenen Ausführungsformen kombinierbar ist. Beispielsweise kann die elfte Ausführungsform die Metallplatte 50 weglassen und die zweite Oberfläche des Substrats 10 direkt vom Gussharz 80 freilassen. Die Wärmeabführmöglichkeiten der 24A und 24B bzw. 25A und 25B können dann bei dieser freiliegenden Oberfläche angewendet werden.
  • <Zwölfte Ausführungsform>
  • Die 26A und 26B zeigen eine elektronische Vorrichtung gemäß der zwölften Ausführungsform. 26A ist eine schematische Schnittdarstellung. 26B ist eine schematische Draufsicht von der Bodenseite von 26A her.
  • Ähnlich zur ersten Ausführungsform verwendet die zwölfte Ausführungsform den Kleber 40 zum Anheften der Metallplatte 50 an einem Abschnitt der zweiten Oberfläche des Substrats 10, wobei ein Abschnitt entsprechend dem zweiten elektronischen Bauteil vermieden oder umgangen wird. Die Oberfläche gegenüber der Anheftoberfläche der Metallplatte 50 ist frei von dem Gussharz 80. Bei dieser Ausgestaltung steht die Oberfläche des Gussharzes 80 nach außen von der Oberfläche der Metallplatte 50 vor, die frei von dem Gussharz 80 ist; dies gilt für die gesamte Oberfläche des Substrats 10.
  • Bei der Ausgestaltung der Ausführungsform der 26A und 26B versiegelt das Gussharz 80 die Oberfläche der Metallplatte 50 entlang dem Umfang, d. h. benachbart der Oberfläche, welche frei von dem Gussharz 80 ist.
  • Beispielsweise in den 1A und 1B ist der Umfang der Oberfläche der Metallplatte 50 nicht durch einen Teil des Gussharzes 80 benachbarte Oberfläche der Metallplatte 50, die frei von dem Gussharz 80 ist, über die zweite Oberfläche des Substrats 10 hinweg versiegelt. Das Gussharz 80 endet an der Kante der Metallplatte 50.
  • In diesem Fall fällt eine Linie, welche die Öffnung des Gussharzes 80 zeigt, mit der Umfangslinie der Metallplatte 50 zusammen, wenn von der zweiten Oberfläche des Substrats 10 her betrachtet wird. Bei der zwölften Ausführungsform liegt jedoch die Linie, welche die Öffnung im Gussharz 80 darstellt, innerhalb der Umfangslinie der Metallplatte 50, wenn von der zweiten Oberfläche des Substrats 10 her betrachtet wird.
  • Die Ausführungsform kann Belastungen an einer Grenzfläche zwischen der Metallplatte 50 und dem Gussharz 80 verringern, da das Gussharz 80 dem Umfang der Oberfläche der Metallplatte 50 übergreift. Im Ergebnis ist es möglich, noch besser zu verhindern, dass sich das Gussharz 80 von der Metallplatte 50 löst.
  • Es versteht sich ausdrücklich, dass die Ausführungsform auch mit den Herstellungsverfahren und Ausgestaltungen der bisherigen Ausführungsformen kombinierbar ist. Diese Ausführungsform kann auch die Metallplatte 50 weglassen und die zweite Oberfläche des Substrats 10 direkt frei oder unbedeckt von dem Gussharz 80 machen.
  • <Dreizehnte Ausführungsform>
  • Die 27A und 27B zeigen eine elektronische Vorrichtung gemäß der dreizehnten Ausführungsform. 27A ist eine schematische Schnittdarstellung. 27B ist eine schematische Draufsicht von der Bodenseite von 27A her. Die dreizehnte Ausführungsform stellt eine Verbesserung der zwölften Ausführungsform dar.
  • Gemäß den 27A und 27B versiegelt das Gussharz 80 die Oberfläche der Metallplatte 50 entlang deren Umfang, d. h. benachbarte Oberfläche hiervon, die über die zweite Oberfläche des Substrats 10 hinweg gesehen frei von dem Gussharz 80 ist. Zusätzlich bildet die Ausführungsform eine Vertiefung 52 in dem Abschnitt des Gussharzes 80, das den Umfang der Oberfläche der Metallplatte 50 bedeckt. Die Vertiefung 52 stellt eine Einkerbung dar, die ein Ablösen des Gussharzes 80 verhindert. Diese Vertiefung 52 kann beispielsweise durch Pressen oder Ätzen gebildet werden.
  • Bei dieser Ausführungsform gelangt das Gussharz 80 mit der Einkerbung in Eingriff, die von der Vertiefung 52 an dem Abschnitt des Gussharzes 80 gebildet wird, der den Umfang der Oberfläche der Metallplatte 50 bedeckt. D. h., die Vertiefung 52 liefert einen Verankerungseffekt, der verhindert, dass sich das Gussharz 80 abschält.
  • Die Vertiefung 52 kann durch einen Vorsprung von der Oberfläche der Metallplatte 50 aus ersetzt werden. Grundsätzlich ist es ausreichend, eine Verformung zu bilden, die an dem Abschnitt des Gussharzes 80, der den Umfang der Oberfläche der Metallplatte 50 abdeckt, einen Verankerungseffekt liefert.
  • <Vierzehnte Ausführungsform>
  • Die 28A und 28B zeigen eine elektronische Vorrichtung gemäß der vierzehnten Ausführungsform. 28A ist eine schematische Schnittdarstellung. 28B ist eine schematische Draufsicht von der Bodenseite von 28A her. Bei dieser Ausführungsform steht die Oberfläche des Gussharzes 80 nach außen von der Oberfläche der Metallplatte 50 vor, die an der zweiten Oberfläche des Substrats 10 frei von dem Gussharz 80 ist.
  • Gemäß den 28A und 28B ist die elektronische Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform mit dem Gussharz 80 in der Mitte und dem Umfang der elektronischen Vorrichtung an der zweiten Oberfläche des Substrats 10 versehen. Das Gussharz in der Mitte der elektronischen Vorrichtung versiegelt das zweite elektronische Bauteil 30. Das Gussharz 80 am Umfang besteht nur aus sich selbst.
  • Der Teil des Gussharzes 80 am Umfang der elektronischen Vorrichtung ist dicker als der Teil des Gussharzes 80 im mittleren Teil. In den 28A und 28B ist das dicke Gussharz 80 am Umfang der elektronischen Vorrichtung in Form eines quadratischen Rahmens äquivalent zum Umfang der elektronischen Vorrichtung. Das dünne Gussharz 80 in der Mitte hat in Draufsicht die Form eines langgestreckten Rechteckes.
  • Die Dicke der elektronischen Vorrichtung ist gleich einem Abstand zwischen der Oberfläche des Gussharzes 80 an der ersten Oberfläche des Substrats 10 und der Oberfläche des Gussharzes 80 an der zweiten Oberfläche hiervon. Die Ausführungsform schafft eine elektronische Vorrichtung, die teilweise unterschiedliche Dicke hat. Der Umfang der elektronischen Vorrichtung ist insbesondere dicker als eine Mitte hiervon, und zwar um einen Betrag d gemäß 28A.
  • Die Ausführungsform ändert teilweise die Dicke des Gussharzes 80 an der zweiten Oberfläche des Substrats 10. Das Gussharz 80 kann problemlos mit unterschiedlichen Dicken versehen werden, indem eine entsprechende Form für den Gussvorgang vorgesehen wird. Gemäß der Ausführungsform ist der Umfang der elektronischen Vorrichtung dicker als eine Mitte hiervon, um Verwerfungen im Substrat 10 zu verhindern.
  • <Fünfzehnte Ausführungsform>
  • Die fünfzehnte Ausführungsform beschreibt verschiedene Ebenenformen des Gussharzes 80 für die zweite Oberfläche des Substrats 10.
  • Die 29A, 29B und 29C zeigen erste, zweite und dritte Beispiele von Ebenenformen für das Gussharz 80 gemäß dieser Ausführungsform. Diese Ausführungsform liefert Ebenenformen für das Gussharz 80 und ist bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen anwendbar.
  • Gemäß den 29A bis 29C ist das Substrat 10 gemäß dieser Ausführungsform in Draufsicht eine quadratische bzw. rechteckförmige Platte. In den 29A bis 29C ist die zweite Oberfläche des Substrats 10 in der Öffnung 80a, wo kein Gussharz 80 verwendet wird, freiliegend. Die Metallplatte kann ähnlich wie in den 1A und 1B an dem freiliegenden Abschnitt angeheftet sein.
  • Bei dem ersten Beispiel gemäß 29A ist das streifenförmige Gussharz 80 mittig und an beiden Seiten über die zweite Oberfläche des Substrats 10 hinweg ausgebildet, um sich zwischen einem Paar oberer und unterer gegenüberliegender Seiten der zweiten Oberfläche des Substrats 10 in vertikaler Richtung zu erstrecken.
  • Beim zweiten Beispiel von 29B ist das streifenförmige Gussharz 80 in Kreuzform ausgebildet, um sich zwischen einem Paar oberer und unterer gegenüberliegender Seiten der zweiten Oberfläche des Substrats 10 in vertikaler Richtung und zwischen einem Paar linker und rechter gegenüberliegender Seiten der zweiten Oberfläche des Substrats 10 in horizontaler Richtung zu verlaufen.
  • Gemäß den 29A und 29B hat das Gussharz 80 an der zweiten Oberfläche des Substrats 10 die Streifenform als Ebenenform, die sich zwischen einem Paar gegenüberliegender Seiten der zweiten Oberfläche erstreckt. Wenn das Gussharz 80 auf die zweite Oberfläche des Substrats 10 gespritzt wird, fließt das Gussharz 80 von einer des Paares gegenüberliegender Seiten zu der anderen auf der zweiten Oberfläche. Somit kann das Gussharz 80 effizient eingespritzt werden.
  • Weiterhin kann das Gussharz 80 die Ebenenform gemäß dem dritten Beispiel von 29C haben. Es sei ausdrücklich festgehalten, dass das Gussharz 80 auch die anderen Ebenenformen haben kann, wie sie in den oben erwähnten Beispielen dargestellt sind.
  • <Sechzehnte Ausführungsform>
  • Nachfolgend wird eine sechzehnte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die 31A und 31B zeigen eine elektronische Vorrichtung gemäß dieser sechzehnten Ausführungsform. 31A ist eine Schnittdar stellung. 31B ist eine schematische Draufsicht auf die elektronische Vorrichtung gesehen von der Unterseite von 31A her.
  • Die elektronische Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform enthält ein Substrat 310, ein erstes elektronisches Bauteil 320, ein zweites elektronisches Bauteil 330, eine Metallplatte 340, einen Leiterrahmen 350 und ein Gussharz 360.
  • Gemäß den 31A und 31B ist die elektronische Vorrichtung eine quadratische plattenförmige Gusspackung. Beispielsweise beträgt die Packungsgröße annähernd 50 × 50 × 6,6 mm, was von den angeordneten ersten und zweiten elektronischen Bauteilen 320 und 330, der Schaltungsgröße oder den Typen von elektronischen Bauteilen abhängt.
  • Das Substrat 310 ist gemäß 31A ein plattenförmiges Verdrahtungssubstrat mit einer ersten Oberfläche 311 und einer der ersten Oberfläche 311 gegenüberliegenden zweiten Oberfläche 312. Eine Schaltungsverdrahtung ist auf der ersten Oberfläche 311 des Substrats 310 und innerhalb hiervon angeordnet. Das Substrat 310 verwendet beispielsweise ein Keramiksubstrat, eine gedruckte Schaltkreiskarte oder Platine oder ein Metallsubstrat. Der elektrische Schaltkreis des Substrats 310 ist über einen Draht 370 mit dem Leiterrahmen 350 verbunden. Der Draht 370 ist ein Au- oder Al-Bonddraht und ist mit einer normalen Drahtbondierung am Substrat 310 angebracht.
  • Das erste elektronische Bauteil 320 ist ein Präzisionsbauteil, beispielsweise ein LSI oder eine Flip-Chip-Vorrichtung an der ersten Oberfläche 311 des Substrats 310. Das erste elektronische Bauteil 320 steht über wenigstens ein Kissen 321 elektrisch mit dem elektrischen Schaltkreis des Substrats 310 in Verbindung. Eine Unterfüllung 322 ist zwischen das erste elektronische Bauteil 320 und das Substrat 310 eingefüllt. Die Unterfüllung 322 ist aus einem Epoxydharz, das als Verstärkungsharz dient.
  • Das zweite elektronische Bauteil 330 enthält Bauteile wie eine Spule, eine Leistungsvorrichtung, eine Steuervorrichtung, Kondensatoren und Oszillatoren auf der ersten Oberfläche 311 des Substrats 310. Das zweite elektronische Bauteil 330 ist über einen Bonddraht, beispielsweise aus Al oder Au oder über ein Vergussmaterial wie Lot oder einen elektrisch leitfähigen Kleber mit dem elektrischen Schaltkreis des Substrats 310 verbunden. Im Gegensatz zum ersten elektronischen Bauteil 320 als einem Präzisionsbauteil ist das zweite elektronische Bauteil 330 widerstandsfähig gegenüber Einflüssen wie einer Verformung des Substrats 310.
  • Die Metallplatte 340 ist an die zweite Oberfläche 312 des Substrats 310 durch einen Kleber 341 angeheftet, so dass ein Teil der zweiten Oberfläche 312 des Substrats 310 entsprechend dem ersten elektronischen Bauteil 320 auf der zweiten Oberfläche 312 frei bleibt. Mit anderen Worten, die Metallplatte 340 ist an einem Abschnitt der zweiten Oberfläche 312 des Substrats 310 mittels dem Kleber 341 angebracht, der nicht der Abschnitt der zweiten Oberfläche 312 des Substrats 310 ist, wo das erste elektronische Bauteil 320 von der ersten Oberfläche 311 vorsteht. An der zweiten Oberfläche 312 des Substrats 310 liegt die Metallplatte 340 somit nicht an einer Position entsprechend dem ersten elektronischen Bauteil 320. Die Metallplatte 340 ist daher so angeordnet, dass das erste elektronische Bauteil 320 quasi vermieden wird.
  • Gemäß 31B hat die Metallplatte 340 eine quadratisch/hufeisenartige Form. Zwei Metallplatten 340 sind vorgesehen. Die beiden Metallplatten 340 sind so angeordnet, dass sie einen unterbrochenen Ring bilden. Zwischen den Metallplatten 340 liegt ein Bereich, wo keine Metallplatte 340 vorliegt. Ein Abschnitt des Bereichs, der mit der Strichpunktlinie eingefasst ist, entspricht dem „Abschnitt der zweiten Oberfläche 312 des Substrats 310, wo das erste elektronische Bauteil 320 auf der gegenüberliegenden ersten Oberfläche 311 vorsteht", wie oben erwähnt. Dieser Abschnitt enthält keine Metallplatte 340.
  • In 31B entspricht eine gepunktete Linie um die Metalllinie 340 herum einer Öffnungskante des Gussharzes 360 unterhalb des elektronischen Bauteils. Ein Pfeil in 31B gibt das Beispiel der Lage einer Gussharzöffnung 365 an, die später noch beschrieben wird.
  • Jede Metallplatte 340 ist entsprechend einem wärmeerzeugenden Element oder Heizelement, beispielsweise einem Leistungselement im zweiten elektronischen Bauteil 330 auf der ersten Oberfläche 311 des Substrats 310 angeordnet. D. h., die Metallplatte 340 arbeitet auch als Wärmesenke. Das Heizelement ist mit dem elektrischen Schaltkreis auf der ersten Oberfläche 311 des Substrats 310 über eine Ag-Paste verbunden. Für eine zuverlässige Wärmeübertragung hat die Ag-Paste bevorzugt eine thermische Leitfähigkeit von mehr oder gleich 4 W/m·K.
  • Zwischen den beiden Metallplatten 340 liegt ein Spalt vor. Dieser Spalt wird als Einspritzkanal 361 zum Einspritzen von Harz in dem oben erwähnten Abschnitt verwendet, wenn das Gussharz 360 vergossen wird.
  • Der Kleber 341 heftet die Metallplatte 340 an die zweite Oberfläche 312 des Substrats 310. Beispielsweise verwendet der Kleber 341 ein Silikonharz als Hauptkomponente. Insbesondere hat der Kleber 341 bevorzugt eine thermische Leitfähigkeit von gleich oder größer 4 W/m·K, um zuverlässig die Wärme vom Substrat 310 auf die Metallplatte 340 zu übertragen.
  • Die Metallplatte 340 und der Leiterrahmen 350 werden durch Stanzen/Pressen oder Ätzen eines Leiterrahmenmaterials hergestellt. Die Metallplatte 340 ist als eine Insel aus dem Leiterrahmenmaterial gebildet. Der Leiterrahmen 350 stellt eine Verdrahtung zur elektrischen Verbindung nach außen hin dar. Eine Dicke der Metallplatte 340 ist im Wesentlichen gleich derjenigen, des Leiterrahmens 350.
  • Die Metallplatte 340 und der Leiterrahmen 350 sind hauptsächlich aus einem Cu-Leiterrahmenmaterial, wenn die Wärmeabführung berücksichtigt wird. Es gibt jedoch einen großen Unterschied in den linearen Ausdehnungskoeffizienten des Leiterrahmenmaterials aus Cu und dem Substrat 310. Für eine Anpassung der linearen Ausdehnungskoeffizienten kann auch Fe-Material verwendet werden.
  • Insbesondere hat ein bevorzugtes Leiterrahmenmaterial einen linearen Ausdehnungskoeffizienten α von kleiner gleich 11 und einem Elastizitätsmodul E von kleiner als 200 GPa, um Anpassung an den linearen Ausdehnungskoeffizienten des Substrats 310 zu haben und unter Berücksichtigung von Belastungen an der Substratskante. Besonders bevorzugt ist das Leiterrahmenmaterial so ausgelegt, das α < 9 GPA und E < 150 GPa.
  • Mit Blick auf die Löt- oder Schweißbarkeit kann das Leiterrahmenmaterial mit PPF (Ni/Pd/Au) plattiert sein, beispielsweise elektrolytischer Nickel, Sn und Au. Die Materialoberfläche kann auch aufgeraut sein, um ein Ablösen des Gussharzes 360 zu verhindern.
  • Das Gussharz 360 ist ein Harzteil zum Versiegeln des Substrats 10, des ersten elektronischen Bauteils 320 und des zweiten elektronischen Bauteils 330. Zur Ausbildung des Gussharzes 360 wird eine Transfergusstechnik verwendet.
  • Genauer gesagt, das Gussharz 360 versiegelt nicht nur die erste Oberfläche 311 des Substrats 310, sondern auch die zweite Oberfläche 312, wobei die Metallplatte 340 frei bleibt, wie in 31B gezeigt. Das Gussharz 360 versiegelt auch einen Abschnitt der ersten Oberfläche 311 des Substrats 310 zur Anordnung des ersten elektronischen Bauteils 320 und einen Abschnitt der zweiten Oberfläche 312 des Substrats 310 ohne die Metallplatte 340 in einer sandwichartigen Art.
  • Das Gussharz 360 muss nur den Abschnitt des Substrats 310 auf Sandwichart versiegeln, wobei das Substrat 310 oder das erste elektronische Bauteil 320 aufgrund eines Gießdruckes des Harzes nicht verformt wird. Die Ausführungsform vermeidet die Verformung des ersten elektronischen Bauteils 320, da dieses ein Präzisionsbauteil, beispielsweise ein LSI ist. Das Gussharz 360 schließt die Abschnitte des Substrats 310 auf die erste Oberfläche 311 von der zweiten Oberfläche 312, wo das erste elektronische Bauteil 320 vorsteht, ein.
  • Das Gussharz 360 verwendet als Gussmaterial beispielsweise Epoxydharz. Das Gussharz 360 ist oftmals ein Harz, das einen Wärmeausdehnungskoeffizienten α hat, der zwischen 8 und 14 liegt, um eine Anpassung oder Übereinstimmung mit dem Wärmeausdehnungskoeffizienten α zwischen jedem Bauteil und dem Substrat 310 zu haben. Das Harz muss eine lange Gelzeit haben sowie eine geringe Viskosität, so dass das Gussharz 360 die zweite Oberfläche des Substrats 310 wirksam verfüllen kann. Weiterhin hat das Gussharz 360 bevorzugt einen hohen Glasübergangspunkt Tg für Hochtemperaturanwendungszwecke.
  • Nachfolgend wird ein bevorzugtes Beispiel für das Gussharz 360 genauer angegeben. Zur Verwendung mit der Metallplatte 340 und dem Leiterrahmen 350 aus Cu hat das Gussharz 260 bevorzugt die folgenden Eigenschaften: linearer Ausdehnungskoeffizienten α1 < 17, Elastizitätsmodul E1 < 20 GPa, minimale Schmelzviskosität < 30 Pa·s (175°C), Gelzeit > 20 Sekunden, und Spiralfluss > 80 cm. Das Gussharz 360 hat bevorzugt Tg < 150°C und besonders bevorzugt Tg > 175°C. Weiterhin hat das Gussharz 360 bevorzugt 10 < α1 < 14, E1 < 17 GPa und eine Minimumschmelzviskosität von 20 (Pa·s) oder weniger. Weiterhin hat das Gussharz 360 bevorzugt eine Gelzeit von weniger als 25 Sekunden und einen Spiralfluss von 100 cm.
  • Der Leiterrahmen 350 steht teilweise als Außenleiter vom Gussharz 360 vor. Der Außenleiter ermöglicht eine elektrische Verbindung zwischen der elektronischen Vorrichtung und der Außenseite. Es wurde der Gesamtaufbau einer elektronischen Vorrichtung gemäß diese Ausführungsform beschrieben.
  • Nachfolgend wird ein Herstellungsverfahren für die elektronische Vorrichtung der 31A und 31B unter Bezugnahme auf 32 beschrieben. 32 zeigt den Herstellungsprozess für die elektronische Vorrichtung vor 32.
  • Das elektronische Bauteil 320 und das zweite elektronische Bauteil 330 werden auf der ersten Oberfläche 311 des Substrats 310 angeordnet, wo ein elektrischer Schaltkreis auszubilden ist. Es wird eine Drahtbondierung nach Bedarf durchgeführt. Ein Leiterrahmenmaterial wird zur Bildung der Metallplatte 340 und des Leiterrahmens 350 bearbeitet. Die Metallplatte 340 und der Leiterrahmen 350 werden über Verbindungsstege durchgängig gemacht.
  • Die Metallplatte 340 wird an die zweite Oberfläche 312 des Substrats 310 unter Verwendung des Klebers 341 angeheftet, um einen Abschnitt der zweiten Oberfläche 312 des Substrats 310 freizulassen, der dem ersten elektronischen Bauteil 320 entspricht. Der Draht wird verwendet, das Substrat 310 mit dem Leiterrahmen 350 über eine Drahtbondierung zu verbinden. Dieser Ablauf schafft ein Werkstück 380 der elektronischen Vorrichtung gemäß den 31A und 31B ohne das Gussharz 360.
  • Es wird dann eine Gussvorrichtung verwendet, um das Gussharz 360 auszubilden. Gemäß 32 umfasst die Gussvorrichtung eine untere Form 381 und eine obere Form 382. Die untere Form 381 und die obere Form 382 werden zusammengefügt, um einen Raum 383 zu bilden, der der äußeren Form der elektronischen Vorrichtung entspricht. Die obere Form 382 ist mit einem Kolben 384 versehen, um den Raum 383 mit dem Gussharz 360 zu versorgen. Das Gussharz 360 wird in den Raum 383 über den Kolben 384 und die Gießharzöffnung 385 eingebracht. Die obere Form 382 und die untere Form 381 sind mit einem Luftablass 386 gegenüber dem Einlass 385 versehen, um Luft aus dem Raum 383 nach außen abführen zu können.
  • Die untere Form 381 ist mit einem Vorsprung 387 versehen, der die Metallplatte 340 kontaktiert. Der Vorsprung 387 kontaktiert die Metallplatte 340, so dass die Metallplatte 340 frei von dem Gussharz 360 bleibt.
  • Das vorbereitete Werkstück 380 wird in die untere Form 381 der Gießvorrichtung eingesetzt. Dann wird die untere Form 381 mit der oberen Form 382 verschlossen. Danach versiegelt das Gussharz 360 die erste Oberfläche 311 des Substrats 310. Das Gussharz 360 versiegelt auch die zweite Oberfläche 312 des Substrats 310, wobei die Metallplatte 340 oder die Metallplatten 340 aufgedeckt wird. Hierzu wird das Gussharz 360 von einem Kolben 384 zwangsgefördert und fließt in Richtung der ersten Oberfläche 311 und der zweiten Oberfläche 312 der Metallplatte 310.
  • Das Gussharz 360 fließt über die zweite Oberfläche 312 des Substrats 310 und auch durch den Einspritzkanal 361 gemäß 31B. Das Gussharz 360 wird auch in den Abschnitt der zweiten Oberfläche 312 des Substrats 310 eingefüllt, der gegenüber dem ersten elektronischen Bauteil 320 vorspringt.
  • Das Gussharz 360 wird in den Raum 383 eingefüllt, um die erste Oberfläche 311 und die zweite Oberfläche 312 des Substrats 310 zu versiegeln. Ein Gießdruck des Gussharzes 360 wirkt auf das Werkstück 380. An dem Abschnitt des Substrats 310, wo das erste elektronische Bauteil 320 vorliegt, versiegelt das Gussharz 360 den Abschnitt der ersten Oberfläche 311 des Substrats 310 zur Anordnung des ersten elektronischen Bauteils 320 und den Abschnitt der zweiten Oberfläche 312 des Substrats 310, der frei von der Metallplatte 340 ist, um diesen Abschnitt zwischen sich einzuschließen.
  • Der Gießdruck des Gussharzes 360 wirkt somit gleichförmig von sowohl der ersten Oberfläche 311 als auch der zweiten Oberfläche 312 des Substrats 310 her. Somit wird das Substrat 310 keinem Gießdruck ausgesetzt, der die erste Oberfläche 311 oder die zweite Oberfläche 312 auslenken würde. Das Substrat 310 bzw. das erste elektronische Bauteil 320 hierauf werden somit durch einen Gießdruck nicht verformt. Nachfolgend werden die Verbindungsstege entfernt, um die elektronische Vorrichtung der 31A und 31B fertig zustellen.
  • Wie oben erwähnt wird bei der Ausführungsform der Abschnitt der ersten Oberfläche 311 des Substrats 310 zur Anordnung des ersten elektronischen Bauteils 320 und der Abschnitt der zweiten Oberfläche 312 des Substrats 310, der frei von der Metallplatte 340 ist, sandwichartig eingeschlossen.
  • Der Abschnitt des Substrats 310 dem ersten elektronischen Bauteil 320 wird gleichförmig einem Gießdruck des Gussharzes 360 von der ersten Oberfläche 311 und der zweiten Oberfläche 312 des Substrats 310 her unterworfen. Somit erfolgt ein gleichförmiger Gießdruck. Folglich unterliegt die Anordnung keinerlei Kräften, welche die erste Oberfläche 311 oder die zweite Oberfläche 312 auszulenken versuchen. Der Abschnitt des Substrats 310 mit dem ersten elektronischen Bauteil 320 kann somit an Verformungen gehindert werden, die das Substrat 310 oder das als Präzisionsteil ausgebildete erste elektronische Bauteil 320 betreffen würden.
  • Das erste elektronische Bauteil 320 ist äquivalent zu einem elektronischen Bauteil.
  • <Siebzehnte Ausführungsform>
  • Nachfolgend werden Unterschiede zwischen des siebzehnten und der sechzehnten Ausführungsform beschrieben. 33 ist eine schematische Draufsicht auf eine elektronische Vorrichtung gemäß der siebzehnten Ausführungsform, gesehen von der Bodenseite der elektronischen Vorrichtung und entspricht im Wesentlichen 31B. In 33 ist eine gepunktete Linie um die Metallplatte 340 herum entsprechend einer Öffnungskante des Gussharzes 360 unterhalb des elektronischen Bauteils.
  • Wie in 33 gezeigt, ist die Metallplatte 340 in Draufsicht rechteckförmig. Zwei Metallplatten 340 sind mit einem Abstand dazwischen angeordnet. Der Abstand ist größer als die Abmessung des ersten elektronischen Bauteils 320. Die Metallplatte 340 ist nicht an einem Abschnitt der zweiten Oberfläche 312 des Substrats 310 angeordnet, in Projektion dem ersten elektronischen Bauteil 320 entspricht. Dieser Abschnitt ist mit dem Gussharz 360 versehen.
  • Gemäß der Ebenenform und der Anordnung der Metallplatte 340 ist der Einspritzkanal 361 für das Gussharz 360 breiter als der Einspritzkanal 361 in 31B. Das Gussharz 360 kann noch besser über die zweite Oberfläche 312 des Substrats 310 geführt werden, was die Einspritzleistung für das Gussharz 360 verbessert.
  • <Achtzehnte Ausführungsform>
  • Nachfolgend werden Unterschiede zwischen der achtzehnten Ausführungsform und den sechzehnten und siebzehnten Ausführungsformen beschrieben. 34 ist eine schematische Draufsicht auf eine elektronische Vorrichtung gemäß der achtzehnten Ausführungsform von der Bodenseite der elektronischen Vorrichtung her gesehen und entspricht im Wesentlichen 31B. In 34 entspricht eine gepunktete Linie um die Metallplatte 340 einer Öffnungskante des Gussharzes 360 unterhalb des elektronischen Bauteils.
  • Gemäß 34 ist die Metallplatte 340 in Draufsicht annähernd quadratisch. Vier Metallplatten 340 sind so angeordnet, dass sie an den Ecken eines virtuellen Rechtecks angeordnet sind. Keine der Metallplatten 340 liegt an einem Abschnitt der zweiten Oberfläche 312 des Substrats 310, der in Projektion dem ersten elektronischen Bauteil 320 entspricht, also diesem gegenüber liegt. Jede der Metallplatten 340 ist an die zweite Oberfläche 312 des Substrats 310 angeheftet, so dass der Abschnitt der zweiten Oberfläche 312 des Substrats 310 frei bleibt, der in Projektion dem ersten elektronischen Bauteil 320 entspricht, also diesem gegenüber liegt.
  • Diese Ausführungsform ordnet separat vier Metallplatten 340 an. Das Gussharz 360 befindet sich folglich zwischen den Metallplatten 340. Die zweite Oberfläche 312 des Substrats 310 kann mit mehr Gussharz versehen werden, als in den Beispielen der 31B und 33.
  • Wenn das Gussharz 360 schrumpft und eine niedrigere Temperatur erreicht, besteht eine annähernde Eins-zu-eins-Entsprechung zwischen dem Betrag des Gussharzes 360 auf der zweiten Oberfläche 312 und dem Betrag des Gussharzes 360 auf der ersten Oberfläche 311 des Substrats 310, bezogen auf Leiterrahmen 350 oder Substrat 310. Somit kann die elektronische Vorrichtung noch besser vor Verwerfungen aufgrund unterschiedlicher Schrumpfungen geschützt werden.
  • <Neunzehnte Ausführungsform>
  • Nachfolgend werden Unterschiede zwischen der neunzehnten Ausführungsform und den sechzehnten bis achtzehnten Ausführungsformen beschrieben.
  • Die 35A und 35B zeigen eine elektronische Vorrichtung gemäß der neunzehnten Ausführungsform. 35A ist eine Schnittdarstellung. 35B ist eine schematische Draufsicht auf die elektronische Vorrichtung, gesehen von der Bodenseite der 35A her. In 35B entspricht eine gepunktete Linie um die Metallplatte 340 einer Öffnungskante des Gussharzes 360 unterhalb des elektronischen Bauteils.
  • Gemäß 35A ordnet diese Ausführungsform das erste elektronische Bauteil 320 nicht an einer inneren Kante der ersten Oberfläche 311 des Substrats 310, sondern in Richtung eines der Leiterrahmen 350 an. Das zweite elektronische Bauteil 350 liegt folglich in Richtung des anderen Leiterrahmens 350 entgegengesetzt zu dem ersten elektronischen Bauteil 320 auf der ersten Oberfläche 311 des Substrats 310.
  • Gemäß 35B ist die Metallplatte 340 nicht an den Abschnitt der zweiten Oberfläche 312 des Substrats 310 angeordnet, der in Projektion gesehen dem ersten elektronischen Bauteil entspricht. Die Metallplatte 340 ist an der zweiten Oberfläche 312 des Substrats 310 entsprechend der Anordnungsposition des zweiten elektronischen Bauteils 330 angeheftet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Metallplatte 340 in der Draufsicht rechteckförmig. Die Metallplatte 340 liegt so, dass sie in Richtung des anderen Leiterrahmens 350 verschoben ist.
  • Wie oben erwähnt kann die Metallplatte 340 frei gemäß der Lage entsprechend des ersten elektronischen Bauteils 320 als Präzisionsteil auf die erste Oberfläche 311 des Substrats 310 verschoben werden.
  • <Zwanzigste Ausführungsform>
  • Nachfolgend werden Unterschiede zwischen der zwanzigsten Ausführungsform und der sechzehnten bis neunzehnten Ausführungsformen beschrieben. 36 ist eine schematische Schnittdarstellung der elektronischen Vorrichtung gemäß der zwanzigsten Ausführungsform. Wie in 36 gezeigt, bedeckt das Gussharz 360 eine Aussenkante 342 der Metallplatte 340.
  • Das Gussharz 360 kann die Außenkante 342 der Metallplatte 340 unter Verwendung des Vorsprungs 387 der unteren Form 381 in der Gießvorrichtung bedecken, wobei ein Bereich des Vorsprungs 387 in Kontakt mit der Metallplatte 340 kleiner als die Metallplatte 340 ist.
  • Wie oben erwähnt kann das Gussharz 360 die Außenkante 342 der Metallplatte 340 bedecken, so dass es sich um die Außenkante 342 legt. Es ist somit möglich, noch besser zu verhindern, dass sich das Gussharz 360 von der Metallplatte 340 löst.
  • <Einundzwanzigste Ausführungsform>
  • Nachfolgend werden Unterschiede zwischen der einundzwanzigsten Ausführungsform und der sechzehnten bis zwanzigsten Ausführungsformen beschrieben. 37 ist eine schematische Schnittdarstellung der elektronischen Vorrichtung gemäß der einundzwanzigsten Ausführungsform. Gemäß 37 unterscheidet sich die Höhe des Gussharzes 360 von derjenigen in 31A an der zweiten Oberfläche 312 des Substrats 310.
  • Genauer gesagt, das Gussharz 360 ist an dem Abschnitt der zweiten Oberfläche 312 des Substrats 310 gesehen, der in Projektion dem ersten elektronischen Bauteil 320 (auf der gegenüberliegenden Seite des Substrats) entspricht. In diesem Fall ist das Gussharz 360 bezogen auf die zweite Oberfläche 312 des Substrats 10 höher als die Metallplatte 340. Dieser Abschnitt des Gussharzes 360 ist niedriger als der höchste Abschnitt des Gussharzes 360 auf der zweiten Oberfläche 312 des Substrats 310.
  • Die Höhe des Gussharzes 360 kann eingestellt werden, indem die Form der unteren Form 381 in der in Gießvorrichtung geändert wird. Die Höhe des Gussharzes 360 kann frei eingestellt werden. Mit diesem Aufbau kann die Wahrscheinlichkeit von Fehlstellen minimiert werden, die ansonsten auf der zweiten Oberfläche 312 erzeugt werden können, wenn das Gussharz 360 unzureichend eingespritzt wird.
  • Eine Einstellung der Höhe des Gussharzes 360 kann auch die Einspritzgeschwindigkeit des Gussharzes 360 über die zweite Oberfläche 312 des Substrats 310 einstellen. Das in der unteren Form 381 und der oberen Form 382 eingelegte Werkstück 380 kann die gleiche Einspritzgeschwindigkeit des Gussharzes 360 über die erste Oberfläche 311 und die zweite Oberfläche 312 des Substrats 310 ermöglichen. Es ist möglich, dass Gussharz 360 in dem Raum 383 zwischen der unteren Form 381 und der oberen Form 382 ohne Einschließen von Luft in dem Raum 383 einzufüllen.
  • Da keine Luft in den Raum 383 verbleibt, wirkt ein gleichförmiger Gießdruck auf die erste Oberfläche 311 und die zweite Oberfläche 312 des Substrats 310 während des Versiegelungsvorgangs mit Harz.
  • <Zweiundzwanzigste Ausführungsform>
  • Nachfolgend werden Unterschiede zwischen der zweiundzwanzigsten Ausführungsform und den sechzehnten bis einundzwanzigsten Ausführungsformen beschrieben. 38 ist eine schematische Schnittdarstellung der elektronischen Vorrichtung gemäß der zweiundzwanzigsten Ausführungsform. Wie in 38 gezeigt, ist das Gussharz 360 so hoch wie die Metallplatte 340 an der zweiten Oberfläche 312 des Substrats 310.
  • Insbesondere ist das Gussharz 360 an dem Abschnitt der zweiten Oberfläche 312 des Substrats 310 vorgesehen, der in Projektion und damit gegenüberliegend dem ersten elektronischen Bauteil 320 ist. In diesem Fall ist das Gussharz 360 so hoch wie die Me tallplatte 340 bezogen auf die zweite Oberfläche 312 des Substrats 310. Dieser Abschnitt des Gussharzes 360 ist insgesamt der höchste Abschnitt des Gussharzes 360, da es auf der zweiten Oberfläche 312 des Substrats 310 ausgebildet wird.
  • Mit dieser Ausführungsform kann eine Metallplatte 340, die dicker als diejenige der 31A und 31B ist, verwendet werden, so dass die Metallplatte 340 so hoch und damit dick wie das Gussharz 360 ist. Beispielsweise kann ein unterschiedlich geformtes Material als Metallplatte 340 verwendet werden. Unterschiedliche Materialien können für die Metallplatte und den Leiterrahmen 350 verwendet werden.
  • Da die elektronische Vorrichtung eine durchgehende Höhe gegenüber der zweiten Oberfläche 312 des Substrats 310 zeigt, besteht keine Notwendigkeit, die Form einer anderen Vorrichtung zur Anbringung der elektronischen Vorrichtung an andere Vorrichtungen anzupassen. Die elektronische Vorrichtung lässt sich somit problemlos weiter verbauen.
  • <Dreiundzwanzigste Ausführungsform>
  • Nachfolgend werden Unterschiede zwischen der dreiundzwanzigsten Ausführungsform und den sechzehnten bis zweiundzwanzigsten Ausführungsformen beschrieben. 39 ist eine schematische Schnittdarstellung der elektronischen Vorrichtung gemäß der dreiundzwanzigsten Ausführungsform. Gemäß 39 enthält das Substrat 310 das erste elektronische Bauteil 320, beispielsweise einen LSI.
  • Das Substrat 310 ist beispielsweise laminiert. Das erste elektronische Bauteil 320 in dem Substrat 310 ist mit einer Verdrahtung verbunden, die für eine Funktion innerhalb des Substrats 310 ausgebildet ist. Die erste Oberfläche 311 des Substrats 310 weist nur das zweite elektronische Bauteil 330 auf.
  • Die Metallplatte 340 ist an die zweite Oberfläche 312 des Substrats 310 angeheftet, um den Abschnitt der zweiten Oberfläche 312 des Substrats 310 freizulassen, der in Projektion und damit gegenüberliegend dem ersten elektronischen Bauteil 320 entspricht. In diesem Fall ist die Metallplatte 340 in einer Position entsprechend dem zweiten elektronischen Bauteil 330 und der zweiten Oberfläche 312 des Substrats 310 befestigt. Die Metallplatte leitet Wärme von dem zweiten elektronischen Bauteil 330 über das Substrat 310 ab.
  • Wenn das Substrat 310 das erste elektronische Bauteil 320 enthält, wie oben genannt, versiegelt das Gussharz 360 auch den Abschnitt der ersten Oberfläche 311 des Substrats 310, der in Projektion dem ersten elektronischen Bauteil 320 entspricht und den Abschnitt der zweiten Oberfläche 312 des Substrats 310 ohne die Metallplatte 340 in Sandwichart. Ein Gießdruck wirkt gleichmäßig auf den Abschnitt des Substrats 310 zur Anordnung des ersten elektronischen Bauteils 320 von der ersten Oberfläche 311 und der zweiten Oberfläche 312 des Substrats 310 her. Somit wir das Substrat 310 nicht verformt.
  • <Vierundzwanzigste Ausführungsform>
  • Nachfolgend werden Unterschiede zwischen der vierundzwanzigsten Ausführungsform und der sechzehnten bis dreiundzwanzigsten Ausführungsformen beschrieben. Es wurden bisher Ausführungsformen beschrieben, die so aufgebaut sind, dass die Metallplatte 340 an die zweite Oberfläche 312 des Substrats 310 unter Verwendung des Klebers 341 angeheftet wird; die vierundzwanzigste Ausführungsform beschreibt einen Aufbau, der die Metallplatte 340 nicht verwendet.
  • 40 ist eine schematische Schnittdarstellung durch eine elektronische Vorrichtung gemäß der vierundzwanzigsten Ausführungsform. Gemäß 40 weist die elektronische Vorrichtung ein Keramiksubstrats 390, das erste elektronische Bauteil 320, das zweite elektronische Bauteil 330, den Leiterrahmen 350 und das Gussharz 360 auf.
  • Das Keramiksubstrat 390 umfasst eine erste Oberfläche 391 und eine zweite Oberfläche 392 gegenüberliegend der ersten Oberfläche 391 und enthält in seinem Inneren eine Verdrahtungsschicht. Das erste elektronische Bauteil 320 und das zweite elektronische Bauteil 330 sind auf der ersten Oberfläche 391 des Keramiksubstrats 390 angeordnet. Die Metallplatte 340 in den bisherigen Ausführungsformen ist oder sind unnötig, da das Keramiksubstrat 390 eine hohe Abstrahlleistung hat. Ähnlich zu der sechzehnten Ausführungsform ist ein elektrischer Schaltkreis auf dem Keramiksubstrat 390 mit dem Leiterrahmen 350 über den oder die Drähte 370 verbunden.
  • Das Gussharz 360 versiegelt die erste Oberfläche 391 und die zweite Oberfläche 392 des Keramiksubstrats 390, so dass eine Innenkante 392a der zweiten Oberfläche 392 des Keramiksubstrats 390 frei bleibt. Weiterhin versiegelt das Gussharz 360 eine Außenkante 391a der ersten Oberfläche 391 des Keramiksubstrats 390 und eine Außenkante 392b der zweiten Oberfläche 392 des Keramiksubstrats 390 sandwichartig.
  • Diese Versiegelung wird aus dem folgenden Grund verwendet. Wie oben erwähnt, enthält das Keramiksubstrat 390 in sich wenigstens eine Verdrahtungsschicht. Das Keramiksubstrat 390 verwirft sich an den Außenkanten 391a und 392b, wenn die Verdrahtungsdichte niedrig ist. Ein Spalt tritt zwischen der unteren Form 381 und der Außenkante 391a des Keramiksubstrats 390 auf. Wenn ein Gießdruck auf die Außenkanten 391a und 392b des Keramiksubstrats 390 wirkt, verwerfen sich die Außenkanten 391a und 392b. Die untere Form 381 drückt gegen die sich verwerfenden Außenkanten 391a und 392b. Schließlich bricht das Keramiksubstrat 390. Um dieses Problem zu beheben, versiegeln die erste Oberfläche 391 und die zweite Oberfläche 392 des Keramiksubstrats 390 die Außenkanten 391a und 392b sandwichartig, wie oben beschrieben. Ein Gießdruck wirkt gleichförmig auf die erste Oberfläche 391 und die zweite Oberfläche 392 des Keramiksubstrats 390, so dass verhindert wird, dass die Außenkanten 391a und 392b sich verformen und brechen. Weiterhin löst diese Ausführungsform das Problem, dass die Außenkanten 391a und 392b des Keramiksubstrats 390 sich leicht verwerfen, was dazu führen kann, dass das Gussharz 390 in die zweite Oberfläche 392 des Keramiksubstrats 390 eintritt und dort einen Gussgrad bildet.
  • Als Herstellungsverfahren der oben genannten elektronischen Vorrichtung wird ein Werkstück so vorbereitet, dass das erste elektronische Bauteil 320 und das zweite elektronische Bauteil 330 auf der ersten Oberfläche 391 des Keramiksubstrats 390 angeordnet werden. Unter Verwendung der Gießvorrichtung versiegelt das Gussharz 360 die erste Oberfläche 391 und die zweite Oberfläche 392 des Keramiksubstrats 390 so, dass der Innenbereich oder die Innenkante 392a de zweiten Oberfläche 392 frei bleibt. Zu diesem Zweck muss der Vorsprung 387 in der unteren Form 381 lediglich in Kontakt mit dem inneren Bereich 392a der zweiten Oberfläche 392 des Keramiksubstrats 390 sein.
  • Um das Keramiksubstrat 390 mit dem Gussharz zu versiegeln, wie oben beschrieben, versiegelt das Gussharz 360 die Außenkante 391a der ersten Oberfläche des Keramiksubstrats 390 und die Außenkante 392b der zweiten Oberfläche 392 hiervon sandwichartig. Ein Gießdruck des Gussharzes 360 kann gleichförmig auf die Außenkanten 391a und 392a des Keramiksubstrats 390 sowohl von der ersten Oberfläche 391 als auch der zweiten Oberfläche 392 des Keramiksubstrats 390 her aufgebracht werden. Damit ist es möglich zu verhindern: eine Auslenkkraft wirkt auf die Außenkanten 391a und 392b des Keramiksubstrats 390; die Außenkanten 391a und 392b verformen sind; das Keramiksubstrat 390 oder das erste elektronische Bauteil 320 werden verformt.
  • Wie oben erwähnt unterliegen die Außenkanten 391a und 392b des Keramiksubstrats 390 Verwerfungen. Das Gussharz 360 kann die Außenkanten 391a und 392b umschließen, so dass der innere Bereich über die Innenkante 392a der zweiten Oberfläche 392 des Keramiksubstrats 390 frei vom Gussharz 360 bleiben und Wärme abgeben können. Das Keramiksubstrat 390 kann vor Verformungen oder Zerstörungen geschützt werden.
  • <Fünfundzwanzigste Ausführungsform>
  • Nachfolgend werden Unterschiede zwischen der fünfundzwanzigsten Ausführungsform und der vierundzwanzigsten Ausführungsform beschrieben. 41 ist eine schematische Schnittdarstellung durch eine elektronische Vorrichtung gemäß der fünfundzwanzigsten Ausführungsform. Gemäß 41 verwendet die Ausführungsform ebenfalls das Gussharz 360 für die Innenkante 392a der zweiten Oberfläche 392 des Keramiksubstrats 390. Das Gussharz 360 liegt an einem Abschnitt der Innenkante oder dem inneren Bereich 392a der zweiten Oberfläche 392 des Keramiksubstrats 390 der in Projektion und damit gegenüberliegend oder entsprechend dem ersten elektronischen Bauteil 320 ist.
  • Mit diesem Aufbau wird das Keramiksubstrat 390 zwischen dem Gussharz 360 und der ersten Oberfläche 391 und dem Gussharz an der zweiten Oberfläche 392 des Keramiksubstrats 390 am Innenbereich 392a der zweiten Oberfläche 392 des Keramiksubstrats 390 eingeschlossen. Ein gleichförmiger Gießdruck wirkt auf die erste Oberfläche 391 und die zweiten Oberfläche 392 des Keramiksubstrats 390. Es besteht nur eine äußerst geringe Wahrscheinlichkeit, dass das Keramiksubstrat 390 verformt wird.
  • Insbesondere ist das Keramiksubstrat 390 sandwichartig an der ersten Oberfläche 391 und an der zweiten Oberfläche 392 an der Stelle des inneren Bereichs 392a der zweiten Oberfläche 392a des Keramiksubstrats eingeschlossen. Es ist möglich, Verformungen des Keramiksubstrats 390, sowie Zerstörungen des elektronischen Bauteils 320 aufgrund eines Gießdrucks durch das Gussharz 360 zu verhindern.
  • Die Formen des Vorsprungs 387 in der unteren Form 381 für die Gießvorrichtung kann entsprechend geändert werden, um das Gießharz 360 auch in dem inneren Bereich 392a der zweiten Oberfläche 392 des Keramiksubstrats 390 auszubilden.
  • <Sechsundzwanzigste Ausführungsform>
  • Nachfolgend werden Unterschiede zwischen der sechsundzwanzigsten Ausführungsform und er vierundzwanzigsten und fünfundzwanzigsten Ausführungsform beschrieben. 42 ist eine schematische Schnittdarstellung einer elektronischen Vorrichtung gemäß der sechsundzwanzigsten Ausführungsform. Gemäß 42 ist nur das zweite elektronische Bauteil 330 an der ersten Oberfläche 391 des Keramiksubstrats 390 angeordnet. Das erste elektronische Bauteil 320 befindet sich an einem inneren Bereich 392a der zweiten Oberfläche 392 des Keramiksubstrats 390.
  • Das erste elektronische Bauteil 320 kann an dem Keramiksubstrat 390 angebracht werden, selbst wenn ein Bauteil als erstes elektronisches Bauteil 320 verwendet wird, das zum Eingießen nicht geeignet ist. Elektronische Bauteile, die zum Eingießen nicht geeignet sind, umfassen unter anderem MEMS, Aluminium-Elektrolyt-Kondensatoren, Tantal-Kondensatoren und Spulenbauteile.
  • Da das erste elektronische Bauteil 320 an einem Abschnitt frei vom Gussharz 360 angeordnet ist, wird das erste elektronische Bauteil 320, das zum Eingießen nicht geeignet ist, davor geschützt, in seinen Eigenschaften verschlechtert zu werden oder aufgrund eines Gießdrucks durch das Gussharz 360 zerstört zu werden.
  • Zusätzlich ist das erste elektronische Bauteil 320 mit einem Schutzfilm 323 bedeckt. Der Schutzfilm 323 verwendet beispielsweise ein Harz. Der Schutzfilm 323 schützt das erste elektronische Bauteil 320 unabhängig von dem Gussharz 360.
  • Bei einem Herstellungsverfahren für diese elektronische Vorrichtung wird das zweite elektronische Bauteil 330 auf der ersten Oberfläche 391 des Keramiksubstrats 390 angeordnet. Das Gussharz 360 versiegelt den elektrischen Schaltkreis auf dem Keramiksubstrat 390 und den Leiterrahmen 350, die miteinander über die Drähte 370 verbunden sind.
  • Das erste elektronische Bauteil 320 ist an dem inneren Bereich 392a der zweiten Oberfläche 392 des Keramiksubstrats 390 angeordnet. Schließlich wird der Schutzfilm 323 vorgesehen, der das erste elektronische Bauteil 320 abgedeckt, so dass die elektronische Vorrichtung gemäß 42 fertig gestellt ist.
  • <Andere Ausführungsformen>
  • Die 31A, 31B, 33 und 34 zeigen Anordnungen mit einer Mehrzahl von Metallplatten 340, wobei eine der Metallplatten 340 eine Öffnung hat, die in Projektion gesehen oder gegenüberliegend dem ersten elektronischen Bauteil 320 ist.
  • Die sechzehnten bis dreiundzwanzigsten Ausführungsformen heften die Metallplatte 340 an die zweite Oberfläche 312 des Substrats 310. Der Grund ist, Wärme vom Substrat 310 an die Metallplatte 340 zu übertragen und die Wärme nach außen abzuführen. Die Metallplatte 340 muss jedoch nicht eingesetzt werden, wenn die Abstrahlleistung des Substrats 310 unter Verwendung von beispielsweise thermischen Durchgangsöffnungen verbessert wird. In diesem Fall verwendet das Substrat nur ein Verdrahtungssubstrat, beispielsweise eine gedruckte Platine.
  • Der Gussharzeinlass 385 der 31B, 33 und 34 liegt in einer Ecke der elektronischen Vorrichtung. Dies stellt lediglich ein Beispiel dar. Als anderes Beispiel kann der Gussharzeinlass 385 auch an einer Seite der elektronischen Vorrichtung liegen.
  • Die sechsundzwanzigste Ausführungsform zeigt den Aufbau, bei dem das erste elektronische Bauteil 320 mit dem Schutzfilm 323 bedeckt ist. Dieser Schutzfilm 323 kann weggelassen werden.
  • Die vorliegende Erfindung zeichnet sich somit unter anderem durch die folgenden Aspekte und Merkmale aus:
    Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine elektronische Vorrichtung: ein Substrat mit ersten und zweiten Oberflächen, wobei die erste Oberfläche gegenüberliegend der zweiten Oberfläche ist; ein erstes elektronisches Element, das auf der ersten Oberfläche des Substrats angeordnet ist; ein zweites elektronisches Element, das auf der zweiten Oberfläche des Substrats angeordnet ist; und einen Harzverguss der das erste elektronische Element und die erste Oberfläche des Substrats versiegelt. Der Harzverguss versiegelt weiterhin das zweite elektronische Element auf der zweiten Oberfläche des Substrats. Die zweite Oberfläche des Substrats hat einen Abschnitt, der frei von dem Harzverguss ist. Das zweite elektronische Element ist nicht auf besagtem Abschnitt der zweiten Oberfläche angeordnet.
  • Gemäß diesem Aufbau wird das Gussharz in den Abschnitt der zweiten Oberfläche des Substrats entsprechend dem zweiten elektronischen Element eingespritzt, wenn der Harzverguss verwendet wird, die ersten und zweiten elektronischen Elemente zu versiegeln. Diese Ausgestaltung verringert Belastungen durch den Harzverguss auf das Keramiksubstrat von der ersten Oberfläche des Substrats her im Vergleich zu einer herkömmlichen Technik, bei der die Versiegelung durch Aufbringen eines Klebers erfolgt, der weicher als ein Gussharz ist und der auf die zweite Oberfläche des Keramiksubstrats aufgebracht wird. Im Ergebnis ist es möglich, zu verhindern, dass das Substrat während des Vergießens bricht. Auf diese Weise wird die Gussharzbelastung, die auf das Substrat von einer Oberfläche des Substrats her wirkt, während des Gießprozesses verringert. Der Gießprozess, der eine halbvergossene elektronische Vorrichtung verwendet, die das erste elektronische Element an der ersten Oberfläche des Substrats und das zweite elektronische Element an der zweiten Oberfläche hiervon verwendet.
  • Alternativ enthält die elektronische Vorrichtung: eine Metallplatte, die an dem Abschnitt der zweiten Oberfläche des Substrats mittels eines Klebers angeheftet ist. Die Metallplatte hat eine Oberfläche gegenüberliegend der zweiten Oberfläche und die Oberfläche der Metallplatte ist frei von dem Harzverguss. Auf diese Weise ist die Abstrahlleistung durch die Metallplatte verbessert.
  • Die zweite Oberfläche des Substrats kann weiterhin einen zweiten Abschnitt aufweisen, der mit dem Harzverguss bedeckt ist. Das zweite elektronische Element ist nicht auf dem zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche angeordnet, und der Harzverguss steht auf dem zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche nach außen von der Oberfläche der Metallplatte vor. Außerdem ist ein Umfang der Oberfläche der Metallplatte mit dem Harzverguss versiegelt. Es ist möglich, Belastungen an einer Grenzfläche zwischen der Metallplatte und dem Harzverguss zu verringern, um den Effekt zu verbessern, dass sich das Harz nicht von der Metallplatte löst. Weiterhin kann der Umfang der Oberfläche der Metallplatte eine Eindrückung aufweisen, um zu verhindern, dass der Harzverguss sich ablöst und die Eindrückung in der Metallplatte kann mit dem Harzverguss versiegelt werden. Auch hiermit kann verhindert werden, dass sich der Harzverguss von diesem Abschnitt löst.
  • Alternativ liegt der Abschnitt der zweiten Oberfläche um eine Mitte des Substrats herum und der zweite Abschnitt der zweiten Oberfläche liegt an einem Umfang des Substrats, und wobei der Harzverguss am zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche dicker ist als der Harzverguss am zweiten elektronischen Element. Es lässt sich erwarten, dass das Substrat an Verwerfungen gehindert werden kann, da die elektronische Vorrichtung in ihrer Mitte dicker als am Umfang ist.
  • Alternativ kann eine Oberfläche des Harzvergusses am zweiten elektronischen Element in der gleichen Ebene wie die Oberfläche der Metallplatte liegen. Die Metallplatte ist in der Lage, problemlos mit einer externen Wärmeableitvorrichtung in Kontakt zu gelangen.
  • Alternativ kann das Substrat eine quadratische Plattenform haben und der Harzverguss am zweiten elektronischen Element kann Streifenform haben, bis sich von einer Seite der quadratischen Plattenform zur gegenüberliegenden Seite erstreckt. Wenn der Harzverguss auf die zweite Oberfläche des Substrats gespritzt wird, kann der Harzverguss problemlos von einem des Paares gegenüberliegender Seiten zu der anderen auf der zweiten Oberfläche fließen. Es ist möglich, den Harzverguss effizienter einzubringen.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine elektronische Vorrichtung auf: ein Keramiksubstrat mit ersten und zweiten Oberflächen, wobei die erste Oberfläche gegenüberliegend der zweiten Oberfläche ist; ein erstes elektronisches Element, das auf der ersten Oberfläche des Keramiksubstrats angeordnet ist; eine Metallplatte, die an einen ersten Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats mittels eines Klebers angeheftet ist; ein zweites elektronisches Element, das an einem zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats angeordnet ist; und einen Harzverguss, der das Keramiksubstrat und die ersten und zweiten elektronischen Elemente derart versiegelt, dass die Metallplatte frei bleibt. Der erste Abschnitt der zweiten Oberfläche ist unterschiedlich zum zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche.
  • Mit diesem Aufbau wird der Harzverguss in den Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats eingespritzt, der dem zweiten elektronischen Element entspricht, wenn der Harzverguss verwendet wird, die ersten und zweiten elektronischen Elemente zu versiegeln. Diese Ausgestaltung verringert Belastungen des Harzvergusses auf das Keramiksubstrat von der ersten Oberfläche des Substrats her im Vergleich zu einer herkömmlichen Technik, bei der die Versiegelung durch Aufbringen eines Klebers auf die zweite Oberfläche des Keramiksubstrats erfolgt, der weicher als ein Gießharz ist. Im Ergebnis ist es möglich, Missbildungen während des Gießprozesses im Keramiksubstrat zu verhindern.
  • Alternativ kann die Metallplatte das zweite elektronische Element nicht bedecken.
  • Weiterhin kann die Metallplatte das zweite elektronische Element über den Harzverguss bedecken.
  • Alternativ kann der zweite Abschnitt der zweiten Oberfläche eine Konkavität mit einem Boden haben und das zweite elektronische Element kann an diesem Boden der Konka vität angeordnet sein. Es ist möglich, den Vorstehbetrag des zweiten elektronischen Elements über die zweite Oberfläche des Keramiksubstrats zu verringern und die Größe der elektronischen Vorrichtung in der Dickenrichtung des Keramiksubstrats so klein wie möglich zu machen.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Herstellungsverfahren für eine elektronische Vorrichtung auf: Anordnen eines ersten elektronischen Elements an einer ersten Oberfläche eines Keramiksubstrats; Anheften einer Metallplatte an einen ersten Abschnitt einer zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats, wobei die zweite Oberfläche gegenüberliegend der ersten Oberfläche ist; Anordnen eines zweiten elektronischen Elements an einem zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats, wobei der zweite Abschnitt der zweiten Oberfläche unterschiedlich zum ersten Abschnitt der zweiten Oberfläche ist; und Versiegeln des Keramiksubstrats und der ersten und zweiten elektronischen Elemente mit einem Harzverguss, wobei die Metallplatte frei bleibt. Die Metallplatte ist über einen Kleber an das Keramiksubstrat angeheftet. Der zweite Abschnitt der zweiten Oberfläche ist unterschiedlich zum ersten Abschnitt der zweiten Oberfläche, und die ersten und zweiten elektronischen Elemente werden gleichzeitig mit dem Harzverguss versiegelt.
  • Bei diesem Aufbau wird der Harzverguss sowohl der ersten als auch der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats zugeführt, wenn der Harzverguss verwendet wird, die ersten und zweiten elektronischen Elemente zu versiegeln. Diese Ausgestaltung verringert Belastungen des Harzvergusses auf das Keramiksubstrat von der ersten Oberfläche des Substrats her im Vergleich zu einer herkömmlichen Technik, welche eine Versiegelung durch Aufbringen eines Klebers auf die zweite Oberfläche des Keramiksubstrats liefert, der weicher als das Gussharz ist. Im Ergebnis ist es möglich, Missbildungen im Keramiksubstrat während es Gießprozesses zu verhindern.
  • Gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist ein Herstellungsverfahren für eine elektronische Vorrichtung auf: Anordnen eines ersten elektronischen Elements an einer ersten Oberfläche des Keramiksubstrats; Anheften einer Metallplatte an einen ersten Abschnitt einer zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats, wobei die zweite Oberfläche entgegengesetzt zur ersten Oberfläche ist; Anordnen eines zweiten elektronischen Elements an einem zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats, wobei der zweite Abschnitt der zweiten Oberfläche unterschiedlich zum ersten Abschnitt der zweiten Oberfläche ist; Versiegeln des Keramiksubstrats und des ersten elektronischen Elements mit einem ersten Harzverguss, wobei die Metallplatte frei bleibt; und Versiegeln des zweiten elektronischen Elements mit einem zweiten Harzverguss bei einer Gießtemperatur gleich der Gießtemperatur des ersten Harzvergusses. Der zweite Harzverguss hat einen Elastizitätsmodul gleich oder größer als 100 MPa, und die Metallplatte ist über einen Kleber an dem Keramiksubstrat angeheftet.
  • Mit diesem Aufbau hat der Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats entsprechend dem zweiten elektronischen Element die Versiegelung mit dem Gussharz, das einem Elastizitätsmodul von 100 MPa oder mehr bei Gießtemperatur des Gussharzes hat, wenn das Gussharz verwendet wird, das erste elektronische Element zu versiegeln. Diese Ausgestaltung verringert Belastungen des Gussharzes auf das Keramiksubstrat von der ersten Oberfläche des Substrats her im Vergleich zu einer herkömmlichen Technik, welche die Versiegelung durch Aufbringen eines Klebers auf die zweite Oberfläche des Keramiksubstrats bewerkstelligt, der weicher als ein Gussharz ist.
  • Gemäß einer fünften Ausführungsform weist ein Herstellungsverfahren für eine elektronische Vorrichtung auf: Anordnen eines ersten elektronischen Elements von einer ersten Oberfläche eines Keramiksubstrats; Anheften einer Metallplatte an einen ersten Abschnitt einer zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats, wobei die zweite Oberfläche gegenüberliegend der ersten Oberfläche ist; Anordnen eines zweiten elektronischen Elements an einem zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats, wobei der zweite Abschnitt der zweiten Oberfläche unterschiedlich zum ersten Abschnitt ist; Versiegeln des Keramiksubstrats, der Metallplatte und der ersten und zweiten elektronischen Elemente mit einem Harzverguss; und Entfernen eines Abschnittes des Harzvergusses, um die Metallplatte freizulegen. Die Metallplatte ist über einen Kleber an dem Keramiksubstrat anheftet.
  • Diese Ausgestaltung verringert Belastungen des Gussharzes auf das Keramiksubstrat von der ersten Oberfläche des Substrats her, da das Gussharz das gesamte Keramik substrat versiegelt. Im Ergebnis ist es möglich, Missbildungen im Keramiksubstrat während des Gießprozesses zu verhindern.
  • Alternativ kann das Herstellungsverfahren weiterhin enthalten: Ausbilden einer Konkavität im zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats. Das zweite elektronische Element wird am Boden der Konkavität angeordnet.
  • Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine elektronische Vorrichtung auf: ein Substrat, das eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche hat; ein elektronisches Element, das in einem ersten Abschnitt der ersten Oberfläche des Substrats angeordnet ist; eine Metallplatte, die an die zweite Oberfläche des Substrats angeheftet ist, wobei ein zweiter Abschnitt der zweiten Oberfläche des Substrats entgegengesetzt zu dem elektronischen Element frei bleibt; und einen Harzverguss, der die erste Oberfläche des Substrats versiegelt und die zweite Oberfläche des Substrats versiegelt, so dass die Metallplatte frei bleibt. Der Harzverguss schließt den ersten Abschnitt der ersten Oberfläche und den zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche des Substrats zwischen sich ein, also umschließt diese Abschnitte.
  • Bei der obigen Vorrichtung wird der Abschnitt des Substrats zum Anbringen des elektronischen Elements gleichförmig mit einem Gießdruck des Gussharzes von sowohl der ersten Oberfläche als auch der zweiten Oberfläche des Substrats her beaufschlagt. Das Substrat kann so ausgelegt werden, dass die Aufbringung einer Auslenkkraft verhindert wird. Es ist möglich, Verformungen des Substrats und des elektronischen Elements zu verhindern. Somit wird ein Aufbau geschaffen, bei dem die Verformung des Substrats aufgrund des Gießdrucks vom Gussharz verhindert ist.
  • Gemäß einer siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine elektronische Vorrichtung auf: ein Substrat mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche gegenüberliegend der ersten Oberfläche; ein elektronisches Element, das in dem Substrat angeordnet ist, wobei die erste Oberfläche einen ersten Abschnitt entsprechend dem elektronischen Element enthält; eine Metallplatte, die an einer zweiten Oberfläche des Substrats so angeordnet ist, dass ein zweiter Abschnitt der zweiten Oberfläche des Substrats entgegengesetzt zum ersten Abschnitt der ersten Oberfläche frei bleibt; und einen Harzverguss, der die erste Oberfläche des Substrats versiegelt und die zweite Oberfläche des Substrats so versiegelt, dass die Metallplatte frei bleibt. Der Harzverguss schließt den ersten Abschnitt der ersten Oberfläche und den zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche des Substrats zwischen sich ein.
  • Bei der obigen Vorrichtung wird auf den Abschnitt des Substrats zur Anbringung des elektronischen Elements der Gießdruck des Gussharzes von sowohl der ersten Oberfläche als auch der zweiten Oberfläche des Substrats her gleichförmig aufgebracht. Das Substrat kann so aufgebaut werden, dass die Aufbringung einer Auslenkkraft verhindert wird. Es ist möglich, Verformungen des Substrats und des elektronischen Elements zu verhindern. Somit wird ein Aufbau geschaffen, bei dem Verformungen des Substrats aufgrund des Gießdrucks vom Gussharz vermieden sind.
  • Alternativ kann das Gussharz eine Außenkante der Metallplatte bedecken. Damit ist es möglich, zu verhindern, dass sich das Gussharz von der Metallplatte ablöst.
  • Alternativ weist die zweite Oberfläche des Substrats weiterhin einen dritten Abschnitt auf, der mit dem Harzverguss verdeckt ist. Die Metallplatte ist nicht in den dritten Abschnitt der zweiten Oberfläche angeordnet. Die Metallplatte hat von der zweiten Oberfläche des Substrats aus eine erste Höhe. Der Harzverguss, der auf einem zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche angeordnet ist, hat von der zweiten Oberfläche des Substrats aus eine zweite Höhe. Der Harzverguss, der auf dem dritten Abschnitt der zweiten Oberfläche angeordnet ist, hat ausgehend von der zweiten Oberfläche des Substrats eine dritte Höhe. Die zweite Höhe ist größer als die erste Höhe und kleiner als die dritte Höhe.
  • Der obige Aufbau macht es möglich, die Einspritzgeschwindigkeit des Gussharzes auf die zweite Oberfläche des Substrats während der Herstellung der elektronischen Vorrichtung einzustellen. Ein gleichförmiger Gießdruck kann gleichzeitig auf die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche des Substrats während des Harzversiegelns aufgebracht werden. Das Substrat kann so ausgelegt werden, dass die Aufbringung einer Auslenkkraft verhindert ist.
  • Alternativ weist die zweite Oberfläche des Substrats weiterhin einen dritten Abschnitt auf, der mit dem Harzverguss bedeckt ist. Die Metallplatte ist nicht in den dritten Abschnitt der zweiten Oberfläche angeordnet. Die Metallplatte hat von der zweiten Oberfläche des Substrats aus eine erste Höhe. Der Harzverguss hat auf dem zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche von der zweiten Oberfläche des Substrats aus eine zweite Höhe. Der Harzverguss hat auf dem dritten Abschnitt der zweiten Oberfläche von der zweiten Oberfläche des Substrats aus eine dritte Höhe. Die ersten, zweiten und dritten Höhen sind zueinander gleich.
  • Die zweite Oberfläche des Substrats stellt die gleiche Höhe sicher und ist flach ausgebildet. Die elektronische Vorrichtung kann problemlos an anderen Bauteilen angebracht werden.
  • Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine elektronische Vorrichtung auf: ein Keramiksubstrat mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche gegenüberliegend der ersten Oberfläche; ein elektronisches Element, das an der ersten Oberfläche angeordnet ist; und einen Harzverguss, der die erste Oberfläche des Keramiksubstrats versiegelt und der die zweite Oberfläche des Keramiksubstrats so versiegelt, dass ein innerer Abschnitt der zweiten Oberfläche frei bleibt. Die erste Oberfläche hat ein Außenkante und die zweite Oberfläche hat eine Außenkante, und der Harzverguss schließt die Außenkante der ersten Oberfläche und die Außenkante der zweiten Oberfläche zwischen sich ein.
  • Mit obigem Aufbau wird ein Gießdruck des Gussharzes gleichförmig von der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats auf Außenkanten des Keramiksubstrats aufgebracht. Der Aufbau kann verhindern, dass auslenkende Kräfte auf die Außenkanten des Keramiksubstrats aufgebracht werden, wobei sich diese Außenkanten leicht verwerfen könnten. Es ist möglich zu verhindern, dass sich das Keramiksubstrat und das elektronische Elemente verformen.
  • Alternativ kann ein innerer Abschnitt der zweiten Oberfläche einen Abschnitt aufweisen, der von dem Gussharz abgedeckt wird.
  • Mit diesem Aufbau ist das Keramiksubstrat zwischen dem Gussharz und der ersten Oberfläche und dem Gussharz an der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats sandwichartig eingeschlossen. Ein gleichförmiger Gießdruck wirkt auf die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche des Keramiksubstrats an einen inneren Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats.
  • Insbesondere wird der Abschnitt des Keramiksubstrats zur Anordnung des elektronischen Elements zwischen dem Gussharz auf der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche eingeschlossen. Es ist möglich zu verhindern, dass das elektronische Element durch einen Gießdruck des Gussharzes zerstört wird.
  • Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine elektronische Vorrichtung auf: ein Keramiksubstrat mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche gegenüberliegend der ersten Oberfläche; ein elektronisches Element, das an einem inneren Abschnitt der zweiten Oberfläche angeordnet ist; und einen Harzverguss, der die erste Oberfläche des Keramiksubstrats versiegelt und der die zweite Oberfläche des Keramiksubstrats so versiegelt, dass das elektronische Element und der innere Abschnitt an der zweiten Oberfläche frei sind. Die erste Oberfläche hat eine Außenkante und die zweite Oberfläche hat eine Außenkante, und der Harzverguss schließt die Außenkante der ersten Oberfläche und die Außenkante der zweiten Oberfläche zwischen sich ein.
  • Mit obigem Aufbau kann ein gleichförmiger Gießdruck von dem Gussharz auf sowohl die erste Oberfläche als auch die zweite Oberfläche des Keramiksubstrats an den Außenkanten des Keramiksubstrats aufgebracht werden. Ein elektronisches Element, das zum Vergießen an sich nicht geeignet ist, kann vor Eigenschaftsverschlechterungen oder Fehlfunktionen aufgrund des Gießdrucks durch das Gussharz geschützt werden.
  • Alternativ kann das elektronische Element mit einem Schutzfilm bedeckt werden. Somit kann das elektronische Element unabhängig von dem Gussharz geschützt werden.
  • Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Herstellungsverfahren für eine elektronische Vorrichtung auf: Anordnen eines elektronischen Elements an einem ersten Abschnitt einer ersten Oberfläche eines Substrats; Anheften einer Metallplatte an einer zweiten Oberfläche des Substrats, so dass ein zweiter Abschnitt der zweiten Oberfläche des Substrats gegenüberliegend den elektronischem Element frei bleibt, wobei die zweite Oberfläche entgegengesetzt zur ersten Oberfläche ist; und Versiegeln der ersten Oberfläche des Substrats und der zweiten Oberfläche des Substrats mit einem Harzverguss, so dass die Metallplatte frei bleibt. Der Harzverguss schließt den ersten Abschnitt der ersten Oberfläche und den zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche des Substrats zwischen sich ein.
  • Mit obigem Verfahren lässt sich ein Gießdruck des Gussharzes auf einen Abschnitt des Substrats zur Anordnung des elektronischen Elements von sowohl der ersten Oberfläche als auch der zweiten Oberfläche des Substrats her aufbringen. Die Anordnung kann verhindern, dass eine auslenkende Kraft auf das Substrat wirkt und kann Verformungen des Substrats und des elektronischen Elements verhindern.
  • Gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Herstellungsverfahren für eine elektronische Vorrichtung auf: Ausbilden eines elektronischen Elements in einem Substrat, wobei das Substrat eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche gegenüberliegend der ersten Oberfläche aufweist und die erste Oberfläche einen ersten Abschnitt entsprechend dem elektronischen Element hat; Anheften einer Metallplatte und der zweiten Oberfläche des Substrats, um ein zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche des Substrats entgegengesetzt zum ersten Abschnitt der ersten Oberfläche frei zu lassen; und Versiegeln der ersten Oberfläche des Substrats und der zweiten Oberfläche des Substrats mit einem Harzverguss, um die Metallplatte frei zu lassen. Der Harzverguss schließt den ersten Abschnitt der ersten Oberfläche und den zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche des Substrats zwischen sich ein.
  • Mit obigem Verfahren kann ein Gießdruck des Gussharzes auf den Abschnitt des Substrats zur Anordnung des elektronischen Elements von sowohl der ersten Oberfläche als auch der zweiten Oberfläche des Substrats her aufgebracht werden. Die Struktur kann verhindern, dass auslenkende Kräfte auf das Substrat wirken und kann Verformungen des Substrats und des elektronischen Elements verhindern.
  • Gemäß einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Herstellungsverfahren für eine elektronische Vorrichtung auf: Anordnen eines elektronischen Elements auf einer ersten Oberfläche eines Keramiksubstrats, wobei das Keramiksubstrat die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche gegenüberliegend der ersten Oberfläche hat; und Versiegeln der ersten Oberfläche des Keramiksubstrats und der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats mit einem Harzverguss, um einen inneren Abschnitt der zweiten Oberfläche frei zu lassen. Die erste Oberfläche hat eine Außenkante und die zweite Oberfläche hat eine Außenkante, und der Harzverguss schließt die Außenkante der ersten Oberfläche und die Außenkante der zweiten Oberfläche zwischen sich ein.
  • Mit diesem Aufbau wird ein Gießdruck des Gussharzes gleichförmig von sowohl der ersten Oberfläche als auch der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats auf Außenkanten des Keramiksubstrats aufgebracht. Der Aufbau kann auslenkende Kräfte an den Außenkanten des Keramiksubstrats verhindern, wobei sich diese Außenkanten leicht verformen könnten. Es ist möglich, Verformungen des Keramiksubstrats und des elektronischen Elements zu verhindern.
  • Gemäß einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Herstellungsverfahren für eine elektronische Vorrichtung auf: Anordnen eines elektronischen Elements an einem inneren Abschnitt einer zweiten Oberfläche eines Keramiksubstrats, wobei das Keramiksubstrat eine erste Oberfläche und die zweite Oberfläche entgegengesetzt zur ersten Oberfläche ist; Versiegeln des ersten Substrats des Keramiksubstrats und der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats mit einem Harzverguss um das elektronische Element und den inneren Abschnitt der zweiten Oberfläche frei zu lassen. Die erste Oberfläche hat eine Außenkante und die zweite Oberfläche hat eine Außenkante und der Harzverguss schließt die Außenkante der ersten Oberfläche und die Außenkante der zweiten Oberfläche zusätzlich ein.
  • Ein Gießdruck des Gussharzes kann gleichförmig auf die Außenkanten von der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats her aufgebracht werden.
  • Folglich lässt sich das Keramiksubstrat vor Verformungen schützen. Da ein elektronisches Element, das zum Vergießen nicht geeignet ist, nicht im Gussharz eingeschlossen wird, ist es möglich, zu verhindern, dass das elektronische Element Eigenschaftsverschlechterungen oder Ausfälle aufgrund des Gießdrucks vom Gussharz hat.
  • Obgleich die Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen hiervon beschrieben wurde, versteht sich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen und Aufbauten beschränkt ist. Die Erfindung so vielmehr eine Vielzahl von Modifikationen und äquivalenten Anordnungen abdecken. Weiterhin sind neben den beschriebenen und momentan bevorzugten Kombinationen und Ausgestaltungsformen andere Kombinationen und Ausgestaltungsformen möglich, welche ebenfalls unter dem Rahmen der vorliegenden Erfindung fallen, wie er durch die beiliegenden Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Claims (34)

  1. Eine elektronische Vorrichtung, aufweisend: ein Substrat (10) mit ersten und zweiten Oberflächen, wobei die erste Oberfläche gegenüberliegend der zweiten Oberfläche ist; ein erstes elektronisches Element (20), das auf der ersten Oberfläche des Substrats (10) angeordnet ist; ein zweites elektronisches Element (30), das auf der zweiten Oberfläche des Substrats (10) angeordnet ist; und einen Harzverguss (80) der das erste elektronische Element (20) und die erste Oberfläche des Substrats (10) versiegelt, wobei der Harzverguss (80) weiterhin das zweite elektronische Element (30) auf der zweiten Oberfläche des Substrats (10) versiegelt, die zweite Oberfläche des Substrats (10) einen Abschnitt hat, der frei von dem Harzverguss (80) ist, und das zweite elektronische Element (30) nicht auf besagtem Abschnitt der zweiten Oberfläche angeordnet ist.
  2. Die elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin mit: einer Metallplatte (50), die an dem Abschnitt der zweiten Oberfläche des Substrats (10) mittels eines Klebers (40) angeheftet ist, wobei die Metallplatte (50) eine Oberfläche gegenüberliegend der zweiten Oberfläche hat und wobei die Oberfläche der Metallplatte (50) frei von dem Harzverguss (80) ist.
  3. Die elektronische Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die zweite Oberfläche des Substrats (10) weiterhin einen zweiten Abschnitt aufweist, der mit dem Harzverguss (80) bedeckt ist, wobei das zweite elektronische Element (30) nicht auf dem zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche angeordnet ist und der Harzverguss (80) auf dem zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche nach außen von der Oberfläche der Metallplatte (50) vorsteht.
  4. Die elektronische Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei ein Umfang der Oberfläche der Metallplatte (50) mit dem Harzverguss (80) versiegelt ist.
  5. Die elektronische Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Umfang der Oberfläche der Metallplatte (50) eine Vertiefung (52) aufweist, um ein Ablösen des Harzvergusses (80) zu verhindern, und wobei die Vertiefungen (52) der Metallplatte (50) mit dem Harzverguss (80) versiegelt ist.
  6. Die elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der Abschnitt der zweiten Oberfläche um eine Mitte des Substrats (10) herum liegt und der zweite Abschnitt der zweiten Oberfläche an einem Umfang des Substrats (10) liegt, und wobei der Harzverguss (80) am zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche dicker als der Harzverguss (80) am zweiten elektronischen Element (30) ist.
  7. Die elektronische Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei eine Oberfläche des Harzvergusses (80) am zweiten elektronischen Element (30) in der gleichen Ebene wie die Oberfläche der Metallplatte (50) liegt.
  8. Die elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Substrat (10) eine quadratische Plattenform hat und wobei der Harzverguss (80) eines zweiten elektronischen Elements (30) eine Streifenform hat, die sich von einer Seite der quadratischen Plattenform zu einer gegenüberliegenden Seite erstreckt.
  9. Eine elektronische Vorrichtung, aufweisend: ein Keramiksubstrat (10) mit ersten und zweiten Oberflächen, wobei die erste Oberfläche gegenüberliegend der zweiten Oberfläche ist; ein erstes elektronisches Element (20), das auf der ersten Oberfläche des Keramiksubstrats (10) angeordnet ist; eine Metallplatte (50), die an einen ersten Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats (10) mittels eines Klebers (40) angeheftet ist; ein zweites elektronisches Element (30), das an einem zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats (10) angeordnet ist; und einen Harzverguss (80), der das Keramiksubstrat (10) und die ersten und zweiten elektronischen Elemente (20, 30) derart versiegelt, dass die Metallplatte (50) frei bleibt, wobei der erste Abschnitt der zweiten Oberfläche unterschiedlich zum zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche ist.
  10. Die elektronische Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Metallplatte (50) das zweite elektronische Element (30) nicht abdeckt.
  11. Die elektronische Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Metallplatte (50) das zweite elektronische Element (30) über den Harzverguss (80) abdeckt.
  12. Die elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei der zweite Abschnitt der zweiten Oberfläche eine Konkavität (10a) mit einem Boden umfasst und wobei das zweite elektronische Element (30) am Boden der Konkavität (10a) angeordnet ist.
  13. Ein Herstellungsverfahren für eine elektronische Vorrichtung, aufweisend: Anordnen eines ersten elektronischen Elements (22) an einer ersten Oberfläche eines Keramiksubstrats (10); Anheften einer Metallplatte (50) an einen ersten Abschnitt einer zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats (10), wobei die zweite Oberfläche gegenüberliegend der ersten Oberfläche ist; Anordnen eines zweiten elektronischen Elements (30) an einem zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats (10), wobei der zweite Abschnitt der zweiten Oberfläche unterschiedlich zum ersten Abschnitt der zweiten Oberfläche ist; und Versiegeln des Keramiksubstrats (10) und der ersten und zweiten elektronischen Elemente (20, 30) mit einem Harzverguss (80), wobei die Metallplatte (50) frei bleibt, wobei die Metallplatte (50) über einen Kleber (40) an das Keramiksubstrat (10) angeheftet ist, der zweite Abschnitt der zweiten Oberfläche unterschiedlich zum ersten Abschnitt der zweiten Oberfläche ist, und die ersten und zweiten elektronischen Elemente (20, 30) gleichzeitig mit dem Harzverguss (80) versiegelt werden.
  14. Ein Herstellungsverfahren für eine elektronische Vorrichtung, aufweisend: Anordnen eines ersten elektronischen Elements (20) an einer ersten Oberfläche des Keramiksubstrats (10); Anheften einer Metallplatte (50) an einen ersten Abschnitt einer zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats (10), wobei die zweite Oberfläche entgegengesetzt zur ersten Oberfläche ist; Anordnen eines zweiten elektronischen Elements (30) an einem zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats (10), wobei der zweite Abschnitt der zweiten Oberfläche unterschiedlich zum ersten Abschnitt der zweiten Oberfläche ist; Versiegeln des Keramiksubstrats (10) und des ersten elektronischen Elements (20) mit einem ersten Harzverguss (80), wobei die Metallplatte (50) frei bleibt; und Versiegeln des zweiten elektronischen Elements (30) mit einem zweiten Harzverguss (81) bei einer Gießtemperatur gleich der Gießtemperatur des ersten Harzvergusses (80), wobei der zweite Harzverguss (81) einen Elastizitätsmodul gleich oder größer als 100 MPa hat, und wobei die Metallplatte (50) über einen Kleber (40) an dem Keramiksubstrat (10) angeheftet ist.
  15. Ein Herstellungsverfahren für eine elektronische Vorrichtung, aufweisend: Anordnen eines ersten elektronischen Elements (20) an einer ersten Oberfläche eines Keramiksubstrats (10); Anheften einer Metallplatte (50) an einen ersten Abschnitt einer zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats (10), wobei die zweite Oberfläche gegenüberliegend der ersten Oberfläche ist; Anordnen eines zweiten elektronischen Elements (30) an einem zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats (10), wobei der zweite Abschnitt der zweiten Oberfläche unterschiedlich zum ersten Abschnitt ist; Versiegeln des Keramiksubstrats (10), der Metallplatte (50) und der ersten und zweiten elektronischen Elemente (20, 30) mit einem Harzverguss (80); und Entfernen eines Abschnittes des Harzvergusses (80), um die Metallplatte (50) freizulegen, wobei die Metallplatte (50) über einen Kleber (40) an dem Keramiksubstrat (10) anheftet ist.
  16. Das Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, weiterhin mit: Ausbilden einer Konkavität (10a) am zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche des Keramiksubstrats (10), wobei das zweite elektronische Element (30) am Boden der Konkavität (10a) angeordnet wird.
  17. Eine elektronische Vorrichtung, aufweisend: ein Substrat (310), das eine erste Oberfläche (311) und eine zweite Oberfläche (312) gegenüber der ersten Oberfläche (311) hat; ein elektronisches Element (320), das in einem ersten Abschnitt der ersten Oberfläche (311) des Substrats (310) angeordnet ist; eine Metallplatte (340), die an die zweite Oberfläche (312) des Substrats (310) angeheftet ist, wobei ein zweiter Abschnitt der zweiten Oberfläche (312) des Substrats (310) entgegengesetzt zu dem elektronischen Element (320) frei bleibt; und einen Harzverguss (360), der die erste Oberfläche (311) des Substrats (310) versiegelt und die zweite Oberfläche (312) des Substrats (310) versiegelt, so dass die Metallplatte (340) frei bleibt, wobei der Harzverguss (360) den ersten Abschnitt der ersten Oberfläche (311) und den zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche (312) des Substrats (310) zwischen sich einschließt.
  18. Eine elektronische Vorrichtung, aufweisend: ein Substrat (310) mit einer ersten Oberfläche (311) und einer zweiten Oberfläche (312) gegenüberliegend der ersten Oberfläche (311); ein elektronisches Element (320), das in dem Substrat (310) angeordnet ist, wobei die erste Oberfläche (311) einen ersten Abschnitt entsprechend dem elektronischen Element (320) enthält; eine Metallplatte (340), die an einer zweiten Oberfläche (312) des Substrats (310) so angeordnet ist, dass ein zweiter Abschnitt der zweiten Oberfläche (312) des Substrats (310) entgegengesetzt zum ersten Abschnitt der ersten Oberfläche (311) frei bleibt; und einen Harzverguss (360), der die erste Oberfläche (311) des Substrats (310) versiegelt und die zweite Oberfläche (312) des Substrats (310) so versiegelt, dass die Metallplatte (340) frei bleibt, wobei der Harzverguss (360) den ersten Abschnitt der ersten Oberfläche (311) und den zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche (312) des Substrats (310) zwischen sich einschließt.
  19. Die elektronische Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, wobei der Harzverguss (360) eine Außenkante (342) der Metallplatte (340) abdeckt.
  20. Die elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei die zweite Oberfläche des Substrats (310) weiterhin einen dritten Abschnitt aufweist, der mit dem Harzverguss (360) bedeckt ist, die Metallplatte (340) nicht in dem dritten Abschnitt der zweiten Oberfläche angeordnet ist, die Metallplatte (340) von der zweiten Oberfläche (311) des Substrats (310) aus eine erste Höhe hat, der Harzverguss, der auf einem zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche (312) angeordnet ist, von der zweiten Oberfläche (311) des Substrats (310) aus eine zweite Höhe hat, der Harzverguss, der auf dem dritten Abschnitt der zweiten Oberfläche (312) angeordnet ist, ausgehend von der zweiten Oberfläche (311) des Substrats (310) eine dritte Höhe hat, und die zweite Höhe größer als die erste Höhe und kleiner als die dritte Höhe ist.
  21. Die elektronische Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, wobei die zweite Oberfläche des Substrats (310) weiterhin einen dritten Abschnitt aufweist, der mit dem Harzverguss (360) bedeckt ist, die Metallplatte (340) nicht in dem dritten Abschnitt der zweiten Oberfläche angeordnet ist, die Metallplatte (340) von der zweiten Oberfläche (311) des Substrats (310) aus eine erste Höhe hat, der Harzverguss auf dem zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche (312) von der zweiten Oberfläche (311) des Substrats (310) aus eine zweite Höhe hat, der Harzverguss auf dem dritten Abschnitt der zweiten Oberfläche (312) von der zweiten Oberfläche (311) des Substrats (310) aus eine dritte Höhe hat, und die ersten, zweiten und dritten Höhen gleich zueinander sind.
  22. Eine elektronische Vorrichtung, aufweisend: ein Keramiksubstrat (390) mit einer ersten Oberfläche (391) und einer zweiten Oberfläche (392) gegenüberliegend der ersten Oberfläche (391); ein elektronisches Element (320), das an der ersten Oberfläche (391) angeordnet ist; und einen Harzverguss (360), der die erste Oberfläche (391) des Keramiksubstrats (390) versiegelt und der die zweite Oberfläche (392) des Keramiksubstrats (390) so versiegelt, dass ein innerer Abschnitt der zweiten Oberfläche (392) frei bleibt, wobei die erste Oberfläche (391) ein Außenkante (391a) und die zweite Oberfläche (392) eine Außenkante (392b) hat, und der Harzverguss (360) die Außenkante (391a) der ersten Oberfläche (391) und die Außenkante (392b) der zweiten Oberfläche (392) umschließt.
  23. Die elektronische Vorrichtung nach Anspruch 22, wobei der innere Abschnitt der zweiten Oberfläche (392) einen Abschnitt aufweist, den der Harzverguss (360) abdeckt.
  24. Eine elektronische Vorrichtung, aufweisend: ein Keramiksubstrat (390) mit einer ersten Oberfläche (391) und einer zweiten Oberfläche (392) gegenüberliegend der ersten Oberfläche (391); ein elektronisches Element (320), das an einem inneren Abschnitt (392a) der zweiten Oberfläche (392) angeordnet ist; und einen Harzverguss (360), der die erste Oberfläche (391) des Keramiksubstrats (390) versiegelt und der die zweite Oberfläche (392) des Keramiksubstrats (390) so versiegelt, dass das elektronische Element (320) und der innere Abschnitt (392) an der zweiten Oberfläche frei sind, wobei die erste Oberfläche (391) ein Außenkante (391a) hat und die zweite Oberfläche (392) eine Außenkante (392b) hat, und der Harzverguss (360) die Außenkante (391a) der ersten Oberfläche (391) und die Außenkante (392b) der zweiten Oberfläche (392) umschließt.
  25. Die elektronische Vorrichtung nach Anspruch 24, wobei das elektronische Element (320) mit einem Schutzfilm (323) bedeckt ist.
  26. Ein Herstellungsverfahren für eine elektronische Vorrichtung, aufweisend: Anordnen eines elektronischen Elements (320) an einem ersten Abschnitt einer ersten Oberfläche eines Substrats (310); Anheften einer Metallplatte (340) an einer zweiten Oberfläche (312) des Substrats (310), so dass ein zweiter Abschnitt der zweiten Oberfläche (312) des Substrats (310) gegenüberliegend den elektronischem Element (320) frei bleibt, wobei die zweite Oberfläche (312) entgegengesetzt zur ersten Oberfläche (311) ist; und Versiegeln der ersten Oberfläche (311) des Substrats (310) und der zweiten Oberfläche (312) des Substrats (310) mit einem Harzverguss (360), so dass die Metallplatte (340) frei bleibt; wobei der Harzverguss (360) den ersten Abschnitt der ersten Oberfläche (311) und den zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche (312) des Substrats (310) umschließt.
  27. Ein Herstellungsverfahren für eine elektronische Vorrichtung, aufweisend: Ausbilden eines elektronischen Elements (320) in einem Substrat (310), wobei das Substrat (310) eine erste Oberfläche (311) und eine zweite Oberfläche (312) gegenüberliegend der ersten Oberfläche (311) aufweist und die erste Oberfläche (311) einen ersten Abschnitt entsprechend dem elektronischen Element (320) hat; Anheften einer Metallplatte (340) und der zweiten Oberfläche (312) des Substrats (310), um ein zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche (312) des Substrats (310) entgegengesetzt zum ersten Abschnitt der ersten Oberfläche (311) frei zu lassen; und Versiegeln der ersten Oberfläche (311) des Substrats (310) und der zweiten Oberfläche (312) des Substrats (310) mit einem Harzverguss (360), um die Metallplatte (340) frei zu lassen, wobei der Harzverguss (360) den ersten Abschnitt der ersten Oberfläche (311) und den zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche (312) des Substrats (310) umschließt.
  28. Das Herstellungsverfahren nach Anspruch 26 oder 27, wobei bei Versiegeln der ersten Oberfläche (311) des Substrats (310) und der zweiten Oberfläche (312) des Substrats (310) der Harzverguss (360) eine Außenkante (342) der Metallplatte (340) abdeckt.
  29. Das Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 28, wobei die zweite Oberfläche des Substrats (310) weiterhin einen dritten Abschnitt aufweist, der mit dem Harzverguss (360) bedeckt ist, die Metallplatte (340) nicht in dem dritten Abschnitt der zweiten Oberfläche angeordnet ist, die Metallplatte (340) von der zweiten Oberfläche (311) des Substrats (310) aus eine erste Höhe hat, der Harzverguss auf dem zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche (312) von der zweiten Oberfläche (312) des Substrats (310) aus eine zweite Höhe hat, der Harzverguss auf den dritten Abschnitt der zweiten Oberfläche (312) ausgehend von der zweiten Oberfläche des Substrats (310) eine dritte Höhe hat, und die zweite Höhe größer als die erste Höhe und kleiner als die dritte Höhe ist.
  30. Das Herstellungsverfahren nach Anspruch 26 oder 27, wobei die zweite Oberfläche des Substrats (310) weiterhin einen dritten Abschnitt aufweist, der mit dem Harzverguss (360) bedeckt ist, die Metallplatte (340) nicht in dem dritten Abschnitt der zweiten Oberfläche angeordnet ist, die Metallplatte (340) von der zweiten Oberfläche (311) des Substrats (310) aus eine erste Höhe hat, der Harzverguss auf dem zweiten Abschnitt der zweiten Oberfläche (312) von der zweiten Oberfläche (311) des Substrats (310) aus eine zweite Höhe hat, der Harzverguss auf dem dritten Abschnitt der zweiten Oberfläche (312) von der zweiten Oberfläche (311) des Substrats (310) aus eine dritte Höhe hat, und die ersten, zweiten und dritten Höhen gleich zueinander sind.
  31. Ein Herstellungsverfahren für eine elektronische Vorrichtung aufweisend: Anordnen eines elektronischen Elements (320) auf einer ersten Oberfläche (391) eines Keramiksubstrats (390), wobei das Keramiksubstrat (390) die erste Oberfläche (391) und die zweite Oberfläche (392) gegenüberliegend der ersten Oberfläche (391) hat; und Versiegeln der ersten Oberfläche (391) des Keramiksubstrats (390) und der zweiten Oberfläche (392) des Keramiksubstrats (390) mit einem Harzverguss (360), um einen inneren Abschnitt der zweiten Oberfläche (392) frei zu lassen, wobei die erste Oberfläche (391) eine Außenkante (391a) und die zweite Oberfläche (392) eine Außenkante (392b) hat, und der Harzverguss (360) die Außenkante (391a) der ersten Oberfläche (391) und die Außenkante (392b) der zweiten Oberfläche (392) umschließt.
  32. Das Herstellungsverfahren nach Anspruch 31, wobei der innere Abschnitt der zweiten Oberfläche (392) einen Abschnitt aufweist, der von dem Harzverguss (360) abgedeckt ist.
  33. Ein Herstellungsverfahren für eine elektronische Vorrichtung aufweisend: Anordnen eines elektronischen Elements (320) an einem inneren Abschnitt (392a) einer zweiten Oberfläche (392) eines Keramiksubstrats (390), wobei das Keramiksubstrat (390) eine erste Oberfläche (391) und die zweite Oberfläche (392) entgegengesetzt zur ersten Oberfläche (391) ist; Versiegeln des ersten Substrats (391) des Keramiksubstrats (390) und der zweiten Oberfläche (392) des Keramiksubstrats (390) mit einem Harzverguss (360) um das elektronische Element (320) und den inneren Abschnitt (392a) der zweiten Oberfläche frei zu lassen, wobei die erste Oberfläche (391) eine Außenkante (391a) und die zweite Oberfläche (392) eine Außenkante (392b) hat, und der Harzverguss (360) die Außenkante (391a) der ersten Oberfläche (391) und die Außenkante (392b) der zweiten Oberfläche (392) zusätzlich umschließt.
  34. Das Herstellungsverfahren nach Anspruch 33, weiterhin mit: Abdecken des elektronischen Elements (320) mit einem Schutzfilm (323) nach dem Anordnen des elektronischen Elements (320).
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