DE102010042544B9

DE102010042544B9 - Dünnfilmbauelemente für Oberflächenmontage

Info

Publication number: DE102010042544B9
Application number: DE102010042544.3A
Authority: DE
Inventors: Gheorghe Korony; Andrew P. Ritter
Original assignee: AVX Corp
Current assignee: Kyocera Avx Components Corp N D Ges Us
Priority date: 2009-10-16
Filing date: 2010-10-15
Publication date: 2021-08-26
Anticipated expiration: 2030-10-16
Also published as: US20160344365A1; CN105845296B; US9755609B2; HK1157057A1; US9722568B2; US9450556B2; DE102010042544A1; US20110090665A1; CN102157513B; DE102010042544B4; CN105845296A; US20160345444A1; CN102157513A

Abstract

Oberflächenmontage-Bauelement, umfassend:mindestens ein zwischen einem ersten und einem zweiten isolierenden Substrat aufgenommenes Dünnfilmschaltungsbauteil (102);erste und zweite innere leitfähige Kontaktflächen (112, 114), die zwischen den isolierenden Substraten aufgenommen sind und sich bis zu einer ersten bzw. zweiten Seitenfläche des Oberflächenmontage-Bauelements erstrecken und dort freiliegen; underste und zweite elektrische Verbinder (108, 110), welche die Kontaktflächen (112, 114) mit dem Dünnfilmschaltungsbauteil (102) verbinden, wobei das eine isolierende Substrat, das die Kontaktflächen (112, 114) aufnimmt, ein Basissubstrat (104; 1102; 1202; 1302; 1402; 1502; 1602; 1702; 1802) umfasst, und das andere der isolierenden Substrate ein Decksubstrat (106; 1106; 1206; 1306; 1406; 1506; 1606; 1706; 1806) umfasst; dadurch gekennzeichnet, dass das Decksubstrat (106; 1106; 1206; 1306; 1406; 1506; 1606; 1706; 1806) ein Vielschichtbauelement auf Keramikbasis umfasst.

Description

Gebiet der Erfindung
Der vorliegende Gegenstand betrifft allgemein kleine elektronische Bauelemente, die zur Bestückung auf einer Leiterplatte oder einer anderen Oberflächenmontagestelle geeignet sind. Insbesondere betrifft der vorliegende Gegenstand Bauelemente für Oberflächenmontage mit einer oder mehreren Dünnfilmschaltungen aus passiven Bauelementen zur Verwendung in einer Mehrzahl von Anwendungen sowie zugehörige Verfahren zum Herstellen solcher Bauteile.
Hintergrund der Erfindung
Seit einiger Zeit wird die Konstruktion verschiedener elektronischer Bauelemente durch einen allgemeinen Trend der Branche in Richtung Miniaturisierung vorangetrieben. Zum Beispiel kann es bei bestimmten Anwendungen wünschenswert sein, sehr kleine Bauteile zu haben, einschließlich passiver Bauelemente, wie etwa Widerständen, Kondensatoren, Induktivitäten oder Kombinationen solcher Bauelemente. Es kann bei anderen Anwendungen wünschenswert sein, sehr kleine Bauteile zu haben, die eine Kombination passiver Bauelemente enthalten, um zusätzliche Schaltungsfunktionalität vorzusehen, wie etwa Filterschaltungen für verschiedene Anwendungen, darunter Tiefpassfilterung und Filterung gegen elektromagnetische Störungen (EMV) und Hochfrequenzstörungen (RFI).
Die Größe und Anordnung von Anschlussmerkmalen für ein elektronisches Bauelement war auch ein wichtiges Merkmal solcher Bauelemente. Relativ größere Anschlussmerkmale können wertvollen Platz innerhalb eines elektronischen Bauelements erfordern und damit die mögliche Miniaturisierung des Bauelements einschränken. Größere Anschlussmerkmale können auch höhere Ersatzserieninduktivitäten (ESL) beisteuern, was unerwünschte Auswirkungen bei der Leistungsfähigkeit der Schaltung ergeben kann, besonders bei hohen Betriebsfrequenzen.
Einige bekannte Anschlussanordnungen für kleine elektronische Bauelemente entsprechen Drahtbond-, Ball Grid Array (BGA)- und/oder Land Grid Array (LGA)-Technik und anderen. Solche Techniken erfordern oft ein bedeutendes Ausmaß an Bauelementfläche auf der/den aktiven Fläche(n) des Bauelements zum Ausbilden von Lotkugeln oder Anschlussflächen. Außerdem sind Bauelemente mit solchen Anschlussanordnungen oft auf die Bestückung mit nur einer Seite eines Bauelements beschränkt. Zum Beispiel sind BGA- und LGA-Bauteile oft zur umgedrehten Bestückung auf einer Oberfläche ausgebildet. Drahtbonden erfordert auch oft eine Verbindung von einer gegebenen Stelle auf einem elektronischen Bauelement zu Bestückungsstellen auf einer Oberfläche.
Die in 15 dargestellte BGA-Technik sowie andere bekannte Techniken, wie etwa LGA und Drahtbonden erfordern oft nicht nur ein bedeutendes Ausmaß an Bauelementfläche auf der/den aktiven Fläche(n) des Bauelements zum Ausbilden von Lotkugeln oder Anschlussflächen, sondern tragen auch wesentliche Kosten zum fertigen Bauelement bei. Außerdem sind Bauelemente mit solchen Anschlussanordnungen oft auf die Bestückung mit nur einer Seite eines Bauelements beschränkt. Zum Beispiel sind BGA- und LGA-Bauteile oft zur umgedrehten Bestückung auf einer Oberfläche ausgebildet. Drahtbonden erfordert auch oft eine Verbindung von einer gegebenen Stelle an einem elektronischen Bauelement zu Bestückungsstellen auf einer Oberfläche.
Außerdem sind Dünnfilmbauteile manchmal darauf beschränkt, Schaltungsfunktionalität nur derart aufzuweisen, dass sie mit einem Dünnfilmschaltkreis auf einer einzigen Fläche eines Substrats ausgebildet ist. Solche Dünnfilmschaltungen bleiben ohne zusätzlich mögliche Schaltungsfunktionalität und/oder Aufbauschutz auf der Oberseite der Dünnfilmschaltung(en).
Die US 6 477 031 B1 beschreibt ein elektronisches Bauteil für Hochfrequenzsignale, das ein isolierendes Substrat und ein auf dem isolierenden Substrat gebildetes leitfähiges Muster umfasst. Das leitfähige Muster weist eine Doppelstruktur auf, die ein erstes leitfähiges Element und ein zweites leitfähiges Element beinhaltet, wobei das zweite leitfähige Element das erste leitfähige Element im Wesentlichen vollständig bedeckt. Das zweite leitfähige Element weist äußere Anschlüsse auf, die jeweils von oben kontaktierbar sind.
Die US 5 228 188 A als nächstkommender Stand der Technik und die US 6 034 589 A offenbaren die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Im Lichte der verschiedenen Konstruktionsanliegen auf dem Gebiet der elektronischen Bauelemente besteht weiter ein Bedarf an immer kleineren elektronischen Bauelementen mit ausgewählten Betriebseigenschaften, die auch mit kostengünstigen Großserien-Bestückungsverfahren verträglich sind. Während verschiedene Umsetzungen von passiven elektronischen Bauelementen und zugehörigen Merkmalen entwickelt wurden, ist keine Konstruktion aufgekommen, die allgemein alle gewünschten Eigenschaften umfasst, wie sie nachstehend gemäß der vorliegenden Technik dargestellt ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die oben genannte Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1, 11, 15, 19 und 29 gelöst.
In Anbetracht der nach dem Stand der Technik gefundenen und anerkannten Eigenschaften, die durch das vorliegende Thema angesprochen werden, wurde eine verbesserte Einrichtung und Verfahrensweise entwickelt, um Dünnfilmbauelemente für Oberflächenmontage zu schaffen.
Bei einigen beispielhaften Gestaltungen wurde ein Dünnfilmbauelement entwickelt, das Anschlüsse zur Oberflächenmontage ohne die Notwendigkeit von Durchkontaktierungen, Drahtbonden, Kronierung, Lotkugeln und dergleichen vorsieht.
Bei einigen beispielhaften Gestaltungen können Dünnfilmschaltungen innerhalb eines Oberflächenmontage-Bauelements eins oder mehrere aus einer Mehrzahl von verschiedenen passiven Bauelementen enthalten, darunter Widerstände, Kondensatoren, Induktivitäten, Arrays aus einem oder mehreren passiven Bauelementen, Netzwerke oder Filter aus mehrfachen passiven Bauelementen und dergleichen. Ungeachtet des Typs der benutzten Dünnfilmschaltung(en) können solche Dünnfilmschaltung(en) zwischen einem ersten und einem zweiten isolierenden Substrat mit inneren leitfähigen Kontaktflächen eingesetzt sein, die zwischen den Substraten an End- und/oder Seitenflächen des Oberflächenmontage-Bauelements freiliegen. Die freiliegenden leitfähigen Kontaktflächen werden dann elektrisch mit äußeren Anschlüssen verbunden, die eine Oberflächenmontageanordnung für die Bauelemente vorsehen. Die äußeren Anschlüsse können eine Mehrzahl verschiedener Materialien enthalten, darunter mindestens eine Schicht leitfähigen Polymers, und können als Anschlussstreifen, Endkappen oder dergleichen ausgebildet sein. Optionale elektrische Abschirmschichten können auch an oberen und/oder unteren Flächen des Bauteils vorgesehen sein, um die Oberflächenmontage-Bauelemente vor Signalstörungen zu schützen. Ungeachtet des Typs der benutzten Dünnfilmschaltung(en) sind erfindungsgemäß solche Dünnfilmschaltung(en) zwischen besonders gestalteten isolierenden Basis- und Decksubstraten eingefügt, die dauerhaft aneinander haften können. Weiterhin gemäß der Erfindung ist ein Dünnfilmbauelement mit einem oder mehreren Vielschicht-Decksubstraten vorgesehen, die erweiterte Schaltungsfunktionalität in Form von zusätzlichen Schaltungen, kapazitiven Elementen, Schutzfunktionalität oder anderen Merkmalen aufweisen.
Bei einigen beispielhaften Anordnungen ist ein Dünnfilmbauelement mit metallisierten Anschlussmerkmalen vorgesehen, die unter Verwendung von Chargen-Metallisierungsverfahren ausgebildet sein können und so die mit solchen Bauteilen verknüpften Kosten zur Anschlussausbildung wesentlich senken.
Bei einigen beispielhaften Gestaltungen können Dünnfilmschaltungen innerhalb eines Oberflächenmontage-Bauelements eins oder mehrere aus einer Mehrzahl von verschiedenen passiven Bauelementen enthalten, darunter Widerstände, Kondensatoren, Induktivitäten, Arrays aus einem oder mehreren passiven Bauelementen, Netzwerke oder Filter aus mehrfachen passiven Bauelementen und dergleichen.
Bei einer besonderen beispielhaften Ausführungsform enthält ein Oberflächenmontage-Bauelement eine erste Dünnfilmschaltung, mindestens eine erste und eine zweite leitfähige Kontaktfläche, ein erstes und ein zweites Substrat und einen ersten und einen zweiten äußeren Anschluss. Die Dünnfilmschaltung ist auf einer Oberfläche mit der ersten und der zweiten leitfähigen Kontaktfläche ausgebildet, die elektrische Verbindungen zur Dünnfilmschaltung bilden. Eine Klebstoffschicht (und andere optionale Dichtmittelschichten) sind enthalten, um das zweite Substrat über die Dünnfilmschaltung zu kleben. Die gestapelte Anordnung von erstem und zweitem Substrat und dazwischengeschachtelter Dünnfilmschaltung ist so gestaltet, dass sich die erste und die zweite leitfähige Kontaktfläche zu einer oder mehreren End- und/oder Seitenflächen des Bauelements erstrecken und dort freiliegen. Mindestens ein erster und ein zweiter äußerer Anschluss sind an Umfangsflächen des Bauelements über den freiliegenden Bereichen der mindestens ersten und zweiten leitfähigen Kontaktflächen ausgebildet. Einige der äußeren Anschlüsse können optional mindestens eine Schicht von Anschlussmaterial enthalten, das ein leitfähiges Polymer umfasst. Optionale Schirmschichten können auch auf oberen und/oder unteren peripheren Flächen des ersten und des zweiten Substrats enthalten sein.
Bei einer weiteren besonderen beispielhaften Ausführungsform enthält ein Oberflächenmontage-Bauelement eine erste und eine zweite Dünnfilmschaltung, mindestens eine erste und eine zweite leitfähige Kontaktfläche, ein erstes und ein zweites Substrat und mindestens einen ersten und einen zweiten äußeren Anschluss. Die erste Dünnfilmschaltung ist auf einer Fläche des ersten Substrats ausgebildet, und die zweite Dünnfilmschaltung ist auf einer Fläche des zweiten Substrats oder auf der gegenüberliegenden Fläche des ersten Substrats ausgebildet. Die erste und die zweite leitfähige Kontaktfläche bilden elektrische Verbindungen zu der ersten und der zweiten Dünnfilmschaltung, oder es können getrennte Sätze von leitfähigen Kontaktflächen für jede aus der ersten und der zweiten Dünnfilmschaltung vorgesehen sein. Eine isolierende Klebstoffschicht (und andere optionale Dichtmittelschichten) können zwischen der ersten und der zweiten Dünnfilmschaltung enthalten sein. Die gestapelte Anordnung des ersten und des zweiten Substrats und der ersten und der zweiten dazwischengeschachtelten, durch eine Isolierschicht getrennten Dünnfilmschaltung sind so gestaltet, dass sich die erste und die zweite leitfähige Kontaktfläche (und beliebige andere leitfähige Kontaktflächen) zu einer oder mehreren End- und/oder Seitenflächen des Bauelements erstrecken und dort freiliegen. Mindestens ein erster und ein zweiter Anschluss sind an Umfangsflächen des Bauelements über den freiliegenden Bereichen der mindestens ersten und der zweiten leitfähigen Kontaktfläche ausgebildet. Einige der äußeren Anschlüsse können optional mindestens eine Schicht von Anschlussmaterial enthalten, das ein leitfähiges Polymer umfasst. Optionale Schirmschichten können auch auf oberen und/oder unteren Umfangsflächen des ersten und des zweiten Substrats enthalten sein.
Gemäß bestimmten Aspekten anderer Ausführungsformen des vorliegenden Gegenstands wurden Verfahrensweisen zur Herstellung des vorliegenden Oberflächenmontage-Bauelements entwickelt. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist eine Mehrzahl von Dünnfilmschaltungen auf einem ersten Substrat ausgebildet (z. B. einem Wafer aus isolierendem Material, wie etwa Aluminiumoxid, Siliziumoxid oder dergleichen). Mindestens eine erste und eine zweite leitfähige Kontaktfläche für jede Dünnfilmschaltung sind ausgebildet, um elektrische Verbindungen für jede Dünnfilmschaltung vorzusehen. Ein zweites Substrat wird dann (mit oder ohne zusätzliche Schaltungen) auf den Dünnfilmschaltungen positioniert. Das zweite Substrat kann über die Schaltungen durch eine Dichtmittelschicht, Passivierungsschicht, Klebstoffschicht oder Kombination solcher Schichten geklebt werden. Sobald die Dünnfilmschaltung zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat eingefügt ist, umfasst ein optionaler Schleifschritt das Herunterschleifen der Außenfläche eines oder beider Substrate, um die Dicke der Substrate auf dieselbe oder unterschiedliche verringerte Dicken zu reduzieren. Eine optionale erste und eine optionale zweite Schirmschicht können auf einer oder mehreren Außenflächen des ersten und des zweiten Substrats vorgesehen sein. Sobald ein ganzer gestapelter Wafer von Bauelementen hergerichtet ist, wird dann die Baueinheit durch Bilden einer Mehrzahl von rechtwinklig angeordneten Kanälen zerteilt, um eine Mehrzahl von diskreten passiven Oberflächenmontage-Bauelementen zu ergeben. Das Zerteilen kann so erfolgen, dass jedes diskrete Bauelement mindestens eine Dünnfilmschaltung mit einem Teilbereich von mindestens ersten und zweiten leitfähigen Kontaktflächen enthält, die entlang einer oder mehreren Flächen des diskreten Bauelements frei liegen. Äußere Anschlüsse können dann an jedem diskreten Bauelement über den freiliegenden Bereichen der mindestens ersten und zweiten leitfähigen Kontaktflächen ausgebildet werden.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform enthält ein Dünnfilmbauelement für Oberflächenmontage ein Basissubstrat, eine oder mehrere Dünnfilmschaltungen und leitfähige Kontaktflächen, eine Klebstoffschicht, ein Decksubstrat und äußere Anschlüsse. Das Basissubstrat kann einer Schicht isolierenden Materials entsprechen, wie etwa, jedoch nicht darauf beschränkt, Aluminiumoxid, Silizium oder dergleichen. Die eine oder die vielfachen Dünnfilmschaltungen sowie entsprechende leitfähige Kontaktflächen können auf einer Oberfläche des Basissubstrats ausgebildet sein. Die leitfähigen Kontaktflächen sehen die elektrische Verbindung zu der Dünnfilmschaltung vor. Außerdem erstrecken sich die leitfähigen Kontaktflächen zu einer oder mehreren Flächen des sich ergebenden Bauelements und liegen anfänglich dort frei. Das Decksubstrat kann isolierendes Material enthalten, das in vielfachen Schichten mit einer Mehrzahl von inneren leitfähigen Elementen (z. B. inneren aktiven Elektroden und/oder inneren Ankerelektroden) und optionalen äußeren leitfähigen Elementen ausgebildet ist, die so gestaltet sind, dass sie allgemein zu den am Basissubstrat ausgebildeten leitfähigen Kontaktflächen ausgerichtet sind, sodass Teilbereiche leitfähiger Elemente entlang einer oder mehreren Umfangsflächen des Bauelements freiliegen. Das Basissubstrat und/oder das Decksubstrat können während des Herstellungsvorgangs heruntergeschliffen werden, um eine gewünschte Dicke des Bauteils zu erzeugen. Diskrete Bauelemente werden dann einem Metallisierungsverfahren unterworfen, um metallisierte Anschlüsse direkt an den freiliegenden Teilen der leitfähigen Elemente auszubilden (einschließlich leitfähiger Kontaktflächen, innerer aktiver Elektroden, innerer Ankerelektroden und/oder äußerer Ankerelektroden).
Gemäß bestimmten Aspekten anderer Ausführungsformen des vorliegenden Gegenstands wurden Verfahrensweisen zur Herstellung der vorliegenden Oberflächenmontage-Bauelemente entwickelt. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist eine Mehrzahl von Dünnfilmschaltungen und entsprechenden leitfähigen Kontaktflächen auf einem Basissubstratwafer ausgebildet (z. B. einem Wafer aus isolierendem Material, wie etwa Aluminiumoxid, Siliziumoxid oder dergleichen). Mindestens erste und zweite leitfähige Kontaktflächen für jede Dünnfilmschaltung sind ausgebildet, um elektrische Verbindungen für jede Dünnfilmschaltung vorzusehen. Eine Passivierungsschicht kann zur elektrischen Isolierung über den Dünnfilmschaltungen und leitfähigen Kontaktflächen aufgebracht werden. Ein Decksubstratblock ist erfindungsgemäß durch Verwendung von Vielschicht-Keramik-Verarbeitungsverfahren ausgebildet und zerteilt, um vielfache Decksubstratteile auszubilden, die jeweils gebrannt werden. Ein oder mehrere Decksubstratteile können mit einem temporären Kleber an ein Trägersubstrat geklebt werden, sodass die freiliegende Oberfläche des Decksubstratteils optional geschliffen werden kann, falls erwünscht. Die geschliffene Fläche des Decksubstratteils wird dann an den Basissubstratwafer mit einer dünnen Schicht eines dauerhaften Klebstoffs laminiert. Die äußere Fläche des Basissubstratwafers kann dann optional geschliffen werden, bevor der laminierte Stapel in eine Mehrzahl von diskreten Bauteilen zerteilt wird. Optionales Eckenabrunden kann als Chargenprozess durchgeführt werden, um die Bauteile zur Anschlussausbildung vorzubereiten. Direkte Anschlussmetallisierung kann das vollständige Eintauchen der Bauteile in elektrolytische oder stromlose Metallisierungslösungen umfassen, sodass sich leitfähiges Anschlussmaterial durch kontrolliertes laterales Ausbreiten über freiliegende Teile der inneren und äußeren leitfähigen Elemente ausbildet.
Eine vorliegende beispielhafte Ausführungsform bezieht sich auf ein Oberflächenmontage-Bauelement gemäß Anspruch 1, das mindestens ein zwischen einem ersten und einem zweiten isolierenden Substrat aufgenommenes Dünnfilmschaltungsbauteil; erste und zweite innere leitfähige Kontaktflächen, die auf einem der isolierenden Substrate aufgenommen sind und sich bis zu einer ersten bzw. zweiten Seitenfläche des Oberflächenmontage-Bauelements freiliegen; und erste und zweite elektrische Verbinder umfasst, welche die Kontaktflächen mit dem Dünnfilmschaltungsbauteil verbinden. Hierbei umfasst das eine isolierende Substrat, das die Kontaktflächen aufnimmt, ein Basissubstrat, und das andere der isolierenden Substrate umfasst ein Decksubstrat, und das Decksubstrat umfasst ein Vielschichtbauelement auf Keramikbasis.
Einige Abwandlungen des Oberflächenmontage-Bauelements können weiter äußere Anschlüsse enthalten, die an dem Oberflächenmontage-Bauelement angebracht und direkt mit den Kontaktflächen verbunden sind. Bei weiteren Alternativen davon können sich die äußeren Anschlüsse an vielfachen Seiten des Oberflächenmontage-Bauelements befinden.
Andere vorliegende Abwandlungen können weiter jeweilige Schirmschichten enthalten, die auf freiliegenden Flächen der isolierenden Substrate ausgebildet sind.
Gemäß der Erfindung umfasst das eine isolierende Substrat, das die Kontaktflächen aufnimmt, ein Basissubstrat, und das andere der isolierenden Substrate umfasst ein Decksubstrat; und das Decksubstrat umfasst ein Vielschichtbauelement auf Keramikbasis. Das Vielschichtbauelement als Decksubstrat kann mindestens eins aus inneren und äußeren Ankerelektroden enthalten.
Noch bei anderen vorliegenden Abwandlungen des Oberflächenmontage-Bauelements kann das Dünnfilmschaltungsbauteil ein Widerstandsbauelement umfassen, oder es kann ein Kondensatorbauelement mit mindestens einer ersten und einer zweiten leitfähigen Schicht und einer isolierenden Zwischenschicht umfassen, oder es kann ein induktives Element umfassen, oder es kann eine Schaltung mit mehreren Bauelementen umfassen, oder es kann ein Array von Bauelementen umfassen.
Eine weitere vorliegende beispielhafte Ausführungsform des vorliegenden Gegenstands gemäß Anspruch 11 bezieht sich auf ein integriertes elektronisches Dünnfilm-Oberflächenmontage-Bauelement mit mindestens zwei getrennten Bauteilen. Die Ausführungsform umfasst vorzugsweise ein auf einem isolierenden Basissubstrat aufgenommenes erstes Dünnfilmschaltungsbauteil; eine auf dem ersten Dünnfilmschaltungsbauteil aufgenommene isolierende Schicht; ein auf der isolierenden Schicht aufgenommenes zweites Dünnfilmschaltungsbauteil; ein auf dem zweiten Dünnfilmschaltungsbauteil aufgenommenes isolierendes Decksubstrat, wobei das Decksubstrat ein Vielschichtbauelement auf Keramikbasis umfasst; mindestens ein Paar innerer leitfähiger Kontaktflächen, die auf dem isolierenden Basissubstrat bzw. der isolierenden Schicht aufgenommen sind und sich bis zu einer ersten bzw. zweiten Seitenfläche des elektronischen Oberflächenmontage-Bauelements erstrecken und dort freiliegen; und mindestens ein Paar elektrischer Verbinder, die jeweils das Paar von Kontaktflächen mit dem Dünnfilmschaltungsbauteil verbinden.
Abwandlungen des beispielhaften integrierten elektronischen Dünnfilm-Oberflächenmontage-Bauelements können weiter äußere Anschlüsse enthalten, die an dem elektronischen Oberflächenmontage-Bauelement angebracht und direkt mit den Kontaktflächen und den an mehreren Seiten des elektronischen Oberflächenmontage-Bauelements befindlichen äußeren Anschlüssen elektrisch verbunden sind.
Wie oben schon erwähnt, umfasst das Decksubstrat erfindungsgemäß ein Vielschichtbauelement auf Keramikbasis. Weiter kann das Vielschichtbauelement als Decksubstrat mindestens eins aus inneren und äußeren Ankerelektroden enthalten.
Bei anderen vorliegenden Abwandlungen kann das Dünnfilmschaltungsbauteil eins aus einem Widerstandsbauelement, einem Kondensatorbauelement mit mindestens einer ersten und einer zweiten leitfähigen Schicht und einer isolierenden Zwischenschicht, einem induktiven Element und einem Array von Bauelementen umfassen.
Noch eine weitere vorliegende beispielhafte Ausführungsform bezieht sich auf ein integriertes elektronisches Dünnfilm-Oberflächenmontage-Bauelement gemäß Anspruch 15, das vorzugsweise eine auf einem isolierenden Basissubstrat aufgenommene Dünnfilmschaltung umfasst und eine Mehrzahl von angeordneten Bauteilen umfasst; eine Mehrzahl gepaarter innerer leitfähiger Kontaktflächen, die auf dem isolierenden Basissubstrat aufgenommen sind bzw. zu den angeordneten Bauteilen gehören und sich bis zu einer ersten bzw. zweiten Seitenfläche des elektronischen Oberflächenmontage-Bauelements erstrecken und dort freiliegen; eine Mehrzahl gepaarter elektrischer Verbinder, welche die Kontaktflächen mit ihren jeweils zugehörigen Bauteilen verbinden; ein auf der Dünnfilmschaltung aufgenommenes isolierendes Decksubstrat, welches ein Vielschichtbauelement auf Keramikbasis umfasst; und an dem elektronischen Oberflächenmontage-Bauelement angebrachte und direkt mit den Kontaktflächen elektrisch verbundene äußere Anschlüsse.
Bei einigen Ausführungsformen des Vorstehenden können sich die äußeren Anschlüsse an mehreren Seiten des elektronischen Oberflächenmontage-Bauelements befinden. Bei anderen können die angeordneten Bauteile mindestens eins aus Widerstands-, Kondensator- und Induktivitäts-Unterelementen umfassen. Weiter kann das Vielschichtbauelement als Decksubstrat optional mindestens eins aus inneren und äußeren Ankerelektroden enthalten.
Es sollte durch Fachleute verstanden werden, dass sich der vorliegende Gegenstand in gleicher Weise auf Vorrichtungen sowie auf entsprechende und/oder verwandte Verfahrensweisen bezieht. Eine vorliegende beispielhafte Ausführungsform bezieht sich auf ein Verfahren zum Ausbilden von Dünnfilmbauelementen für Oberflächenmontage gemäß Anspruch 19, umfassend das Ausbilden einer Mehrzahl von Dünnfilmschaltungen auf einem ersten isolierenden Substrat; Vorsehen jeweiliger erster und zweiter leitfähiger Kontaktflächen auf dem ersten isolierenden Substrat, die zu jeder der Dünnfilmschaltungen gehören und jeweils elektrisch damit verbunden sind; Positionieren eines zweiten isolierenden Substrats über der Mehrzahl von Dünnfilmschaltungen, um eine Zwischenbaueinheit auszubilden, wobei das erste isolierende Substrat, das die Kontaktflächen aufnimmt, ein Basissubstrat umfasst, und das zweite isolierende Substrat ein Decksubstrat umfasst, wobei das Decksubstrat ein Vielschichtbauelement auf Keramikbasis umfasst; und selektives Zerteilen der Baueinheit, um diskrete Bauelemente auszubilden, von denen jedes mindestens eine Dünnfilmschaltung enthält und jedes mindestens einen Teil der dazu gehörigen jeweiligen ersten und zweiten leitfähigen Kontaktflächen aufweist, die entlang mindestens einer Fläche des jeweiligen diskreten Bauelements freiliegen.
Vorliegende Abwandlungen des beispielhaften Verfahrens können weiter das Vorsehen einer isolierenden Schicht über der Mehrzahl von Dünnfilmschaltungen mit einer weiteren Mehrzahl von auf der isolierenden Schicht aufgenommenen Dünnfilmschaltungen vor dem Positionieren des zweiten isolierenden Substrats umfassen, um zwei Schichten von durch die isolierende Schicht getrennten und gemeinsam zwischen dem ersten und dem zweiten isolierenden Substrat eingefügten vielfachen Dünnfilmschaltungen auszubilden.
Bei einigen der Abwandlungen kann der Vielschichtaufbau des Decksubstrats innere aktive Kondensatorelektroden enthalten.
Alternative vorliegende Verfahrensweisen können weiter eine selektive Größenauslegung des ersten und des zweiten isolierenden Substrats und/oder das Vorsehen von externen Schirmschichten auf dem ersten und dem zweiten isolierenden Substrat vor dem Zerteilen der Baueinheit enthalten.
Andere vorliegende Alternativen können weiter das Ausbilden äußerer Anschlüsse über den freiliegenden Teilen der jeweiligen ersten und zweiten, zu jedem der jeweiligen diskreten Bauelementen gehörigen leitfähigen Kontaktflächen enthalten. Bei einigen der Alternativen können die jeweiligen diskreten Bauelemente mehrseitige Bauelemente umfassen, und die äußeren Anschlüsse können eins aus zweiseitigen Anschlüssen, vierseitigen Anschlüssen und asymmetrischen mehrseitigen Anschlüssen umfassen.
Bei noch weiteren vorliegenden Alternativen kann das Decksubstrat weiter einen Vielschichtaufbau enthalten, der mindestens eins aus inneren und äußeren Ankerelektroden enthält; und das alternative vorliegende Verfahren kann weiter das durch Ankerelektroden geleitete Ausbilden äußerer Anschlüsse an jedem der jeweiligen diskreten Bauelemente enthalten.
Bei noch anderen Abwandlungen können die Dünnfilmschaltungen jeweils mindestens eins aus passiven Bauelementen, darunter Widerständen, Kondensatoren und Induktivitäten, umfassen, und/oder sie können jeweils Arrays aus einem aus passiven Bauelementen, Netzwerken und Filtern umfassen.
Noch eine weitere vorliegende beispielhafte Ausführungsform zur Verfahrensweise bezieht sich auf ein Verfahren zum Ausbilden von Dünnfilmbauelementen für Oberflächenmontage zur Bestückung auf einer Leiterplatte gemäß Anspruch 29, vorzugsweise umfassend das Herstellen einer Anordnung von Dünnfilmschaltungen auf einem Basissubstratwafer, einschließlich des Ausbildens einer Mehrzahl von Dünnfilmbauteilen auf einem ersten isolierenden Substrat sowie des Vorsehens jeweiliger erster und zweiter leitfähiger Kontaktflächen auf dem ersten isolierenden Substrat, die zu jedem der Dünnfilmbauteile gehören und jeweils elektrisch damit verbunden sind; Herrichten eines keramischen Vielschicht-Decksubstrats; Verbinden des Decksubstrats mit der hergestellten Anordnung; und Zerteilen des erzeugten verbundenen Aufbaus, um vereinzelte Aufbauten auszubilden, so dass sich die ersten und zweiten leitfähigen Kontaktflächen bis zu einer ersten bzw. zweiten Seitenfläche der vereinzelten Aufbauten erstrecken und dort freiliegen.
Bei vorliegenden Abwandlungen der Verfahrensweise kann das Herstellen des Arrays das Ausbilden einer Mehrzahl von Dünnfilmbauteilen auf einem ersten isolierenden Substrat und das Vorsehen jeweiliger erster und zweiter leitfähiger Kontaktflächen auf dem ersten isolierenden Substrat enthalten, die zu jedem der Dünnfilmbauteile gehören und jeweils elektrisch damit verbunden sind; und die Dünnfilmbauteile können jeweils eins aus jeweiligen passiven Bauelementen und Arrays von passiven Bauelementen umfassen.
Bei anderen vorliegenden Abwandlungen kann das Verbinden das Aufbringen einer Passivierungsschicht auf eine zugewandte Fläche des Basissubstratwafers und das Laminieren des Decksubstrats auf den Basissubstratwafer enthalten.
Bei anderen vorliegenden Abwandlungen kann das Verbinden das Laminieren des Decksubstrats auf den Basissubstratwafer mit mindestens einem Teil der jeweiligen ersten und zweiten, entlang mindestens einer Fläche der jeweiligen zerteilten vereinzelten Aufbauten freiliegenden leitfähigen Kontaktflächen enthalten. Einige der Abwandlungen können weiter das Ausbilden äußerer Anschlüsse an den vereinzelten Aufbauten über den freiliegenden Teilen der jeweiligen ersten und zweiten, zu jedem der jeweiligen zerteilten, vereinzelten Aufbauten gehörigen, leitfähigen Kontaktflächen enthalten. Bei noch weiteren Alternativen davon können die jeweiligen zerteilten vereinzelten Aufbauten mehrseitige Bauelemente umfassen, und die äußeren Anschlüsse können eins aus zweiseitigen Anschlüssen, vierseitigen Anschlüssen und asymmetrischen mehrseitigen Anschlüssen umfassen.
Einige vorliegende alternative Verfahrensweisen können weiter Eckenabrunden an den vereinzelten Aufbauten enthalten und/oder können weiter das Ausbilden äußerer Anschlüsse an den vereinzelten Aufbauten enthalten.
Zusätzliche Aspekte und Vorteile des vorliegenden Gegenstands werden hierin in der detaillierten Beschreibung dargelegt oder sind jemandem mit gewöhnlichem Fachwissen daraus ersichtlich. Auch ist weiterhin zu beachten, dass Änderungen und Abwandlungen an dessen spezifisch dargestellten, herangezogenen und diskutierten Merkmalen, Schritten und Elementen in verschiedenen Ausführungsformen und Anwendungen des vorliegenden Gegenstands praktiziert werden können, ohne von Erfindungsgedanke und Umfang des Gegenstands abzuweichen. Zu solchen Abwandlungen können das Ersetzen der gezeigten, herangezogenen oder diskutierten Mittel, Merkmale oder Schritte durch äquivalente sowie die funktionelle, einsatzmäßige oder positionsmäßige Umkehrung von verschiedenen Teilen, Merkmalen, Schritten oder dergleichen gehören, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
Noch weiter versteht sich, dass verschiedene Ausführungsformen, ebenso wie verschiedene, im Vorliegenden bevorzugte Ausführungsformen des vorliegenden Gegenstands verschiedene Kombinationen oder Ausführungen vorliegend offenbarter Merkmale, Schritte oder Elemente oder ihrer Äquivalente enthalten können (einschließlich Kombinationen von Merkmalen, Teilen, Schritten oder Ausführungen davon, die nicht ausdrücklich in den Figuren gezeigt oder in der detaillierten Beschreibung der Figuren angegeben wurden). Zusätzliche Ausführungsformen des vorliegenden Gegenstands, die nicht unbedingt im zusammengefassten Abschnitt ausgedrückt werden, können verschiedene Kombinationen und Aspekte von Merkmalen, Bestandteilen oder Schritten einschließen und einbeziehen, die in den oben zusammengefassten Gegenständen und/oder anderen Merkmalen, Bestandteilen oder Schritten herangezogen werden, die anderweitig in dieser Anmeldung diskutiert werden. Jemand mit gewöhnlichem Fachwissen wird die Merkmale und Aspekte dieser und anderer Ausführungsformen nach Durchsicht der übrigen Beschreibung besser verstehen.
Figurenliste
Eine vollständige und erhellende Offenbarung des vorliegenden Gegenstands einschließlich dessen bester Form, die sich an jemanden mit gewöhnlichem Fachwissen richtet, wird in der Beschreibung gegeben, die sich auf die beigefügten Figuren bezieht, in denen:

1A eine perspektivische Explosionsansicht einer ersten beispielhaften Ausführungsform eines elektronischen Dünnfilm-Oberflächenmontage-Bauelements gemäß Aspekten der vorliegenden Technik vorsieht;
1B eine Schnittansicht der in 1A gezeigten ersten beispielhaften Ausführungsform entlang den Schnittlinien A-A und dargestellt mit Anfügung äußerer Anschlüsse vorsieht;
1C eine Schnittansicht einer zweiten beispielhaften Ausführungsform eines elektronischen Dünnfilm-Oberflächenmontage-Bauelements vorsieht, ähnlich dem in den 1A und 1B gezeigten, jedoch ohne die optionalen Schirmschichten;
2A eine perspektivische Explosionsansicht einer dritten beispielhaften Ausführungsform eines elektronischen Dünnfilm-Oberflächenmontage-Bauelements gemäß Aspekten der vorliegenden Technik vorsieht;
2B eine Schnittansicht der in 2A gezeigten zweiten beispielhaften Ausführungsform entlang den Schnittlinien B-B und dargestellt mit Anfügung äußerer Anschlüsse vorsieht;
2C eine Schnittansicht einer vierten beispielhaften Ausführungsform eines elektronischen Dünnfilm-Oberflächenmontage-Bauelements vorsieht, ähnlich dem in den 2A und 2B gezeigten, jedoch ohne die optionalen Schirmschichten;
3 eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Dünnfilm-Oberflächenmontage-Widerstands ohne äußere Anschlüsse gemäß Aspekten der vorliegenden Technik vorsieht;
4 und 5 eine perspektivische Ansicht bzw. eine Draufsicht eines beispielhaften Dünnfilm-Oberflächenmontage-Widerstands, wie er in 3 gezeigt ist, mit beispielhaften äußeren Anschlüssen vorsehen;
6 eine Schnittansicht eines beispielhaften Dünnfilm-Oberflächenmontage-Kondensators gemäß Aspekten der vorliegenden Technik vorsieht;
7 eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Dünnfilm-Oberflächenmontage-Induktivität mit äußeren Anschlüssen gemäß Aspekten der vorliegenden Technik vorsieht, gezeigt in teilweise ausgeschnittener Form;
8 eine Draufsicht einer beispielhaften Dünnfilmschaltung zur Verwendung in einem Widerstandsbauelement gemäß Aspekten der vorliegenden Technik vorsieht;
9 eine Draufsicht einer beispielhaften Dünnfilmschaltung zur Verwendung in einem Filterbauelement gemäß Aspekten der vorliegenden Technik vorsieht;
10 eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Ausführungsform eines Dünnfilm-Filterbauelements mit einem ersten beispielhaften Satz äußerer Anschlüsse gemäß Aspekten der vorliegenden Technik vorsieht;
11 eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines Dünnfilm-Filterbauelements mit einem zweiten beispielhaften Satz äußerer Anschlüsse gemäß Aspekten der vorliegenden Technik vorsieht;
12 eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Leiterplatte vorsieht, die gestaltet ist, als Bestückungsumgebung für Dünnfilm-Oberflächenmontageaufbauten gemäß der vorliegenden Technik zu dienen;
13 eine perspektivische Ansicht eines auf einer Leiterplatte bestückten Dünnfilm-Oberflächenmontage-Filterbauelements gemäß Aspekten der vorliegenden Technik vorsieht;
14 ein Flussdiagramm beispielhafter Schritte bei einem Verfahren zum Ausbilden von Dünnfilm-Oberflächenmontageaufbauten gemäß Aspekten der vorliegenden Technik vorsieht;
15 eine perspektivische Ansicht eines elektronischen Dünnfilmbauelements nach dem Stand der Technik mit Ball-Grid-Array-(BGA-)Anschlüssen vorsieht;
16A eine teilweise Explosionsansicht eines beispielhaften elektronischen Dünnfilm-Oberflächenmontage-Bauelements mit vierseitigen Anschlüssen gemäß Aspekten der vorliegenden Technik vorsieht;
16B eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften elektronischen Dünnfilm-Oberflächenmontage-Bauelements mit vierseitigen Anschlüssen, wie in 16A dargestellt, gemäß Aspekten der vorliegenden Technik vorsieht;
17 eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften elektronischen Dünnfilm-Oberflächenmontage-Bauelements mit zweiseitigen Anschlüssen gemäß Aspekten der vorliegenden Technik vorsieht;
18 eine Schnittansicht eines beispielhaften elektronischen Dünnfilm-Oberflächenmontage-Bauelements mit einem Vielschicht-Decksubstrat mit inneren aktiven Kondensatorelektroden vorsieht;
19 eine Schnittansicht eines beispielhaften elektronischen Dünnfilm-Oberflächenmontage-Bauelements mit einem Vielschicht-Decksubstrat mit inneren aktiven Kondensatorelektroden und Ankerelektroden vorsieht;
20 eine Schnittansicht eines beispielhaften elektronischen Dünnfilm-Oberflächenmontage-Bauelements mit einem Vielschicht-Decksubstrat mit inneren Ankerelektroden vorsieht;
21 eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften elektronischen Dünnfilm-Oberflächenmontage-Bauelements mit zweiseitigen mehrfachen Anschlüssen gemäß Aspekten der vorliegenden Technik vorsieht;
22 eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften elektronischen Dünnfilm-Oberflächenmontage-Bauelements mit vierseitigen mehrfachen Anschlüssen gemäß Aspekten der vorliegenden Technik vorsieht;
23 eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften elektronischen Dünnfilm-Oberflächenmontage-Bauelements mit asymmetrischen mehrfachen Anschlüssen gemäß Aspekten der vorliegenden Technik vorsieht;
24 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Basissubstrats und einer zugehörigen Dünnfilmschaltung gemäß Aspekten der vorliegenden Technik vorsieht;
25 eine perspektivische Ansicht eines Vielschicht-Decksubstratblocks vorsieht, der zur Verwendung beim Ausbilden beispielhafter elektronischer Dünnfilm-Oberflächenmontage-Bauelemente gemäß Aspekten der vorliegenden Technik hergestellt ist;
26 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Vielschicht-Decksubstrat-Teilbereichs vorsieht, der zur Verwendung beim Ausbilden beispielhafter elektronischer Dünnfilm-Oberflächenmontage-Bauelemente gemäß Aspekten der vorliegenden Technik hergestellt ist;
27 eine perspektivische Ansicht eines Teilbereichs einer integrierten Baueinheit vorsieht, die einen Basissubstrat-Teilbereich und einen Vielschicht-Decksubstrat-Teilbereich enthält, wie sie in den 10 und 11 gezeigt sind, gemäß Aspekten der vorliegenden Technik;
28 eine perspektivische Ansicht einer integrierten Baueinheit vorsieht, wie sie in 27 gezeigt ist, mit beispielhaften Zerteilungsstellen gemäß Aspekten der vorliegenden Technik; und
29 ein Flussdiagramm beispielhafter Schritte bei einem Verfahren zum Ausbilden von Dünnfilm-Oberflächenmontageaufbauten gemäß Aspekten der vorliegenden Technik vorsieht.

Wiederholte Verwendung von Bezugszeichen in der gesamten vorliegenden Beschreibung und den angefügten Zeichnungen soll dieselben oder analoge Merkmale, Elemente oder Schritte des vorliegenden Gegenstands repräsentieren.
Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Wie im Abschnitt „Zusammenfassung der Erfindung“ diskutiert, befasst sich der vorliegende Gegenstand insbesondere mit einer verbesserten Einrichtung und Verfahrensweise zum Bereitstellen von Dünnfilmbauelementen für Oberflächenmontage. Allgemein ausgedrückt, können die vorliegenden Bauelemente einer Vielfalt von verschiedenen Schaltungstypen entsprechen, darunter passiven Bauelementen, wie etwa, jedoch nicht beschränkt auf Widerständen, Induktivitäten und Kondensatoren, sowie Kombinationen solcher Bauelemente, einschließlich Filtern, Arrays und/oder Netzwerken von Bauelementen.
Der vorliegende Gegenstand befasst sich auch zumindest teilweise mit einer verbesserten Einrichtung und Verfahrensweise zum Schaffen von Dünnfilmbauelementen für Oberflächenmontage, die mit kostengünstigen Massen-Bestückungstechniken verträglich sind, wie etwa Pick-and-Place-Bestückung mit anschließender Reflow-Lötung.
Es ist von jemandem mit Fachwissen zu verstehen, dass die vorliegende Diskussion nur eine Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen ist und nicht als Beschränkung der breiteren Aspekte des vorliegenden Gegenstands gedacht ist. Diese breiteren Aspekte sind im beispielhaften Aufbau enthalten. Ausgewählte Kombinationen von Aspekten der offenbarten Technik entsprechen einer Mehrzahl von verschiedenen Ausführungsformen des vorliegenden Gegenstands. Es sollte beachtet werden, dass jede der hierin dargestellten und diskutierten beispielhaften Ausführungsformen keine Einschränkungen des vorliegenden Gegenstands andeuten sollte. Merkmale und Schritte, die als Teil einer Ausführungsform dargestellt oder beschrieben sind, können in Kombination mit Aspekten einer anderen Ausführungsform benutzt werden, um noch eine weitere Ausführungsform zu ergeben. Zusätzlich können bestimmte Merkmale gegen ähnliche, nicht ausdrücklich erwähnte Bauteile oder Merkmale ausgetauscht werden, welche dieselbe oder eine ähnliche Funktion erfüllen.
Es wird nun genauer Bezug auf die aktuell bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Dünnfilmbauelemente für Oberflächenmontage genommen. Es sollte eingesehen werden, dass die verschiedenen hierin dargestellten und beschriebenen Oberflächenmontage-Bauelemente sich auf diskrete Bauelemente beziehen, obwohl die Bauelemente entweder einzeln oder als Array vielfacher Bauelemente ausgebildet sein können, die während der Herstellung zerteilt werden, um vielfache diskrete Bauelemente auszubilden. Die Darstellung der Bauelemente primär in ihrer diskreten Bauelementeform sollte nicht die Option mindern, Aspekte der vorliegenden Technik gemäß mehrfachen Bauelementen oder Arrays von Bauelementen zu praktizieren. Um die verschiedenen Aspekte und Vorteile der vorliegenden Technik besser einzuschätzen, ist in 15 eine beispielhafte Darstellung eines bekannten BGA-Bauelements 500 gezeigt. Eine oder mehrere Dünnfilmschaltungen (wie etwa die in 15 gezeigte Anordnung von drei Schaltungen 504) sind auf einer Substratfläche 502 ausgebildet. Jeweilige Paare von ersten und zweiten Kontakt-Anschlussflächen 506 und 508 sind auch auf einer Fläche des Substrats 502 ausgebildet und werden als Bestückungsstelle für jeweilige Lotkugeln 510 benutzt. Wie gezeigt, nehmen die Kontakt-Anschlussflächen 506 und 508 sowie die Lotkugeln 510 ein bedeutendes Ausmaß an Plattenfläche auf dem Substrat 502 ein. Im Lichte dieser bekannten Technik wird ein Fachmann einsehen, dass verschiedene Ausführungsformen der hierin offenbarten Technik Bauelemente mit verbesserten Anschlüssen vorsehen können, die leicht auf einer Fläche bestückt werden können, ohne ausgeklügelte, teure und manchmal unvorhersehbar große Bestückungsmerkmale, wie etwa Drähte, Lotkugeln und/oder Anschlussflächen zu benötigen.
Nun veranschaulichen mit Bezug auf die Zeichnung die 1A-1C jeweils Aspekte eines ersten und eines zweiten beispielhaften Oberflächenmontage-Bauelements 100, 100'. Das Bauelement 100 enthält allgemein mindestens eine Dünnfilmschaltung 102, die zwischen einem ersten und einem zweiten Substrat 104 und 106 vorgesehen ist. Die Dünnfilmschaltung 102 kann einem beliebigen einzelnen passiven Bauelement oder einer Kombination passiver Bauelemente entsprechen. Zum Beispiel kann die Dünnfilmschaltung 102 einen einzelnen Widerstand, Kondensator oder eine einzelne Induktivität enthalten. Die Dünnfilmschaltung 102 kann einer Anordnung mehrfacher passiver Bauelemente entsprechen, wie etwa einer Anordnung von Widerständen, Kondensatoren und/oder Induktivitäten, die in einer planaren Anordnung aus einer oder mehreren Reihen und Spalten solcher Bauelemente vorgesehen sind. Die Dünnfilmschaltung 102 kann einer Kombination oder einem Netzwerk von Bauelementen entsprechen, zum Beispiel einem Widerstands-Kondensator-(RC-)Netzwerk, einem Filter, wie etwa einem Tiefpassfilter, einem EMV- oder RFI-Filter oder einer anderen Kombination passiver Elemente. Einige besondere Beispiele solcher Bauelemente werden hierin veranschaulicht und diskutiert, obwohl es durch einen Fachmann einzusehen sein sollte, dass die potenziellen Kombinationen solcher Bauelemente unzählig sind.
Das erste und das zweite Substrat 104 und 106 bestehen vorzugsweise aus einem oder mehreren isolierenden keramischen oder nichtkeramischen Materialien, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Glas, Aluminiumoxid (Al₂O₃), Aluminiumnitrid (AlN), Berylliumoxid (BeO), Galliumarsenid (GaAs), Galliumnitrid (GaN), Indiumphosphid, Porzellan, Quarz, Saphir, Silizium (Si), Siliziumkarbid (SiC), Siliziumdioxid (SiO₂), Siliziumnitrid (Si₃N₄), Zirconiumdioxid (ZrO₂), Oxiden und/oder Nitriden dieser Materialien oder einem beliebigen anderen isolierenden Dünnfilmmaterial mit einem allgemein hohen Wärmewiderstand. Eins der Substrate (d. h. das erste Substrat 104) kann manchmal als ein Basissubstrat bezeichnet werden, und das andere Substrat (d. h. das Substrat 106) kann manchmal als Decksubstrat bezeichnet werden.
Das Längen- und das Breitenmaß des ersten und des zweiten Substrats 104 und 106 können im Wesentlichen dieselben sein, und die Dicken des ersten und des zweiten Substrats 104 und 106 können dieselben sein oder voneinander abweichen. Bei einer Ausführungsform kann die Dicke der Substrate 104 und 106 durch Herunterschleifen eines Substratwafers maßgefertigt werden, bevor er zerteilt wird, um diskrete Bauelemente auszubilden. Zusätzliche Aspekte einer solchen Verfahrensweise werden später mit Bezug auf 16 diskutiert. Bei verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen beträgt die Dicke der Substrate 104 und 106 in einer Ausführungsform zwischen ungefähr 0,1 und 1,0 mm, in einer Ausführungsform zwischen ungefähr 0,2 und 0,6 mm und in einer Ausführungsform ungefähr 0,5 mm.
Die Dünnfilmschaltung 102 ist in 1A als getrennte Schicht dargestellt, obwohl es eingesehen werden sollte, dass die Dünnfilmschaltung 102 tatsächlich direkt auf einer Fläche des ersten (Basis-)Substrats 104 ausgebildet sein kann. Wenn die Dünnfilmschaltung 102 direkt auf einer Fläche des Substrats 104 ausgebildet ist, kann sie aus vielfachen Schichten leitfähiger Materialien, dielektrischer Materialien, Widerstandsmaterialien, induktiver Materialien oder anderer Materialien bestehen, die unter Verwendung der „Dünnfilm“-Technik präzise ausgebildet sind. Zum Beispiel können die jeweiligen Materialschichten, welche die Dünnfilmschaltung 102 bilden, unter Verwendung von Spezialtechniken auf Grundlage der Bearbeitung durch Ätzen, Photolithographie, PECVD (plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung) oder andere Techniken aufgebracht werden.
Mindestens ein erster und ein zweiter elektrischer Verbinder 108 und 110 können als einstückiger Teil der Dünnfilmschaltung 102 oder als separat ausgebildete Elemente des Bauelements 100 vorgesehen sein. Zumindest einer der mindestens ersten und zweiten elektrischen Verbinder (z. B. der Verbinder 108) dient als Verbindung der ersten (+) Polarität zur Dünnfilmschaltung 102, während zumindest einer der ersten und zweiten elektrischen Verbinder (z. B. der Verbinder 110) als Verbindung der zweiten (-) Polarität zur Dünnfilmschaltung dient. Die elektrischen Verbinder 108 und 110 können leitfähigen Bahnen, metallisierten Schichten oder dergleichen entsprechen.
Eine erste und eine zweite leitfähige Kontaktfläche 112 und 114 sind auf der Oberfläche des Basissubstrats 104 vorgesehen. Leitfähige Kontaktflächen 112 und 114 sind mit dem mindestens einen ersten und dem zweiten elektrischen Verbinder 108 und 110 für die Dünnfilmschaltung 102 verbunden. Leitfähige Kontaktflächen 112, 114 können aus einem Material, wie etwa Kupfer, Gold, Platin, Nickel, Silber, Palladium oder anderen leitfähigen Metallen oder Legierungen dieser Metalle ausgebildet sein. Die Dicke leitfähiger Kontaktflächen 112 kann innerhalb eines Bereichs zwischen ungefähr 1 und 50 Mikrometern bei einer Ausführungsform und zwischen ungefähr 5 und 20 Mikrometern bei einer weiteren Ausführungsform liegen. Leitfähige Kontaktflächen 112, 114 sind auch so positioniert, dass sie entlang einer oder mehreren Umfangsflächen des Bauelements 100 freiliegen, wenn die verschiedenen Schichten des Bauteils zusammengestapelt sind. Zum Beispiel erstrecken sich leitfähige Kontaktflächen 112 und 114 in den 1A-1C jeweils zu einer ganzen Endfläche des Bauteils und liegen dort entlang sowie entlang Teilen zweier angrenzender Seitenflächen frei. Die Dicke und die Freilegungsstelle von leitfähigen Kontaktflächen 112, 114 ist wichtig, um dabei zu helfen, eine Anschluss- und Verbindungsfläche zum Anbringen an äußere Anschlüsse zu schaffen und so einen Oberflächenmontage-Anschlussaufbau gemäß Aspekten der offenbarten Technik zu realisieren.
Nachdem die jeweiligen Schichten auf dem ersten Substrat 104 ausgebildet wurden, welche die Bauelemente innerhalb der Dünnfilmschaltung 102 und optional die Verbinder 108, 110 und leitfähigen Kontaktflächen 112, 114 ausbilden, können eine oder mehrere optionale Abdichtungsschichten (nicht dargestellt) über der gesamten Schaltung vorgesehen sein. Eine solche Abdichtungsschicht kann Schutz für die Schaltung sowie eine Klebverbindung zum zweiten Substrat 106 vorsehen. Zum Beispiel enthält eine Ausführungsform einer Abdichtungsschicht eine erste Passivierungsschicht aus einem Material wie Benzocyclobuten (BCB) oder einem Polyimid, Polymer oder anderem anorganischen oder organischen Material sowie ein zweites Material, das einem Klebstoffmaterial entspricht, wie etwa einem Epoxidkleber, Kunstharz oder anderem natürlichen oder synthetischen Klebstoff wie etwa einem Elastomer, Thermoplast, einer Emulsion, Polyvinylacetat, Epoxid, Polyurethan, Cyanacrylatpolymeren oder anderen Polymeren und anderen.
Mit oder ohne zusätzliche Abdichtungsschicht werden die Dünnfilmschaltung 102 und zugehörige Bauelemente zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat 104 und 106 eingefügt. Bei Bedarf können weiter optionale Schirmschichten 116 und 118 auf der oberen und/oder unteren Fläche der Bauelementeeinheit 100 vorgesehen sein. Schirmschichten 116, 118 können Schichten aus leitfähigen Metallen, wie etwa, aber nicht beschränkt auf, Kupfer, Gold, Platin, Nickel, Silber, Palladium oder anderen leitfähigen Metallen oder Legierungen dieser Metalle entsprechen. Schirmschichten 116 und 118 können ausgebildet sein, um im Wesentlichen äußere Flächen des ersten und des zweiten Substrats 104 und 106 zu bedecken, oder sie können mit einer allgemein geringeren Größe oder mit Ausschnitten ausgebildet sein, um Stellen für äußere Anschlüsse vorzusehen, die zu oberen und/oder unteren Bauelementeflächen umlaufen, ohne das elektronische Bauelement durch elektrische Verbindung mit den Schirmschichten kurzzuschließen. Die Schirmschichten 116 und 118 können an dem ersten und dem zweiten Substrat 104, 106 auch mit einem Klebematerial, wie etwa Epoxidkleber oder Kunstharz oder einem beliebigen der anderen beispielhaften, oben als Klebstoffschicht erwähnten Materialien angebracht sein.
1B zeigt eine beispielhafte Schnittansicht des in 1A in der Explosionsansicht gezeigten Bauelements 100 entlang den Schnittlinien A-A. Wie gezeigt, sind der erste und der zweite äußere Anschluss 120 und 122 am Umfang des Bauelements 100 ausgebildet und stehen in direkter elektrischer Verbindung mit jeweiligen leitfähigen Kontaktflächen 112 und 114. Der erste und der zweite äußere Anschluss 120 und 122 können nur an gegebenen Endflächen der Baueinheit 100 ausgebildet sein, oder sie können zu oberen und/oder unteren Flächen der Baueinheit 100 umlaufen, wie in 1C gezeigt. Wie zuvor erwähnt, ist die Stelle der äußeren Anschlüsse 120 und 122 vorzugsweise so gestaltet, dass die Anschlüsse 120 und 122 nicht in direktem Kontakt mit optionalen Schirmschichten 116 und 118 stehen. Zusätzliche Teilbereiche oder Schichten von isolierendem Material können am Umfang des Bauelements 100 vorgesehen sein, um dazu beizutragen, die elektrische Trennung solcher leitfähiger Elemente sicherzustellen.
1C zeigt eine beispielhafte Schnittansicht eines Bauelements 100', ähnlich den in den 1A und 1B gezeigten, aber ohne optionale Schirmschichten 116 und 118. Bei einer solchen Anordnung können sich die Stellen äußerer Anschlüsse 120 und 122 auf oberen und/oder unteren Flächen weiter zueinander entlang oberen und/oder unteren Flächen des Bauteils erstrecken.
Äußere Anschlüsse 120 und 122 (und andere hierin offenbarte äußere Anschlüsse) können eine oder mehrere Schichten desselben oder verschiedener Materialien enthalten, die unter Verwendung desselben oder unterschiedlicher Aufbringungsverfahren ausgebildet sind. Zum Beispiel können äußere Anschlüsse 120 und 122 einer oder mehrerer Schichten leitfähiger Dickschicht- oder Dünnfilmmaterialien entsprechen, die durch ausgewählte Ausbildungstechniken aufgebracht sind, darunter, aber nicht beschränkt auf, Drucken, Tauchen, Aufstreifen oder andere Techniken zum Ausbilden von leitfähigen Schichten. Verschiedene Arten leitfähiger Materialien können benutzt werden, zum Beispiel eine anfängliche Dickschicht aus leitfähiger Paste, über der zusätzliche Dünnfilmschichten aus Metallisierung (z. B. Nickel, Kupfer, Zinn, Gold usw.) vorgesehen sein können.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform enthalten äußere Anschlüsse jeweils mindestens eine metallorganische Schicht, z. B. eine Schicht leitfähigen Polymermaterials, um in den äußeren Anschlüssen Flexibilität vorzusehen. Die Verwendung solchen Materials kann dazu beitragen, dafür zu sorgen, dass die elektrische Unversehrtheit erhalten bleibt, während und nachdem äußere Kräfte, wie etwa mechanische oder thermomechanische Spannungen, auf ein Bauelement wirken. Bei einer beispielhaften Ausführungsform entspricht ein solches leitfähiges Polymer einem Polymer, Kunstharz, Epoxid, Polyamid, Duroplast, Thermoplast oder anderen Polymermaterial, das mit leitfähigen Metallteilchen beaufschlagt ist, wie etwa, aber nicht beschränkt auf, Silber, Nickel, Aluminium, Platin, Kupfer, Palladium, Gold, Legierungen dieser Materialien oder anderen. Bei einigen besonderen Ausführungsformen ist das leitfähige Polymer als Niedertemperaturmaterial gewählt, sodass die Aushärtungstemperatur geringer ist als die Aushärtungstemperatur anderer Materialien in dem Bauelement, wie etwa der Klebstoff- oder Dichtmittelschichten. Außerdem kann das leitfähige Polymermaterial so gewählt sein, dass es in der Lage ist, bestimmten Reflow-Temperaturen in einer Schaltungs-Bestückungsumgebung zu widerstehen. Bei einer Ausführungsform wird das leitfähige Polymer-Anschlussmaterial über einer Grundschicht leitfähigen Metalls, wie etwa Kupfer, Nickel oder dergleichen aufgebracht. Bei einer weiteren Ausführungsform ist die leitfähige Polymer-Anschlussschicht direkt an den Umfangsflächen des Bauelements vorgesehen, sodass die leitfähige Polymer-Anschlussschicht in direkter elektrischer Verbindung mit freiliegenden Bereichen der inneren leitfähigen Kontaktflächen eines Bauelements steht. Noch weiter können zusätzliche Anschlussschichten über der Schicht leitfähigen Polymer-Anschlussmaterials ausgebildet sein. Zum Beispiel können eine oder mehrere Schichten plattierten Nickels, Kupfers oder Zinns über der Schicht leitfähigen Polymer-Anschlussmaterials vorgesehen sein.
Die sich ergebenden, in den 1A-1C gezeigten Bauelemente 100 und 100' und andere hierin offenbarte Bauelemente sind vorteilhafte Dünnfilmbauteile, weil sie als Chip-Bauelemente ausgebildet sind, die leicht auf einer Oberfläche bestückt werden können, ohne ausgeklügelte Bestückungsmerkmale zu erfordern, wie etwa Drähte, Lotkugeln und/oder Anschlussflächen. Die Bauelemente 100 und 100' sind im Allgemeinen symmetrisch und ausrichtungsunempfindlich, sodass sie entweder mit der oberen und/oder der unteren Fläche bestückt werden können und dieselbe Funktionalität vorsehen. Die direkte Verbindung zwischen äußeren Anschlüssen 120, 122 und den leitfähigen Kontaktflächen 112, 114, die Teil der inneren elektrischen Verbindungen für die Dünnfilmschaltung 102 sind, sind einfach und direkt und ergeben daher wünschenswert niedrige Niveaus der Ersatzserieninduktivität (ESL), welche durch die Anschlussstrukturen beigetragen werden können.
Zusätzliche beispielhafte Ausführungsformen von Oberflächenmontage-Bauelementen 200 und 200', die gemäß Aspekten der vorliegend offenbarten Technik konstruiert sind, sind in den 2A-2C dargestellt. Wie in diesen Figuren gezeigt, sind die Bauelemente 200 und 200' in vielerlei Hinsicht den Bauelementen 100 und 100' der 1A-1C ähnlich, und es werden ähnliche Bezugsnummern benutzt, um sich auf dieselben oder ähnliche Merkmale zu beziehen. Bei den Bauelementen 200 und 200' sind zwei verschiedene Dünnfilmschaltungen als Teil der Oberflächenmontage-Bauelemente ausgebildet. Eine erste Dünnfilmschaltung 102 ist auf einer Fläche des ersten Substrats 104 ausgebildet (d. h. der oberen Fläche des Substrats 104, wie in 2A gezeigt). Eine zweite Dünnfilmschaltung 132 ist auch vorgesehen und ist auf einer Fläche des zweiten Substrats 106 ausgebildet (d. h. der unteren Fläche des Substrats 106, wie in 2A gezeigt).
An der zweiten Dünnfilmschaltung 132 sind auch jeweilige elektrische Verbindungen und leitfähige Kontaktflächen ausgebildet, ähnlich denjenigen, die an der ersten Dünnfilmschaltung 102 vorgesehen sind. Insbesondere sind dritte und vierte elektrische Verbindungen 134 und 136 (ähnlich der ersten und der zweiten elektrischen Verbindung 108 und 110) als einstückiger Teil der Dünnfilmschaltung 132 oder als separat ausgebildete Elemente des Bauelements 200 vorgesehen. Dritte und vierte leitfähigen Kontaktflächen 138 und 140 sind auch auf der Fläche des Substrats 106 vorgesehen, um als elektrische Verbindungen zu der Dünnfilmschaltung 132 und Schnittstellen zu äußeren Anschlüssen für das Bauelement 200 zu dienen. Die besonderen Materialien, die Anordnung und die Größe der leitfähigen Kontaktflächen 138 und 140 können ähnlich den zuvor bezüglich der leitfähigen Kontaktflächen 112 und 114 beschriebenen sein. Insbesondere können dritte und vierte leitfähige Kontaktflächen 138 und 140 so positioniert sein, dass sie entlang einer oder mehreren Umfangsflächen des Bauelements 200 freiliegen, wenn die verschiedenen Schichten des Bauteils zusammengestapelt sind, ähnlich der Freilegungsstelle der leitfähigen Kontaktflächen 112 und 114. Als solche helfen die Dicke und die Freilegungsstelle aller leitfähigen Kontaktflächen 112, 114, 138 und 140 entlang einer oder mehrerer Flächen (z. B. entlang einer ganzen Endfläche und Teilen zweier angrenzender Seitenflächen, wie in den 2A-2C gezeigt), eine Anschluss- und Verbindungsfläche zum Anbringen an äußere Anschlüsse zu schaffen und so einen Oberflächenmontage-Anschlussaufbau gemäß Aspekten der offenbarten Technik umzusetzen.
Noch unter Bezugnahme auf die 2A-2C trennt eine isolierende Schicht 142 die erste und die zweite Dünnfilmschaltung 102 und 132 und ihre jeweiligen elektrischen Verbindungen. Die isolierende Schicht 142 kann einer oder mehreren Schichten desselben oder unterschiedlicher Materialien entsprechen, wie zuvor bezüglich einer optionalen Abdichtungsschicht beschrieben. Bei einem Beispiel entspricht die isolierende Schicht 142 einem isolierenden Klebstoff, wie etwa einem nicht leitfähigen Epoxid, Kunstharz oder dergleichen.
Bei einer Alternative zu der in den 2A-2C gezeigten Anordnung wird nur ein einziger Satz leitfähiger Kontaktflächen benutzt, um die elektrische Verbindung sowohl zu der ersten als auch der zweiten Dünnfilmschaltung 102 und 132 vorzusehen. Bei dieser Ausführungsform kann die isolierende Schicht 142 so ausgebildet sein, dass sie nur die Dünnfilmschaltungen 102 und 132 auf den gegenüberliegenden Substraten 104 und 106 bedeckt und die Fläche freilässt, die einen einzigen Satz von leitfähigen Kontaktflächen bildet, um die beiden Dünnfilmschaltungen in seriellen oder parallelen Anordnungen zu verbinden, je nach gewünschter Verbindungsanordnung.
2B zeigt eine beispielhafte Schnittansicht des in 2A in der Explosionsansicht gezeigten Bauelements 200 entlang den Schnittlinien B-B. Wie gezeigt, sind der erste und der zweite äußere Anschluss 120 und 122 am Umfang des Bauelements 200 ausgebildet und stehen in direkter elektrischer Verbindung mit jeweiligen leitfähigen Kontaktflächen 112, 114, 138 und 140. Der erste und der zweite äußere Anschluss 120 und 122 können nur an gegebenen Endflächen der Baueinheit 200 ausgebildet sein, oder sie können zu oberen und/oder unteren Flächen der Baueinheit 200 umlaufen, wie in den 2B und 2C gezeigt. Wie zuvor erwähnt, ist die Stelle der äußeren Anschlüsse 120 und 122 vorzugsweise so gestaltet, dass die Anschlüsse 120 und 122 nicht in direktem Kontakt mit optionalen Schirmschichten 116 und 118 stehen. Zusätzliche Teilbereiche oder Schichten isolierenden Materials können am Umfang des Bauelements 200 vorgesehen sein, um dazu beizutragen, die elektrische Trennung solcher leitfähiger Elemente sicherzustellen.
2C zeigt eine beispielhafte Schnittansicht eines Bauelements 200', ähnlich den in den 2A und 2B gezeigten, aber ohne optionale Schirmschichten 116 und 118. Bei einer solchen Anordnung können sich die Stellen äußerer Anschlüsse 120 und 122 auf oberen und/oder unteren Flächen weiter zueinander entlang oberen und/oder unteren Flächen des Bauteils erstrecken.
Es sollte verstanden werden, dass die Gesamtgröße der Bauelemente 100, 100', 200, 200' und anderer hierin beschriebener Bauelemente je nach den gewünschten Leistungsparametern maßgeschneidert sein können. Bei einigen Beispielen werden beispielhafte Maße von Gesamtgrößen eines Bauteils als Bauteilgrößen von „XXYY“ beschrieben, was einer solchen entspricht, die ein Breitenmaß von 0,XX Zoll und ein Längenmaß von 0,YY Zoll aufweist, wobei 1 Zoll rechnerisch 25,4 mm entspricht. Zum Beispiel können einige Bauteile beispielhafte Maße aufweisen, die 0201, 0402, 0603, 0805, 1206 oder anderen Bauelementgrößen entsprechen. Bei einem Bauteil der Größe 0201 (entsprechend den Maßen Länge mal Breite von ungefähr 0,02 Zoll mal 0,01 Zoll oder ungefähr 500 Mikrometer mal ungefähr 250 Mikrometer) können die leitfähigen Kontaktflächen 112 und 114 so ausgebildet sein, dass sie ungefähr 250 Mikrometer quer über das Ende des Bauelements 300 und zwischen ungefähr 10 und 50 Mikrometern oder ungefähr 20 und 30 Mikrometern entlang den angrenzenden Seiten des Bauelements 300 betragen. Die beispielhafte Dicke der hierin offenbarten Bauteile einschließlich des ersten und des zweiten Substrats und des/der dazwischengeschachtelte(n) Dünnfilmschaltung(en) kann in einer Ausführungsform zwischen ungefähr 0,2 und 2,0 mm oder in einer weiteren Ausführungsform zwischen ungefähr 0,5 und 1,0 mm betragen. Es versteht sich, dass diese Maße nur als Beispiele angegeben sind und die breite Anwendung von Prinzipien der offenbarten Technik nicht unnötig einschränken sollten.
Die 3-5 stellen eine weitere beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Technik dar, insbesondere einen Dünnfilm-Oberflächenmontagewiderstand 300. Der Widerstand 300 enthält ein erstes und ein zweites Substrat 104 und 106, wie zuvor beschrieben, und die zwischen den Substraten eingefügte Dünnfilmschaltung 102 entspricht einem Dünnfilm-Präzisionswiderstand 302. Eine erste und eine zweite leitfähige Kontaktfläche 112 und 114 dienen als elektrische Verbindungen zum Dünnfilmwiderstand 302 und liegen entlang entsprechenden End- und Seitenflächen des Bauelements 300 frei, sodass sie in direkter elektrischer Verbindung mit den äußeren Anschlüssen 320 und 322 sein können (die ein oder mehrere Attribute der zuvor beschriebenen äußeren Anschlüsse 120 und 122 enthalten können). Die leitfähigen Kontaktflächen 112 und 114 sind über der ersten und der zweiten elektrischen Verbindung 108, 110 innerhalb des Dünnfilmwiderstands 302 ausgebildet, wie in 8 gezeigt. Die in den 3-5 gezeigte beispielhafte Ausführungsform stellt die optionalen Schirmschichten nicht dar, wie sie zuvor beschrieben wurden, obwohl ein gewöhnlicher Fachmann einsehen wird, dass solche Schichten in anderen Ausführungsformen enthalten sein können.
Insbesondere mit Bezug auf 8 ist eine beispielhafte Gestaltung für einen Dünnfilm-Präzisionswiderstand gezeigt. Ein Muster 310 aus Widerstandsmaterial ist auf einer Substratfläche (z. B. auf der oberen Fläche des Substrats 104) durch Photolithographie oder eine andere geeignete Mustererzeugungstechnik hergestellt. Das Muster 310 kann einer selektiv aufgebrachten Schicht aus Widerstandsmaterial entsprechen, wie etwa, aber nicht beschränkt auf, Tantalnitrid (TaN), Nickelchrom (NiCr), Tantalaluminid, Chromsilizium, Oxiden und/oder Nitriden solcher oder anderer Materialien oder anderen geeigneten Dünnfilmwiderstandsmaterialien. Ein Teil oder das gesamte Muster 310 kann als eine Anordnung mehrfacher paralleler Pfade (z. B. als Serpentinenpfad) ausgebildet sein, die mit vorgegebenem Abstand zwischen jedem parallelen Pfadbereich ausgebildet ist, um das Festlegen eines gewünschten Maßes an Gesamtwiderstand zu unterstützen. Zum Beispiel kann, wie gezeigt, ein Widerstand von 2 MΩ (0,2-2,2 MΩ) unter Verwendung einer Leiterbreite von 4 µm für den Widerstandspfad ausgebildet sein. Ein Widerstand von 4 MΩ (2,0-4,3 MΩ) kann, wie gezeigt, unter Verwendung einer Leiterbreite von 3 µm für den Widerstandspfad ausgebildet sein. Ein Widerstand von 8 MΩ (3,0-8,5 MΩ) kann, wie gezeigt, unter Verwendung einer Leiterbreite von 2 µm für den Widerstandspfad ausgebildet sein.
Eine weitere beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Technik ist in 6 gezeigt, die sich insbesondere auf einen Dünnfilm-Oberflächenmontagekondensator 600 richtet. Dieses Beispiel beschreibt, wie eine Dünnfilmschaltung 102, 132, wie zuvor erwähnt, als Dünnfilmkondensator ausgebildet sein kann. In 6 enthält eine zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat 104 und 106 ausgebildete Dünnfilmschaltung eine erste und eine zweite leitfähige Elektrodenschicht 602 und 604 und eine dazwischengeschachtelte Dielektrikumsschicht 606. Die leitfähige Schicht 602 bildet die untere Platte, und die leitfähige Schicht 604 bildet die obere Platte eines Parallelplattenkondensators. Verschiedene Materialien, die normalen Fachleuten bekannt sind, können zum Ausbilden der Elektroden und des dielektrischen Materials der vorliegenden Kondensatoren ausgewählt sein. Zum Beispiel können die Elektroden 602 und 604 aus einer Mehrzahl verschiedener leitfähiger Materialien ausgebildet sein, wie etwa, aber nicht begrenzt auf, Aluminium, Platin, Silber, Nickel, Kupfer, Palladium, Gold, Legierungen dieser Materialien, vielfachen Schichten von Kombinationen dieser Materialien und/oder anderen geeigneten leitfähigen Substanzen. Das dielektrische Material 606 kann ein Dielektrikum mit hohem K umfassen, um einen relativ großen Kapazitätswert zu erreichen, während nur eine einzige Schicht dielektrischen Materials und oft eine allgemein kleine Plattenfläche benötigt werden. Zum Beispiel kann es wünschenswert sein, ein dielektrisches Material zu verwenden, das in verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen eine Dielektrizitätskonstante von mehr als ungefähr 100, mehr als ungefähr 500 oder sogar 10 000 oder mehr aufweist. Besondere beispielhafte Materialien zur Verwendung in der Dielektrikumsschicht 606 können enthalten, aber sind nicht beschränkt auf, Siliziumoxinitrid, Siliziumnitrid, Siliziumoxid, Bariumtitanat, Strontiumtitanat, Barium-Strontium-Titanat, Strontium-Bismut-Tantalat, Tantal, Niob, Oxide oder Nitride solcher Materialien, die Rezepturen NPO (COG), X7R, X7S, Z5U, Y5V, Materialien auf Blei-Basis, wie etwa dotierte oder undotierte PZT-Dielektrika und andere.
Noch unter Bezugnahme auf 6 ist die erste leitfähige Kontaktfläche 112 so ausgebildet, dass sie elektrisch mit der ersten Elektrode 602 und auch mit der ersten äußeren Elektrode 120 verbunden ist. Die zweite leitfähige Kontaktfläche 114 ist so ausgebildet, dass sie elektrisch mit der zweiten Elektrode 604 und auch mit der zweiten äußeren Elektrode 122 verbunden ist. Eine Dichtmittelschicht 608 (wie zuvor mit Bezug auf 1 beschrieben) ist auch enthalten, um den Dünnfilmkondensator abzudecken und zu schützen. Das Bauteil, so wie es dargestellt ist, enthält keine Schirm-Deckschichten, könnte jedoch entsprechend abgewandelt werden.
Eine weitere beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Technik ist in 7 gezeigt, die sich insbesondere auf eine Dünnfilm-Oberflächenmontageinduktivität 700 richtet. Dieses Beispiel beschreibt, wie eine Dünnfilmschaltung 102, 132, wie zuvor erwähnt, als Dünnfilminduktivität ausgebildet sein kann. In 7 enthält eine zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat 104 und 106 ausgebildete Dünnfilmschaltung allgemein eine erste und eine zweite leitfähige Schicht und eine dazwischen liegende isolierende Schicht 706. Eine erste leitfähige Schicht ist ausgebildet, um eine erste leitfähige Spirale 702 sowie eine erste leitfähige Kontaktfläche 112 zu bilden. Die zweite leitfähige Schicht ist ausgebildet, um eine zweite leitfähige Spirale 704 sowie eine zweite leitfähige Kontaktfläche 114 zu bilden. Die erste leitfähige Kontaktfläche 112 ist so ausgebildet, dass sie elektrisch mit der ersten äußeren Elektrode 120 verbunden ist, während die zweite leitfähige Kontaktfläche 114 so ausgebildet ist, dass sie elektrisch mit der zweiten äußeren Elektrode 122 verbunden ist. Die äußere Elektrode 120 ist in einer teilweise aufgeschnittenen Darstellung gezeigt. Die isolierende Schicht 706 kann so ausgebildet sein, dass sie eine Durchkontaktierung oder Öffnung 708 durch sie hindurch bildet, um die erste und die zweite leitfähige Spirale 702 und 704 zu verbinden. Verschiedene Dichtmittelschichten oder Schirmschichten wie zuvor beschrieben können auch enthalten sein, obwohl sie nicht dargestellt sind. Die Materialien, welche die leitfähigen und isolierenden Schichten beim Bauelement 700 bilden, können ähnlich denjenigen sein, die mit Bezug auf vorherige Ausführungsformen beschrieben wurden, insbesondere bezüglich des Kondensators 600 in 6. Die Maße des Bauteils können auch wie offenbart sein, und bei einem Beispiel beträgt jedes Substrat 104 und 106 ungefähr 0,3 mm, und die Gesamtdicke des Bauteils (Substrate plus Induktivitätsschichten) beträgt ungefähr 0,8-1,0 mm.
Die in den 3-8 gezeigten beispielhaften Ausführungsformen richten sich auf jeweilige einzelne passive Bauelemente (z. B. einen Widerstand, einen Kondensator und eine Induktivität), die gemäß Aspekten der vorliegend offenbarten Technik ausgebildet sind. Es sollte eingesehen werden, dass weitere, gemäß der offenbarten Technik ausgebildete Bauelemente Arrays aus einem oder mehreren passiven Bauelementen, wie etwa Widerstandsarrays, Kondensatorarrays und/oder Induktivitätsarrays, enthalten können Außerdem können Netzwerke aus Bauteilen ausgebildet sein, wie etwa Widerstands-Kondensator-Netzwerke, von denen ein Beispiel in US 6 285 542 B1 offenbart ist, das hierin für alle Zwecke durch Verweis mit aufgenommen wird. Netzwerke und/oder Filter aus vielfachen passiven Bauelementen können unzählige Kombinationen von Elementen enthalten. Ein besonderes Beispiel ist in den 9-14 dargestellt und wird mit Bezug darauf beschrieben.
Jetzt unter Bezugnahme auf 9 enthält ein differentielles Tiefpassfilter 900 zur Verwendung bei Hochfrequenzanwendungen mehrere Induktivitäten und Kondensatoren in einer Dünnfilmschaltung. Zum Beispiel sind vier Induktivitäten 902 unter Verwendung der mit Bezug auf 7 beschriebenen Technik so ausgebildet, dass jede Induktivität 902 getrennte Schichten leitfähiger Spiralen enthält, die durch eine isolierende Schicht getrennt sind. Die mehrfachen Windungen in jeder leitfähigen Spirale können voneinander durch zusätzliche Isolation isoliert sein, wie sie etwa durch zwischen den Windungen ausgebildete BCB-Isolation vorgesehen ist. Mehrere Kondensatoren 904 sind als parallele Plattenkondensatoren ausgebildet und verschieden mit den Induktivitäten 902 verbunden, um einen gewünschten Filterschaltungsaufbau auszubilden. Eine erste und eine zweite leitfähige Kontaktfläche 906 und 908 sehen eine erste und eine zweite elektrische Verbindung zu den verschiedenen Bauelementen innerhalb der Dünnfilm-Filterschaltung 900 vor, die sich zu einer ersten Seitenfläche eines Bauteils erstrecken und darauf freiliegen. Eine dritte und eine vierte leitfähige Kontaktfläche 910 und 912 sehen eine dritte und eine vierte elektrische Verbindung zu verschiedenen Bauelementen innerhalb der Dünnfilm-Filterschaltung 900 vor, die sich zu einer gegenüberliegenden Seitenfläche des Bauteils erstrecken und darauf freiliegen. Bei einer Ausführungsform dienen die leitfähigen Kontaktflächen 906 und 908 als jeweilige Eingänge für das Dünnfilmfilter 900, während die dritte und die vierte leitfähige Kontaktfläche 910 und 912 als jeweilige Ausgänge für das Dünnfilmfilter 900 dienen.
Die in 9 gezeigte Filterschaltung 900 kann als eine oder mehrere Dünnfilmschaltungen innerhalb eines Oberflächenmontage-Bauelements enthalten sein. Wie in den 10 und 11 gezeigt, enthalten die Bauelemente 920 bzw. 930 eine Dünnfilm-Filterschaltung 900 wie in 9 gezeigt, eingefügt zwischen zwei Substraten 104 und 106 unter Verwendung eines Klebstoffs, wie etwa Epoxid oder dergleichen. Der erste und der zweite äußere Anschluss 922 sehen Eingangsanschlüsse für das Filter 900 vor und sind elektrisch mit der ersten und der zweiten leitfähigen Kontaktfläche 906 und 908 verbunden. Der dritte und der vierte äußere Anschluss 924 sehen Ausgangsanschlüsse für das Filter 900 vor und sind elektrisch mit der dritten und der vierten leitfähigen Kontaktfläche 910 und 912 verbunden. Besondere Positionierung der äußeren Anschlüsse 922 und 924 erlaubt eine genaue Steuerung der Eigenimpedanz an den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen. Eine erste und eine zweite Schirmschicht 116 und 118 sehen einen Schutz der Schaltung gegen Signalstörungen vor.
Zusätzliche äußere Anschlüsse können vorgesehen sein, um als Masseverbindung für die Bauelemente 920 und 930 in den 10 und 11 zu dienen. In 10 bedecken zusätzliche äußere Anschlüsse 926 und 928 im Wesentlichen die ganze Endfläche des Bauelements 920 und sind mit den Schirmschichten 116 und 118 verbunden. Die Anschlüsse 926 und 928 sehen Masseverbindungen für das Bauelement 920 vor und bieten zusätzliche Abschirmung an den Enden des Bauteils (ähnlich der durch die Schichten 116 und 118 ermöglichten Abschirmung). Bei einem besonderen Beispiel beträgt die Breite jedes Eingangs- und Ausgangsanschlusses 922, 924 ungefähr 100-500 Mikrometer, und der Abstand zwischen den Anschlüssen an einer gegebenen Seite beträgt ungefähr 300-800 Mikrometer. In 11 sind zusätzliche äußere Anschlüsse 931, 932, 934 und 936 mit den Schirmschichten 116 und 118 gekoppelt und dienen als Masseverbindungen an Seitenflächen des Bauelements 930. Wie aus den 10 und 11 zu ersehen, kann die Stelle der äußeren Masseanschlüsse in Anzahl und Ort entlang den Enden und/oder Seiten der Oberflächenmontage-Bauelemente variieren.
Die konstruktiven Merkmale der äußeren Anschlüsse eines Bauelements (z. B. die Größe und die Stelle der Anschlüsse) können bestimmen, wie ein Bauelement auf einer Leiterplatte oder anderen Umgebung bestückt wird. Ein Beispiel einer Leiterplatte 950 und des zugehörigen Bestückungsflächenaufbaus ist in den 12 und 13 für das beispielhafte Bauelement 930 von 11 gezeigt. Für jeden äußeren Anschluss des Bauelements 930 (z. B. die Anschlüsse 922, 924, 930, 931, 932, 934 und 936) sind Lötflächen 952 vorgesehen, die zur Reflowlötbestückung auf der Leiterplattenumgebung geeignet sind. Eingangs-Lötflächen 944 und Ausgangs-Lötflächen 946 der Leiterplatte können vorgesehen sein, um eine elektrische Verbindung mit anderen Bauelementen in einer Schaltungsumgebung herzustellen. Bei einigen Ausführungsformen können die Eingangs- und Ausgangs-Lötflächen 944 und 946 mit genauen Abständen gestaltet sein, um differenzielle Übertragungsleitungen für gewünschte angepasste Impedanzwerte für das Bauelement 500 auszubilden. Masse-Lötflächen 954 der Leiterplatte sind auch vorgesehen, um eine elektrische Verbindung mit anderen Bauelementen in einer Schaltungsumgebung herzustellen.
Jetzt unter Bezugnahme auf 14 ist ein beispielhaftes Flussdiagramm von Herstellungsschritten gezeigt, die durchgeführt werden können, um ein Oberflächenmontage-Bauelement gemäß dem vorliegenden Gegenstand zu konstruieren. Schritt 800 entspricht dem Ausbilden einer Mehrzahl von Dünnfilmschaltungen auf einem ersten Substrat. Das erste Substrat (sowie das zweite Substrat) können anfänglich in Wafer-Form vorgesehen sein. Jede Dünnfilmschaltung kann dieselbe oder unterschiedlich sein und einem oder mehreren der hierin beschriebenen Bauelemente oder Kombinationen von Bauelementen entsprechen. Jede Dünnfilmschaltung kann nach dem Zerteilen schließlich einem getrennten diskreten Bauelement entsprechen. Es sollte verstanden werden, dass der gemäß der offenbarten Anschlussanordnung erreichte Vorteil, wodurch BGA-, LGA- und Drahtbond-Besonderheiten beseitigt werden, eine Ausbildung höherer Schaltungsdichte auf einem Substrat ermöglicht, wodurch Platz und Geld beim Herstellungsprozess eingespart werden.
Ein zweiter beispielhafter Schritt 802 umfasst das Ausbilden mindestens einer ersten und einer zweiten leitfähigen Kontaktfläche für jede Dünnfilmschaltung, um elektrische Verbindungen für jede Dünnfilmschaltung vorzusehen. Ein zweites Substrat wird dann in Schritt 804 (mit zusätzlichen Schaltungen, wie in 2 gezeigt, oder ohne zusätzliche Schaltungen, wie in 1 gezeigt) auf den Dünnfilmschaltungen positioniert. Wie zuvor beschrieben, kann das zweite Substrat über die Schaltungen durch eine Dichtmittelschicht, Passivierungsschicht, Klebstoffschicht oder Kombination solcher Schichten geklebt werden. Sobald die Dünnfilmschaltung zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat eingefügt ist, umfasst ein optionaler Schleifschritt 806 das Herunterschleifen der Außenfläche eines der oder beider Substrate, um die Dicke der Substrate auf dieselbe oder unterschiedliche verringerte Dicken zu reduzieren. In Schritt 808 werden die optionale erste und die optionale zweite Schirmschicht auf einer oder mehreren Außenflächen des ersten und des zweiten Substrats vorgesehen.
Sobald eine ganzer gestapelter Wafer von Bauelementen hergerichtet ist, wird dann die Baueinheit durch Bilden einer Mehrzahl von rechtwinklig angeordneten Kanälen zerteilt, um eine Mehrzahl von diskreten passiven Oberflächenmontage-Bauelementen zu ergeben. Zum Beispiel wird in Schritt 810 eine Baueinheit so zerteilt, dass jedes diskrete Bauelement mindestens eine Dünnfilmschaltung mit einem Teilbereich von mindestens ersten und zweiten leitfähigen Kontaktflächen aufweist, die entlang einer oder mehreren Flächen des diskreten Bauelements freiliegen. Schließlich werden in Schritt 812 äußere Anschlüsse an jedem diskreten Bauelement über den freiliegenden Bereichen der mindestens ersten und zweiten leitfähigen Kontaktflächen ausgebildet.
Es ist zu sehen, dass die vorliegend offenbarte Technik passive Bauelemente und integrierte Arrays von Bauelementen mit wünschenswert effizienter Anordnung von Elementen in einem sehr kleinen Bauteilaufbau vorsieht. Außerdem werden Vorteile erreicht, indem feste Abstände von den hierin offenbarten Dünnfilmschaltungen zur Leiterplatte und insbesondere zu den Metallschichten oder Kontakten in der Leiterplatte ermöglicht sind. Dieser Abstand von Schaltung zu Kontakt kann ein kritischer Umstand sein, insbesondere bei Dünnfilmschaltungen, die HF-Filter oder andere HF-Bauteile umfassen oder daraus bestehen, bei denen im Entwurf einer Schaltung, die effektiv sehr genaue elektrische Leistungseigenschaften erreicht, oft auf Verbindungsabstände geachtet werden muss. Die festen Abstände werden hier teilweise durch ein oder mehrere Merkmale erreicht. Zum Beispiel kann die Substratdicke entweder besonders gewählt sein oder auf ein gewünschtes Dickenmaß geschliffen werden. Außerdem kann der Abstand von einer Dünnfilmschaltung zur Leiterplatte sowohl durch die Metallschirme auf dem Teil oder den bekannten Abstand zur Masseschicht auf der Leiterplatte erreicht werden (falls der/die optionale(n) Schirm(e) nicht vorgesehen ist/sind).
Mit der vorliegend offenbarten Anschlussanordnung wird dieser Abstand durch die Substratdicke fest eingehalten. Dies ist ein besonderer Vorteil gegenüber Bauteilen mit BGA-Anschlüssen, wo der manchmal unvorhersagbare Lotkugel-Zusammenfallabstand später der Abstand Schaltung zu Leiterplatte ist.
Ein Fachmann wird einsehen, dass Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang oder Geist der vorliegend offenbarten Technik abzuweichen. Zum Beispiel benutzen einige der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen ein oder mehrere Parallelplatten-Kondensatorarrays, bei denen Kondensatorplatten einander in einer überlappenden Anordnung mit einer Trennschicht aus dielektrischem Material gegenüberstehen, eine Kondensatorplatte über der anderen. Es sollte jedoch eingesehen werden, dass verschiedene andere Arten von Kondensatoraufbauten innerhalb der Lehren der vorliegend offenbarten Technik enthalten sind. In dieser Beziehung kann es bei einigen Anwendungen wünschenswert sein, in die vorliegende Dünnfilmschaltung einen oder mehrere Kondensatoren einzubeziehen, die Spaltkondensatoren sind, bei denen sich im Wesentlichen koplanare Kondensatorelektroden auf der Oberfläche eines Substrats oder Dielektrikums befinden und durch einen vorgegebenen Spalt getrennt sind.
Außerdem stellen die obigen Ausführungsformen Substrate dar, die isolierend sind oder isolierend gemacht werden, bevor die Schaltungselemente aufgebaut werden. Bei einigen Ausführungsformen, wie etwa denjenigen, die mit gemeinsamer Masse gestaltet sind, kann es wünschenswert sein, ein leitfähiges Substrat zu benutzen. Wo ein leitfähiges Substrat benutzt wird, ist es im Allgemeinen notwendig, einige der Schaltungselemente mit diskreter Isolation zu isolieren, wie etwa die Widerstände und die Kondensatorplatten.
Außerdem können einige Ausführungsformen der vorliegenden Technik ein oder mehrere Substrate verwenden, die mit inneren Schaltungen hergestellt sind, wie etwa Vielschichtkondensatoren, vergrabenen Widerständen oder Induktivitäten. Die Einbeziehung passiver Schaltungselemente in ein Substrat wird als „eingebettete“ oder „integrierte“ passive Bauelemente bezeichnet und kann unter Verwendung von bewährten Dickschicht-Verarbeitungstechniken umgesetzt werden, die in der Industrie für passive Bauelemente bekannt sind. Beispiele bekannter Vielschicht-Leiterplatten sind in US 7 006 359 B2 , US 4 800 459 A , US 5 866 952 A , US 6 038 133 A und US 6 218 729 B1 vorgesehen, von denen alle hiermit durch Verweis in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke mit aufgenommen werden. Die Dickfilmsubstrate mit eingebetteten Schaltungen können so entworfen sein, dass ihre elektrischen Herausführungsbereiche zu zugehörigen Herausführungsbereichen der hierin offenbarten Dünnfilmschaltungen ausgerichtet sind, sodass im fertigen, mit Anschlüssen versehenen Bauteil eine Schaltungsfunktion höherer Ordnung erreicht wird.
Mit Bezug auf weitere vorliegend bevorzugte Ausführungsformen beispielhafter vorliegender Dünnfilmbauelemente für Oberflächenmontage sollte einzusehen sein, dass die verschiedenen hierin dargestellten und diskutierten Oberflächenmontage-Bauelemente sich auf diskrete Bauelemente beziehen, obwohl die Bauelemente entweder einzeln oder als Array vielfacher Bauelemente ausgebildet sein können, die während der Herstellung zerteilt werden, um vielfache diskrete Bauelemente auszubilden. Die Darstellung der Bauelemente primär in ihrer diskreten Bauelementeform sollte nicht die Option mindern, Aspekte der vorliegenden Technik gemäß Mehrfach-Bauelementen oder Arrays von Bauelementen zu praktizieren.
Nun stellen mit Bezug auf andere Ausführungsformen der vorliegenden Technik die 16A, 16B und 17 ein erstes und ein zweites beispielhaftes Oberflächenmontage-Bauelement 1100 und 1200 dar, die beide allgemein mindestens eine Dünnfilmschaltung enthalten, wie etwa, jedoch nicht beschränkt auf, eine passive Mikroschaltung (PMC). Die Dünnfilmschaltung(en) wird/werden auf der oberen Fläche eines Basissubstrats 1102 oder 1202 ausgebildet, wie zum Beispiel in der teilweisen Explosionsansicht der 16A mit einer auf der oberen Fläche des Basissubstrats 1102 ausgebildeten Dünnfilmschaltung 1101 gezeigt. Eine oder mehrere leitfähige Kontaktflächen sind auch auf der oberen Fläche des Basissubstrats 1102, 1202 ausgebildet, um eine elektrische Verbindung zu der/den Dünnfilmschaltung(en) vorzusehen, wie zum Beispiel als leitfähige Kontaktflächen 1103 und 1105, wie in 16A gezeigt. Ein oder mehrere Bereiche der leitfähigen Kontaktflächen erstrecken sich zu einer oder mehreren Umfangsflächen des Oberflächenmontage-Bauelements 1100, 1200 und liegen an diesen entlang frei. Auf der Dünnfilmschaltung ist eine Klebstoffschicht 1104, 1204 vorgesehen, auf der ein Vielschicht-Decksubstrat 1106, 1206 vorgesehen ist. Die Vielschicht-Decksubstrate 1106, 1206 oder andere hierin offenbarte Vielschicht-Decksubstrate enthalten allgemein innere leitfähige Elemente, die sich zu einer oder mehreren Umfangsflächen des Oberflächenmontage-Bauelements 1100, 1200 erstrecken und an diesen entlang freiliegen. 16A zeigt ein Beispiel innerer leitfähiger Elemente 1107 und 1109, die innerhalb eines Vielschicht-Decksubstrats 1106 ausgebildet sind. Die inneren leitfähigen Elemente können aktive Kondensatorelektroden und/oder Ankerelektroden enthalten, die mit geschichteten Bereichen dielektrischen Materials verschachtelt sind, wie mit Bezug auf die 18-20 weiter diskutiert. Äußere leitfähige Elemente können auch optional bezüglich des Vielschicht-Decksubstrats 1106, 1206 vorgesehen sein. Die Freilegungsstellen der leitfähigen Kontaktflächen (z. B. 1103, 1105) für die auf dem Basissubstrat 1102, 1202 ausgebildete(n) Dünnfilmschaltung(en) (z. B. 1101) sowie die Freilegungsstelle der inneren und beliebiger äußerer leitfähiger Elemente (z. B. 1107, 1109) des Vielschicht-Decksubstrats 1106, 1206 sind insbesondere so positioniert, dass benachbarte Freilegungsstellen nah genug sind, um direkte Metallisierungstechniken zum Ausbilden äußerer Anschlüsse zu benutzen.
Der Hauptunterschied zwischen den Ausführungsformen der Oberflächenmontage-Bauelemente 1100 und 1200 in den 16A/16B und 17 betrifft die Ausbildungsstelle jeweiliger äußerer Anschlüsse. Wie weiter aus der übrigen Beschreibung verstanden wird, wird die Ausbildungsstelle jedes äußeren Anschlusses durch die Freilegungsstelle der auf der Fläche des Basissubstrats 1102, 1104 ausgebildeten leitfähigen Kontaktflächen der Dünnfilmschaltung sowie durch die Freilegungsstelle der inneren und der optionalen, zu Vielschicht-Decksubstraten 1106, 1206 gehörigen äußeren leitfähigen Elemente diktiert. Mit Bezug auf 16B sind äußere Anschlüsse 1108 und 1110 der ersten und zweiten Polarität im Bauelement 1100 von 16B als vierseitige Anschlüsse ausgebildet. Jeder Anschluss 1108, 1110 ist so ausgebildet, dass er im Wesentlichen jede Endfläche des Vielschicht-Decksubstrats 1106 vollständig abdeckt. Jeder Anschluss 1108, 1110 läuft auch um, sodass er einen Teil dreier benachbarter Flächen, zweier Seitenflächen und einer oberen Fläche, jedes Vielschicht-Decksubstrats bedeckt. Mit Bezug auf 17 sind die äußeren Anschlüsse 1208 und 1210 der ersten und zweiten Polarität so ausgebildet, dass sie einen Teil oder die wesentliche Gesamtheit der Endflächen des Vielschicht-Decksubstrats 1206 abdecken. Jeder Anschluss 1208, 1210 läuft auch zur oberen Fläche des Vielschicht-Decksubstrats 1206 um.
Es sollte eingesehen werden, dass andere Ausführungsformen äußerer Anschlüsse an der gesamten oder einem Teil jeder Fläche der Bauelemente 1100, 1200 ausgebildet sein könnten, wie etwa nur an einer Fläche oder drei ausgewählten Flächen der Bauelemente 1100, 1200. Es sollte weiter eingesehen werden, dass, obwohl die äußeren Anschlüsse 1108, 1110, 1208, 1210 und andere, wie sie hierin beschrieben sind, allgemein über freiliegenden Teilen leitfähiger Elemente zwischen dem Basissubstrat 1102, 1202 und dem Vielschicht-Decksubstrat 1106, 1206 und innerhalb des Vielschicht-Decksubstrats 1106, 1206 ausgebildet sind, sich die äußeren Anschlüsse während des Ausbildens in einer seitlichen Richtung ausbreiten können, um auch benachbarte Bereiche der Basissubstrate 1102, 1202 leicht zu bedecken.
Es sollte weiter eingesehen werden, dass eine Abwandlung an den in den 16A/16B und 17 gezeigten Ausführungsformen allgemein das Vorsehen derselben oder ähnlicher Elemente, wie sie auf einer oberen Fläche des Basissubstrats 1102, 1202 gezeigt sind, auf der Unterfläche desselben Basissubstrats 1102, 1202 umfasst. Zum Beispiel kann eine zweite Dünnfilmschaltung auf der Unterfläche des Basissubstrats 1102, 1202 ausgebildet sein, auf der ein zweites Vielschicht-Decksubstrat vorgesehen sein kann. Auf diese Weise kann eine weitere Ausführungsform eines Dünnfilm-Oberflächenmontage-Bauelements ausgebildet sein, das erweiterte Funktionalität bietet, indem es zusätzliche oder alternative Schaltungsteile in der/den auf mehrfachen Basissubstratflächen und/oder in den aktiven Schichten der mehrfachen Deckschichtsubstrate ausgebildeten Dünnfilmschaltung(en) vorsieht. Es würden sich vier separate äußere Anschlüsse ergeben, die so ein Bauteil mit symmetrischen Anschlüssen ausbilden, sodass das Bauteil entweder mit der oberen oder der unteren Fläche bestückt werden kann. Die elektrische Verbindung zwischen ausgewählten äußeren Anschlüssen kann mit zusätzlichen Verbindungselementen, wie etwa äußeren Anschlussstreifen, inneren Durchkontaktierungen, Drahtbonden oder dergleichen ausgebildet sein.
Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegend offenbarten Technik können Basissubstrate 1102 und 1202 sowie andere hierin beschriebene Basissubstrate jeweils im Wesentlichen planaren und gleichförmigen Schichten eines oder mehrerer isolierender keramischer oder nichtkeramischer Materialien entsprechen, einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, Glas, Aluminiumoxid (Al₂O₃), Aluminiumnitrid (AlN), Berylliumoxid (BeO), Galliumarsenid (GaAs), Galliumnitrid (GaN), Indiumphosphid, Porzellan, Quarz, Saphir, Silizium (Si), Siliziumkarbid (SiC), Siliziumdioxid (SiO₂), Siliziumnitrid (Si₃N₄), Zirconiumdioxid (ZrO₂), Oxiden und/oder Nitriden dieser Materialien oder einem beliebigen anderen isolierenden Dünnfilmmaterial mit einem allgemein hohen Wärmewiderstand. Bei einigen Ausführungsformen, wie etwa denjenigen, die mit gemeinsamer Masse gestaltet sind, kann es wünschenswert sein, ein leitfähiges Substrat zu benutzen. Wo ein leitfähiges Substrat benutzt wird, ist es im Allgemeinen notwendig, einige der Schaltungselemente mit diskreter Isolation zu isolieren, wie etwa die Widerstände und die Kondensatorplatten.
Die auf einer oder mehreren Basissubstratflächen in den vorliegenden Bauelementen, zum Beispiel auf einer Fläche der in den 16A/16B und 17 gezeigten Basissubstrate 1102, 1202, ausgebildete Dünnfilmschaltung kann einem beliebigen einzelnen passiven Bauelement oder einer Kombination passiver Bauelemente entsprechen. Zum Beispiel kann eine Dünnfilmschaltung einen einzelnen Widerstand, Kondensator oder eine einzelne Induktivität enthalten. Eine Dünnfilmschaltung kann einem Array mehrfacher passiver Bauelemente entsprechen, wie etwa einem Array von Widerständen, Kondensatoren und/oder Induktivitäten, die in einem planaren Array aus einer oder mehreren Reihen und Spalten solcher Bauelemente vorgesehen sind. Eine Dünnfilmschaltung kann einer Kombination oder einem Netzwerk von Bauelementen entsprechen, zum Beispiel einem Widerstands-Kondensator-(RC-)Netzwerk, einem Filter, wie etwa einem Tiefpassfilter, einem EMV- oder RFI-Filter oder einer anderen Kombination passiver Elemente. Die eine oder die vielfachen Schichten leitfähiger Materialien, dielektrischer Materialien, Widerstandsmaterialien, induktiver Materialien und/oder anderer Materialien, die zum Ausbilden einer Dünnfilmschaltung verwendet werden, sind unter Verwendung der „Dünnfilm“-Technik präzise ausgebildet. Zum Beispiel können die jeweiligen Materialschichten, die eine Dünnfilmschaltung bilden, unter Verwendung von Spezialtechniken auf Grundlage von Ätzen, Photolithographie, PECVD (plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung) oder anderer Techniken aufgebracht sein. Einige besondere Beispiele solcher Bauelemente werden hierin veranschaulicht und diskutiert, obwohl es von einem Fachmann einzusehen sein sollte, dass die potenziellen Kombinationen solcher Bauelemente unzählig sind.
Wenn eine Dünnfilmschaltung aus einem Dünnfilm-Präzisionswiderstand besteht oder einen solchen enthält, ist ein Muster aus Widerstandsmaterial auf einer Substratfläche durch Photolithographie oder eine andere geeignete Mustererzeugungstechnik hergestellt. Ein solches Widerstandsmuster kann einer selektiv aufgebrachten Schicht aus Widerstandsmaterial entsprechen, wie etwa, aber nicht beschränkt auf, Tantalnitrid (TaN), Nickelchrom (NiCr), Tantalaluminid, Chromsilizium, Oxiden und/oder Nitriden solcher oder anderer Materialien oder anderen geeigneten Dünnfilmwiderstandsmaterialien. Ein Teil oder ein gesamtes Muster kann als eine Anordnung mehrfacher verbundener paralleler Pfade (z. B. als Serpentinenpfad) ausgebildet sein, die mit vorgegebenem Abstand zwischen jedem parallelen Pfadbereich ausgebildet ist, um auf Grundlage der Breite und des Abstands der Widerstandspfadbereiche das Festlegen eines gewünschten Maßes an Gesamtwiderstand zu unterstützen.
Wenn eine Dünnfilmschaltung aus einem Dünnfilm-Oberflächenmontagekondensator besteht oder einen solchen enthält, kann ein solcher Kondensatorbereich eine erste und eine zweite leitfähige Elektrodenschicht und eine dazwischengeschachtelte Dielektrikumsschicht enthalten. Eine erste leitfähige Schicht bildet die untere Platte eines Parallelplattenkondensators, und eine zweite leitfähige Schicht bildet die obere Platte des Parallelplattenkondensators, und die Kondensatorplatten stehen einander in einer überlappenden Anordnung mit einer Trennschicht aus dielektrischem Material gegenüber, eine Kondensatorplatte über der anderen. Es sollte jedoch eingesehen werden, dass verschiedene andere Arten von Kondensatoraufbauten innerhalb der Lehren der vorliegend offenbarten Technik enthalten sind. In dieser Beziehung kann es bei einigen Anwendungen wünschenswert sein, in die vorliegende Dünnfilmschaltung einen oder mehrere Kondensatoren einzubeziehen, die Spaltkondensatoren sind, bei denen sich im Wesentlichen koplanare Kondensatorelektroden auf der Oberfläche eines Substrats oder Dielektrikums befinden und durch einen vorgegebenen Spalt getrennt sind.
Verschiedene Materialien, die normalen Fachleuten bekannt sind, können zum Ausbilden der Elektroden und des dielektrischen Materials der vorliegenden Kondensatoren ausgewählt sein. Zum Beispiel können die Dünnfilmkondensatorelektroden aus einer Mehrzahl verschiedener leitfähiger Materialien ausgebildet sein, wie etwa, aber nicht begrenzt auf, Aluminium, Platin, Silber, Nickel, Kupfer, Palladium, Gold, Legierungen dieser Materialien, vielfachen Schichten von Kombinationen dieser Materialien und/oder anderen geeigneten leitfähigen Substanzen. Das dielektrische Material für einen Dünnfilmkondensator kann ein Dielektrikum mit hohem K umfassen, um einen relativ großen Kapazitätswert zu erreichen, während nur eine einzige Schicht dielektrischen Materials und oft eine allgemein kleine Plattenfläche benötigt wird. Zum Beispiel kann es wünschenswert sein, ein dielektrisches Material zu verwenden, das in verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen eine Dielektrizitätskonstante von mehr als ungefähr 100, mehr als ungefähr 500 oder sogar 10 000 oder mehr aufweist. Besondere beispielhafte Materialien zur Verwendung in einer Dielektrikumsschicht für einen Dünnfilmkondensator können Siliziumoxinitrid, Siliziumnitrid, Siliziumoxid, Bariumtitanat, Strontiumtitanat, Barium-Strontium-Titanat, Strontium-Bismut-Tantalat, Tantal, Niob, Oxide oder Nitride solcher Materialien, die Rezepturen NPO (COG), X7R, X7S, Z5U, Y5V, Materialien auf Blei-Basis, wie etwa dotierte oder undotierte PZT-Dielektrika, und andere enthalten, sind aber nicht darauf beschränkt.
Wenn eine Dünnfilmschaltung eine Dünnfilm-Oberflächenmontageinduktivität enthält, kann die Induktivität eine erste und eine zweite leitfähige Schicht und eine isolierende Zwischenschicht enthalten. Eine erste leitfähige Schicht ist ausgebildet, um eine erste leitfähige Spirale zu bilden, während eine zweite leitfähige Schicht ausgebildet ist, um eine zweite leitfähige Spirale zu bilden.
Eine isolierende Schicht kann zwischen der ersten und der zweiten leitfähigen Schicht vorgesehen sein und kann weiter so ausgebildet sein, dass sie eine Durchkontaktierung oder Öffnung durch sie hindurch bildet, um die erste und die zweite leitfähige Spirale zu verbinden. Die Materialien, welche die leitfähigen und isolierenden Schichten bei einem induktiven Bauelement bilden, können ähnlich denjenigen sein, die mit Bezug auf vorherige Ausführungsformen beschrieben wurden, insbesondere bezüglich eines beispielhaften Dünnfilmkondensators.
Dünnfilmschaltungen gemäß der offenbarten Technik sind nicht auf die zuvor erwähnten jeweiligen einzelnen passiven Bauelemente beschränkt (z. B. einen Widerstand, einen Kondensator und eine Induktivität). Es sollte eingesehen werden, dass zusätzliche, gemäß der offenbarten Technik ausgebildete Bauelemente Arrays aus einem oder mehreren passiven Bauelementen, wie etwa Widerstandsarrays, Kondensatorarrays und/oder Induktivitätsarrays, enthalten können. Außerdem können Netzwerke aus Bauteilen ausgebildet sein, wie etwa Widerstands-Kondensator-Netzwerke, von denen ein Beispiel in US 6 285 542 B1 offenbart ist, das hierin für alle Zwecke durch Verweis mit aufgenommen wird. Dünnfilmschaltungen, die mehrere passive Bauelemente enthalten, können als Filterschaltungen für verschiedene Anwendungen, darunter Tiefpassfilterung und Filterung gegen elektromagnetische Störungen (EMV) und Hochfrequenzstörungen (RFI), ausgebildet sein. Netzwerke und/oder Filter aus vielfachen passiven Bauelementen können unzählige Kombinationen von Elementen enthalten.
Leitfähige Kontaktflächen können als einstückiger Teil jeder Dünnfilmschaltung oder als separat ausgebildete Elemente eines Oberflächenmontage-Bauelements vorgesehen sein. Mindestens eine leitfähige Kontaktfläche kann vorgesehen sein, um als eine Verbindung einer ersten Polarität (+) zu jeder Dünnfilmschaltung zu dienen, während mindestens eine zweite leitfähige Kontaktfläche vorgesehen sein kann, um als eine Verbindung einer zweiten Polarität (-) zu der Dünnfilmschaltung zu dienen. Leitfähige Kontaktflächen können zum Beispiel aus einem Material wie Kupfer, Gold, Platin, Nickel, Silber, Palladium oder anderen leitfähigen Metallen oder Legierungen dieser Metalle ausgebildet sein.
Noch unter Bezugnahme auf die 16A/16B und 17 können die Längen- und Breitenmaße jedes Basissubstrats 1102, 1202 im Wesentlichen dieselben sein wie die Längen- und Breitenmaße ihrer entsprechenden Decksubstrate 1106, 1206. Die Dicken der Basissubstrate 1102, 1202 und der Decksubstrate 1106, 1206 können im Wesentlichen dieselben sein, oder sie können abweichen. Bei einigen Ausführungsformen können die Dicken der Basissubstrate 1102, 1202 und/oder der Decksubstrate 1106, 1206 durch Herunterschleifen des Substrats maßgefertigt werden, bevor es zerteilt wird, um diskrete Bauelemente auszubilden. Zusätzliche Aspekte einer solchen Verfahrensweise werden später mit Bezug auf 29 beschrieben. Bei verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen beträgt die Dicke der Substrate 1102 und 1202 in einer Ausführungsform zwischen ungefähr 0,1 und 1,0 mm, in einer Ausführungsform zwischen ungefähr 0,2 und 0,6 mm und in einer Ausführungsform ungefähr 0,5 mm. Bei verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen beträgt die Dicke der Substrate 1106 und 1206 in einer Ausführungsform zwischen ungefähr 0,15 und 0,25 mm, in einer Ausführungsform zwischen ungefähr 0,3 und 0,6 mm und in einer Ausführungsform ungefähr 0,85 mm.
Wie zuvor erwähnt, können die Vielschicht-Decksubstrate 1106 und 1206 eine Kombination dielektrischen Materials und innerer leitfähiger Elemente enthalten. Das dielektrische Material in den Decksubstraten 1106, 1206 kann zwischen jeder benachbarten Schicht einer oder mehrerer Elektroden in einem alternierenden Stapel vorgesehen sein. Die Dicke der dielektrischen Schichten zwischen inneren aktiven Elektroden und/oder Ankerelektroden kann so gewählt sein, dass ein vorgegebener Kapazitätswert für eine primäre Kapazität der parallelen Platten vorgesehen ist, während auch Dünnfilmmetallisierte Anschlussflächen untergebracht werden, wie in dieser Anmeldung beschrieben. Während der Herstellung können das dielektrische Material bzw. die Elektroden in Schichten oder Folien aufgebracht werden, während ein Decksubstrat ausgebildet wird. Es sollte jedoch verstanden werden, dass ein fertiggestelltes Decksubstrat nach dem Brennen als Block aus dielektrischem Material betrachtet werden kann, in dem innere leitfähige Elemente eingebettet sind.
Verschiedene Materialien, die normalen Fachleuten bekannt sind, können zum Ausbilden der Elektroden und des dielektrischen Materials der vorliegenden Decksubstrate ausgewählt sein. Zum Beispiel können innere aktive Elektroden und/oder innere Ankerelektroden innerhalb eines Vielschicht-Decksubstrats und/oder auf Flächen des Vielschicht-Decksubstrats ausgebildete äußere Ankerelektroden aus einer Mehrzahl von verschiedenen leitfähigen Materialien ausgebildet sein, wie etwa, jedoch nicht beschränkt auf Platin, Silber, Palladium, Nickel, Kupfer, Gold, einer Palladium-Silber-Legierung, Kombinationen von diesen und/oder anderen leitfähigen Materialien oder anderen geeigneten leitfähigen Substanzen. Zu dielektrischem Material innerhalb eines Vielschicht-Decksubstrats kann ein keramisches, halbleitendes oder isolierendes Material gehören, wie etwa, jedoch nicht beschränkt auf, Bariumtitanat, Kalziumtitanat, Zinkoxid, Aluminiumoxid mit Schmelzglas oder andere geeignete keramische oder glasgebundene Materialien. Alternativ kann das dielektrische Material innerhalb eines Vielschicht-Decksubstrats eine organische Verbindung, wie etwa ein Epoxid, sein (mit oder ohne Keramikbeimischung und mit oder ohne Glasfasern), gebräuchlich als Leiterplattenmaterialien, oder andere als Dielektrika übliche Kunststoffe. In diesen Fällen ist der Leiter gewöhnlich eine Kupferfolie, die chemisch geätzt wurde, um die Muster vorzusehen. In noch anderen Ausführungsformen kann das dielektrische Material ein Material mit einer relativ hohen Dielektrizitätskonstante (K) enthalten, wie etwa eins aus NPO (COG), X7R, X5R, X7S, Z5U, Y5V und Strontiumtitanat. In einem Beispiel wird dielektrisches Material verwendet, das eine Dielektrizitätskonstante innerhalb eines Bereichs zwischen ungefähr 2000 und ungefähr 4000 aufweist.
Zusätzliche Aspekte des vorliegenden Gegenstands sind aus den in den 18-20 vorgesehenen Schnittansichten zu ersehen. Die 18-20 stellen jeweils drei verschiedene Ausführungsformen 1300, 1400 und 1500 von Dünnfilmbauelementen für Oberflächenmontage dar. Obwohl die Bauelemente als separate und verschiedene Ausführungsformen des vorliegenden Gegenstands beschrieben sind, kann es hilfreich sein, beim Betrachten zu bedenken, dass die in den 18-20 gezeigten Schnittansichten alternative innere Anordnungen für eine oder beide der Ausführungsformen 1100 oder 1200 in den 16A/16B und 17 veranschaulichen könnten. Zum Beispiel könnten die 18-20 praktikabel den inneren Aufbau der Bauelemente 1100 und 1200 entlang den Schnittlinien A-A der 16B und 17 zeigen.
Jetzt unter Bezugnahme auf 18 enthält eine beispielhafte Ausführungsform 1300 eines Dünnfilmbauelements für Oberflächenmontage eine auf einer Fläche des Basissubstrats 1302 ausgebildete Dünnfilmschaltung 1301. Mindestens erste und zweite leitfähige Kontaktflächen 1303 und 1305 sind auch auf der oberen Fläche des Basissubstrats 1302 ausgebildet, um mindestens eine erste und eine zweite elektrische Verbindung zur Dünnfilmschaltung 1301 auszubilden. Eine Klebstoffschicht 1304 ist oben auf der Dünnfilmschaltung 1301 und der ersten und der zweiten leitfähigen Kontaktfläche 1303, 1305 ausgebildet. Bei alternativen Ausführungsformen ist eine Klebstoffschicht 1304 nur über der Dünnfilmschaltung 1301 und nicht über der ersten und der zweiten leitfähigen Kontaktfläche 1303, 1305 ausgebildet. Auf der Klebstoffschicht 1304 ist ein Vielschicht-Decksubstrat 1306 vorgesehen.
Beim Bauelement 1300 enthält das Decksubstrat 1306 Schichten dielektrischen Materials und abwechselnd verschachtelte aktive Elektrodenschichten 1312, 1314, die sich in angrenzenden Elektrodenebenen überlappen, um gegenüberstehende Elektroden in jeweiligen Parallelplattenkondensatoren auszubilden. Eine Mehrzahl erster aktiver Elektroden 1312 ist im Vielschicht-Decksubstrat 1306 eingebettet und mit dem ersten äußeren Anschluss 1308 elektrisch verbunden. Eine Mehrzahl zweiter aktiver Elektroden 1314 ist im Vielschicht-Decksubstrat 1306 eingebettet und mit dem zweiten äußeren Anschluss 1310 elektrisch verbunden. Wenn die Anschlüsse 1308 und 1310 als direkte metallisierte Anschlüsse ausgebildet sind, erstrecken sich die jeweiligen aktiven Kondensatorelektroden 1312 und 1314 zu einer oder mehreren Umfangsflächen des Bauelements 1300 und liegen anfänglich dort entlang frei. Die Freilegungsstelle der aktiven Kondensatorelektroden 1312 am Umfang befindet sich allgemein in einer spaltenmäßigen Ausrichtung zur Freilegungsstelle der leitfähigen Kontaktfläche 1303 am Umfang. Die Freilegungsstelle der aktiven Kondensatorelektroden 1314 am Umfang befindet sich allgemein in einer spaltenmäßigen Ausrichtung zur Freilegungsstelle der leitfähigen Kontaktfläche 1305 am Umfang. Äußere Ankerelektroden 1320 können auch optional auf oberen und/oder unteren Flächen des Decksubstrats 1306 vorgesehen sein, um zusätzliche freiliegende leitfähige Flächen vorzusehen, an die äußere Anschlüsse 1308 und 1310 angeheftet sein können.
Jetzt unter Bezugnahme auf 19 enthält eine beispielhafte Ausführungsform 1400 eines Dünnfilmbauelements für Oberflächenmontage eine auf einer Fläche des Basissubstrats 1402 ausgebildete Dünnfilmschaltung 1401. Mindestens erste und zweite leitfähige Kontaktflächen 1403 und 1405 sind auch auf der oberen Fläche des Basissubstrats 1402 ausgebildet, um mindestens eine erste und eine zweite elektrische Verbindung zur Dünnfilmschaltung 1401 auszubilden. Eine Klebstoffschicht 1404 ist oben auf der Dünnfilmschaltung 1401 und der ersten und der zweiten leitfähigen Kontaktfläche 1403, 1405 ausgebildet. Bei alternativen Ausführungsformen ist eine Klebstoffschicht 1404 nur über der Dünnfilmschaltung 1401 und nicht über der ersten und der zweiten leitfähigen Kontaktfläche 1403, 1405 ausgebildet.
Auf der Klebstoffschicht 1404 ist ein Vielschicht-Decksubstrat 1406 vorgesehen.
Beim Bauelement 1400 enthält das Decksubstrat 1406 Schichten dielektrischen Materials und abwechselnd verschachtelte aktive Elektrodenschichten 1412, 1414, die sich in angrenzenden Elektrodenebenen überlappen, um gegenüberstehende Elektroden in jeweiligen Parallelplattenkondensatoren auszubilden. Die jeweiligen aktiven Kondensatorelektroden 1412 und 1414 erstrecken sich zu einer oder mehreren Umfangsflächen des Bauelements 1400 und liegen anfänglich an diesen entlang frei. Eine Mehrzahl erster aktiver Elektroden 1412 ist im Vielschicht-Decksubstrat 1406 eingebettet und mit dem ersten äußeren Anschluss 1408 elektrisch verbunden. Eine Mehrzahl zweiter aktiver Elektroden 1414 ist im Vielschicht-Decksubstrat 1406 eingebettet und mit dem zweiten äußeren Anschluss 1410 elektrisch verbunden. Ebenfalls innerhalb des Decksubstrats 1406 eingebettet sind jeweilige Mehrzahlen erster und zweiter Ankerelektroden 1416 und 1418. Ankerelektroden 1416 können im Wesentlichen in derselben Ebene wie die zweiten aktiven Elektroden 1414 ausgebildet sein, obwohl nicht in direktem Kontakt mit den aktiven Elektroden. Ankerelektroden 1418 können im Wesentlichen in derselben Ebene wie die ersten aktiven Elektroden 1412 ausgebildet sein, obwohl nicht in direktem Kontakt mit den aktiven Elektroden.
Ankerelektroden 1416 und 1418 sowie andere hierin offenbarte Ankerelektroden entsprechen im Allgemeinen relativ kurzen Flächen leitfähigen Materials, die einem Bauelement typischerweise keine elektrische Funktionalität bieten, jedoch mechanische Keimbildungspunkte und Führungen zum Ausbilden metallisierter äußerer Anschlüsse entlang dem Umfang eines Bauelements vorsehen. Ankerelektroden können aus denselben, ähnlichen oder unterschiedlichen leitfähigen Materialien zu den inneren aktiven Elektroden innerhalb eines Vielschicht-Decksubstrats ausgebildet sein. Die freiliegenden Bereiche von Ankerelektroden können sich in Kombination mit den freiliegenden Bereichen der inneren aktiven Elektroden kombinieren, um ausreichende freiliegende leitfähige Bereiche vorzusehen, um effektivere selbstfestlegende metallisierte Anschlüsse zu schaffen. Die metallisierten Anschlüsse 1408 und 1410 sind mit inneren Elektroden des Bauelements 1400 auf gegenüberliegenden Flächen des Bauelements elektrisch verbunden. Die Freilegungsstelle der aktiven Kondensatorelektroden 1412 am Umfang und der Ankerelektroden 1416 befindet sich allgemein in einer spaltenmäßigen Ausrichtung zur Freilegungsstelle der leitfähigen Kontaktfläche 1403 am Umfang. Die Freilegungsstelle der aktiven Kondensatorelektroden 1414 am Umfang und der Ankerelektroden 1418 befindet sich allgemein in einer spaltenmäßigen Ausrichtung zur Freilegungsstelle der leitfähigen Kontaktfläche 1405 am Umfang. Äußere Ankerelektroden 1420 können auch optional auf oberen und/oder unteren Flächen des Decksubstrats 1406 vorgesehen sein, um zusätzliche freiliegende leitfähige Flächen vorzusehen, an die äußere Anschlüsse 1408 und 1410 angeheftet sein können.
Jetzt unter Bezugnahme auf 20 enthält noch eine weitere beispielhafte Ausführungsform 1500 eines Dünnfilmbauelements für Oberflächenmontage eine auf einer Fläche des Basissubstrats 1502 ausgebildete Dünnfilmschaltung 1501. Mindestens erste und zweite leitfähige Kontaktflächen 1503 und 1505 sind auch auf der oberen Fläche des Basissubstrats 1502 ausgebildet, um mindestens eine erste und eine zweite elektrische Verbindung zur Dünnfilmschaltung 1501 auszubilden. Eine Klebstoffschicht 1504 ist oben auf der Dünnfilmschaltung 1501 und der ersten und der zweiten leitfähigen Kontaktfläche 1503, 1505 ausgebildet. In alternativen Ausführungsformen ist eine Klebstoffschicht 1504 nur über der Dünnfilmschaltung 1501 und nicht über der ersten und der zweiten leitfähigen Kontaktfläche 503, 1505 ausgebildet. Auf der Klebstoffschicht 1504 ist ein Vielschicht-Decksubstrat 1506 vorgesehen.
Beim Bauelement 1500 enthält das Decksubstrat 1506 Schichten dielektrischen Materials und abwechselnd verschachtelte erste und zweite Ankerelektroden 1512 und 1514. Ein Vielschichtsubstrat 1506 nur mit inneren Ankerelektroden ist mehr wegen seines Vorsehens von Merkmalen zum Verwirklichen von metallisierten Anschlüssen benutzt, ohne gleichzeitig zusätzliche Vielschichtkondensator-Funktionalität vorzusehen wie bei den jeweiligen Decksubstraten 1306 und 1406 der Bauelemente 1300 und 1400 in den 18 und 19. Die Mehrzahl erster Ankerelektroden 1512 ist im Vielschicht-Decksubstrat 1506 eingebettet und mit dem ersten äußeren Anschluss 1508 direkt verbunden. Die Mehrzahl zweiter aktiver Elektroden 1514 ist im Vielschicht-Decksubstrat 1506 eingebettet und mit dem zweiten äußeren Anschluss 1510 elektrisch verbunden. Die Freilegungsstelle der ersten Ankerelektroden 1512 am Umfang befindet sich allgemein in einer spaltenmäßigen Ausrichtung zur Freilegungsstelle der leitfähigen Kontaktfläche 1503 am Umfang. Die Freilegungsstelle der zweiten Ankerelektroden 1514 am Umfang befindet sich allgemein in einer spaltenmäßigen Ausrichtung zur Freilegungsstelle der leitfähigen Kontaktfläche 1505 am Umfang. Äußere Ankerelektroden 1520 können auch optional auf oberen und/oder unteren Flächen des Decksubstrats 1506 vorgesehen sein, um zusätzliche freiliegende leitfähige Flächen vorzusehen, an die äußere Anschlüsse 1508 und 1510 angeheftet sein können.
Wie aus den beispielhaften Ausführungsformen 1300, 1400 und 1500 in den 18-20 jeweils zu ersehen, sind die inneren leitfähigen Elemente innerhalb der jeweiligen Vielschicht-Decksubstrate der vorliegend offenbarten Technik besonders zur Präzisionsanordnung von Gruppen von Freilegungsstellen positioniert. Bei einigen Ausführungsformen liegt eine erste Gruppe innerer leitfähiger Elemente an einer ersten Fläche frei, während eine zweite Gruppe innerer leitfähiger Elemente an einer zweiten, gegenüberliegenden Fläche freiliegt. Freilegungsstellen für innere leitfähige Elemente können an vielfachen benachbarten Flächen vorgesehen sein, z. B. entlang einer ganzen Endfläche und Teilen zweier angrenzender Seitenflächen, um die Ausbildung vierseitiger Anschlüsse zu erleichtern, wie in 1 B gezeigt. Ankerelektroden oder andere leitfähige Elemente können ebenfalls an einer oder mehreren Stellen entlang den oberen und unteren Flächen eines Vielschicht-Substrats vorgesehen sein, um zusätzliche Keimbildungspunkte für metallisierte Anschlüsse vorzusehen, insbesondere für die Bereiche äußerer Anschlüsse, die zur oberen Fläche eines Bauteils umlaufen, wie in den 16-20 gezeigt. Freilegungsstellen für innere leitfähige Elemente können auch in mehr als zwei Gruppen vorgesehen sein, wie jeweils bei den Ausführungsformen mit mehreren Anschlüssen der 21-23 gezeigt.
Der Abstand zwischen freiliegenden Bereichen leitfähiger Kontaktflächen, die zu einer oder mehreren Dünnfilmschaltungen und/oder inneren aktiven Elektroden und/oder inneren Ankerelektroden und/oder äußeren Ankerelektroden innerhalb jeder jeweiligen Gruppe gehören, ist vorzugsweise klein genug, sodass, indem anschlusslose Bauelemente einer Metallisierungslösung ausgesetzt werden, ermöglicht wird, dass ein Metallisierungsmaterial an den freiliegenden leitfähigen Bereichen jedes elektronischen Bauelements abgeschieden wird. Jeweilige äußere Anschlüsse werden dann ausgebildet, während sich Metallisierungsmaterial weiter während des Metallisierungsvorgangs durch seitliches Ausbreiten und kontrolliertes Überbrücken des metallisierten Materials unter benachbarten Gruppen der freiliegenden leitfähigen Elemente abscheidet. Präzisionssteuerung der Freilegungsstellen leitfähiger Elemente trägt dazu bei, eine durchgehende, lückenlose Metallabscheidung sicherzustellen und möglicherweise die Abscheidungshaftung des metallisierten Materials während der Ausbildung äußerer Elektroden zu verbessern. Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen liegt der Abstand der Freilegungsstelle zwischen jedem leitfähigen Element und einem benachbarten leitfähigen Element innerhalb derselben Gruppe innerhalb eines Bereichs von ungefähr 2-30 Mikrometern. Bei einem Beispiel beträgt dieser Abstand zwischen 5 und 20 Mikrometern. Bei einem weiteren Beispiel ist dieser Abstand nicht größer als ungefähr zehn Mikrometer und ist bei anderen Ausführungsformen geringer als ungefähr acht Mikrometer (z. B. in einem Bereich zwischen ungefähr 2 und 8 Mikrometern). Der Abstand zwischen separaten benachbarten Gruppen freiliegender leitfähiger Elemente kann mindestens doppelt so groß sein wie der Abstand zwischen freiliegenden leitfähigen Elementen in einer beliebigen gegebenen Gruppe, sodass verschiedene äußere Anschlüsse getrennt und verschieden voneinander bleiben.
Die Dicke freiliegender Bereiche leitfähiger Elemente kann in einigen Ausführungsformen ebenfalls genau gewählt sein. Die Dicke und die Freilegungsstelle der Bereiche leitfähiger Elemente kann dabei helfen, eine Anschluss- und Verbindungsfläche zum Anbringen an äußere Anschlüsse zu schaffen und so einen metallisierten Oberflächenmontage-Anschlussaufbau gemäß Aspekten der offenbarten Technik zu realisieren. Die Dicke von auf einer oder mehreren Flächen eines Basissubstrats ausgebildeten leitfähigen Kontaktflächen sowie die Dicke der inneren und äußeren, zu einem Decksubstrat gehörigen leitfähigen Elemente (z. B. innere aktive Elektroden, innere Ankerelektroden und äußere Ankerelektroden) können innerhalb eines Bereichs von ungefähr 1-50 Mikrometern liegen. Bei einer besonderen beispielhaften Ausführungsform liegt die Dicke von auf einer oder mehreren Flächen des Basissubstrats ausgebildeten leitfähigen Kontaktflächen bei ungefähr 10-20 Mikrometern, während die Dicke der innerhalb und optional auf einer oder mehreren äußeren Flächen eines Decksubstrats vorgesehenen leitfähigen Elemente innerhalb eines Bereiches von ungefähr 1-10 Mikrometern liegen kann. Bei einigen Ausführungsformen ist die Dicke äußerer Ankerelektroden größer als die Dicke innerer Ankerelektroden. Zum Beispiel können in einigen Ausführungsformen innerhalb des Körpers eines Vielschicht-Decksubstrats ausgebildete innere Ankerelektroden durch eine beispielhafte Dicke von ungefähr zwei (2) Mikrometern oder weniger gekennzeichnet sein, während an einer äußeren oberen oder unteren Fläche eines Decksubstrats vorgesehene äußere Ankerelektroden durch eine beispielhafte Dicke von ungefähr fünf (5) Mikrometern oder mehr gekennzeichnet sein können. Im Allgemeinen kann die Dicke äußerer Ankerelektroden in einigen Ausführungsformen ungefähr das Doppelte der Dicke innerer aktiver Elektroden und/oder Ankerelektroden betragen, um zusätzliche Robustheit beizutragen, wenn ein daraus entstehendes elektronisches Bauelement mechanischer Erschütterung aufgrund von Eckenabrunden oder Harperisieren (weiter unten erläutert) ausgesetzt ist.
Wie aus der obigen Beschreibung zu ersehen, können alle hierin offenbarten äußeren Anschlüsse als „metallisierte Anschlüsse“ ausgebildet sein. Die metallisierten Anschlüsse werden durch die Positionierung der freiliegenden inneren leitfähigen Elemente geleitet. Dieses Phänomen wird nachstehend als „selbstfestlegend“ bezeichnet, da die Ausbildung metallisierter Anschlüsse direkt durch die Anordnung freiliegender Metallisierung an ausgewählten Stellen am Umfang eines Bauelements bestimmt wird. Zusätzliche Einzelheiten darüber, wie die metallisierten Anschlüsse ausgebildet werden können, werden nun dargelegt.
Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen der offenbarten Technik können äußere Anschlüsse durch Aufbringen einer Dünnfilmmetallisierung aus leitfähigem Material auf ausgewählte freiliegende Elektrodenbereiche und schließlich Bilden von „metallisierten Anschlüssen“ ausgebildet werden. Die metallisierten Anschlüsse können durch Galvanisieren (oder elektrochemisches Abscheiden) ausgebildet werden, bei dem ein anschlussloser Stapel gebrannter Dielektrikums- und Elektrodenschichten mit freiliegenden Elektrodenbereichen einer Metallisierungslösung, wie etwa elektrolytischem Nickel oder elektrolytischem Zinn ausgesetzt wird, die durch eine elektrische Vorspannung gekennzeichnet ist. Der Kondensator selbst wird dann auf eine Polarität entgegengesetzt der Metallisierungslösung vorgespannt, und leitfähige Elemente in der Metallisierungslösung werden von ausgewählten der freiliegenden Elektrodenbereiche des Kondensators angezogen. Eine alternative Metallisierungstechnik ohne polare Vorspannung wird als stromlose Metallisierung bezeichnet und kann in Verbindung mit Lösungen zur stromlosen Metallisierung, wie etwa einer ionischen Nickel- oder Kupferlösung, verwendet werden, um beliebige aus einer oder mehreren Anschlussschichten auszubilden.
Gemäß elektrochemischen und/oder stromlosen Metallisierungstechniken wird ein Chargenprozess, wie etwa Trommelgalvanisierung oder dergleichen benutzt, wodurch ein anschlussloser Kondensator vorzugsweise über einen bestimmten Zeitraum vollständig in einer geeigneten Metallisierungslösung untergetaucht oder in sie eingetaucht wird. Bei bestimmten Ausführungsformen des vorliegenden Gegenstands werden nicht mehr als fünfzehn Minuten benötigt, damit sich genügend Metallisierungsmaterial so auf ausgewählten freiliegenden Elektrodenbereichen entlang einem elektronischen Bauelement abscheidet, dass der Aufbau ausreicht, das Metallisierungsmaterial auszubreiten, um eine durchgehende Verbindung zwischen ausgewählten benachbarten freiliegenden Elektrodenbereichen einer gegebenen Polarität herzustellen.
Eine besondere Verfahrensweise zum Ausbilden metallisierter Anschlüsse gemäß der offenbarten Technik bezieht sich auf eine Kombination der oben herangezogenen Techniken zum Aufbringen der Metallisierung. Ein elektronisches Bauelement kann erst in einer Lösung zur stromlosen Metallisierung, wie etwa einer Lösung mit Kupferionen, untergetaucht werden, um eine anfängliche Kupferschicht über ausgewählten freiliegenden Elektrodenbereichen abzuscheiden. Die Metallisierungstechnik kann dann zu einem elektrochemischen Metallisierungssystem übergehen, das einen schnelleren Aufbau von Kupfer oder anderem Metallisierungsmaterial auf den ausgewählten Bereichen des Bauteils erlaubt. Weiteres Sicherstellen der vollständigen Metallisierungsbedeckung und des Haftens der metallisierten Materialien kann durch Beifügen von widerstandsreduzierenden Zusätzen in die Metallisierungslösung(en) erreicht werden. Noch ein weiterer Mechanismus zum Verbessern der Haftung der metallischen Abscheidung, welche die metallisierten Anschlussflächen bildet, ist es, das Bauteil danach gemäß solchen Techniken wie Einbrennen, Laserbestrahlung, UV-Bestrahlung, Mikrowellenbestrahlung, Lichtbogenschweißen usw. zu erwärmen. Diese Prozesse können in einigen Ausführungsformen allgemein als „Tempern“ bezeichnet werden.
Gemäß den verschiedenen verfügbaren Techniken zum Metallisieren von Material auf ausgewählten freiliegenden Elektrodenbereichen eines elektronischen Bauelements gemäß der vorliegenden Technik können verschiedene Materialtypen zum Herstellen der metallisierten Anschlüsse verwendet werden. Zum Beispiel können metallische Leiter, wie etwa Nickel, Kupfer, Zinn, Gold usw., sowie geeignete Widerstandsleiter oder halbleitende Materialien benutzt werden (wie sie gemäß der Varistortechnik vorgesehen sind) und/oder Kombinationen ausgewählter dieser verschiedenen Materialtypen. Ein besonderes Beispiel von Anschlüssen entspricht einer ersten Dünnfilmmetallisierung aus Kupfer (Cu), gefolgt von einer zweiten Metallisierung aus Nickel (Ni) und einer dritten Metallisierung aus Zinn (Sn), Blei (Pb), Gold (Au) oder legierten Kombinationen dieser Materialien. In einer Ausführungsform wird ein solcher dreischichtiger Dünnfilmanschluss mit einer angenäherten Dicke von ungefähr zehn (10) Mikrometern ausgebildet.
Zusätzliche Aspekte der oben beschriebenen Technik zur Ausbildung von dünnfilmmetallisiertenAnschlüssen sind in US 7 177 137 B2 beschrieben, das hierin durch den Verweis für alle Zwecke einbezogen ist und Eigentum des Eigners der vorliegenden Technik ist. Es sollte eingesehen werden, dass weitere Techniken zum Ausbilden von Kondensatoranschlüssen ebenfalls innerhalb des Umfangs der vorliegenden Technik sein können. Zu beispielhaften Alternativen gehören die Ausbildung von Anschlüssen durch Metallisieren, Maskieren, Sputtern, Vakuumabscheiden, Drucken oder andere Techniken zum Ausbilden von leitfähigen sowohl Dickschicht- als auch Dünnfilmauflagen, sind aber nicht darauf begrenzt.
Aus der obigen Beschreibung sollte zu ersehen sein, dass die Möglichkeiten zum Ausbilden metallisierter äußerer Anschlüsse vielfältig sind. Die breite Vielfalt möglicher Umsetzungen wird teilweise durch einen oder mehrere der hierin offenbarten Chargen-Metallisierungsprozesse ermöglicht, die viele Vorteile gegenüber herkömmlichen Anschlussausbildungstechniken vorsehen, die auf dem Drucken von Dickschichtstreifen oder anderen Techniken beruhen, die eine Präzisionsaufbringung von Anschlussbestandteilen auf einzelne Bauelemente erfordern. Zusätzliche Optionen der Anschlussausbildung für ein Vielschicht-Decksubstrat sind zum Beispiel jeweils in den 21-23 dargestellt.
Wie in 21 gezeigt, sind an einem beispielhaften Oberflächenmontage-Bauelement 1600 zweiseitige mehrfache äußere Anschlüsse 1630 vorgesehen. Das Bauelement 1600 enthält ein Basissubstrat 1602, das mit einer Klebstoffschicht 1604 an ein Decksubstrat 1606 geklebt ist. An einer Fläche des Basissubstrats 1602 vorgesehene leitfähige Kontaktflächen sowie innerhalb und entlang der oberen Fläche des Decksubstrats 1606 vorgesehene leitfähige Elemente liegen entlang dem Umfang des Bauelements 1600 in sechs spaltenmäßigen Gruppen frei, um das Ausbilden äußerer Anschlüsse 1630 zu erleichtern. Drei äußere Anschlüsse 1630 sind an einer längeren Seitenfläche des Bauelements 1600 ausgebildet, während drei andere äußere Anschlüsse 1630 an der gegenüberliegenden längeren Seitenfläche des Bauelements 1600 ausgebildet sind. Alle sechs Anschlüsse 1630 laufen auch optional zur oberen Fläche des Bauelements 1600 um, obwohl diese Eigenheit nicht notwendig ist. Es sollte eingesehen werden, dass eine geringere oder größere Anzahl von Anschlüssen mit demselben oder abgewandeltem Teilungsabstand zwischen den Anschlüssen an allgemein gegenüberliegenden Stellen entlang den beiden Seitenflächen des Bauelements 1600 vorgesehen sein kann.
Jetzt sind mit Bezug auf 22 an einem weiteren beispielhaften Oberflächenmontage-Bauelement 1700 vierseitige mehrfache äußere Anschlüsse 1730 vorgesehen. Das Bauelement 1700 enthält ein Basissubstrat 1702, das mit einer Klebstoffschicht 1704 an ein Decksubstrat 1706 geklebt ist. An einer Fläche des Basissubstrats 1702 vorgesehene leitfähige Kontaktflächen sowie innerhalb und entlang der oberen Fläche des Decksubstrats 1706 vorgesehene leitfähige Elemente liegen entlang dem Umfang des Bauelements 1700 in sechs spaltenmäßigen Gruppen frei, um das Ausbilden äußerer Anschlüsse 1730 zu erleichtern. Zwei äußere Anschlüsse 1730 sind an einer längeren Seitenfläche des Bauelements 1700 ausgebildet, während zwei andere äußere Anschlüsse 1730 an der gegenüberliegenden längeren Seitenfläche des Bauelements 1700 ausgebildet sind. Ein äußerer Anschluss 1730 ist an einer kürzeren Seitenfläche (d. h. einer Endfläche) des Bauelements 1700 ausgebildet, während ein äußerer Anschluss 1730 an der gegenüberliegenden kürzeren Seitenfläche (d. h. der anderen Endfläche) des Bauelements 1700 ausgebildet ist. Alle sechs Anschlüsse 1730 laufen auch optional zur oberen Fläche des Bauelements 1700 um, obwohl dieses Merkmal nicht notwendig ist. Es sollte eingesehen werden, dass eine geringere oder größere Anzahl von Anschlüssen mit demselben oder abgewandeltem Teilungsabstand zwischen den Anschlüssen an ausgewählten Stellen entlang den vier Seitenflächen des Bauelements 1700 vorgesehen sein kann.
Jetzt sind mit Bezug auf 23 an einem weiteren beispielhaften Oberflächenmontage-Bauelement 1800 asymmetrische mehrfache äußere Anschlüsse vorgesehen. Das Bauelement 1800 enthält ein Basissubstrat 1802, das mit einer Klebstoffschicht 1804 an ein Decksubstrat 1806 geklebt ist. An einer Fläche des Basissubstrats 1802 vorgesehene leitfähige Kontaktflächen sowie innerhalb und entlang der oberen Fläche des Decksubstrats 1806 vorgesehene leitfähige Elemente liegen entlang dem Umfang des Bauelements 1800 in drei spaltenmäßigen Gruppen frei, um das Ausbilden äußerer Anschlüsse 1830 zu erleichtern. Zwei äußere Anschlüsse 1830 sind an einer längeren Seitenfläche des Bauelements 1800 ausgebildet, während ein anderer äußerer Anschluss an der gegenüberliegenden längeren Seitenfläche des Bauelements 1800 ausgebildet ist. Eine größere oder geringere Anzahl von äußeren Anschlüssen kann an Seiten- und/oder Endflächen des Bauelements 1800 vorgesehen sein. Die äußeren Anschlüsse können asymmetrisch sein und nicht notwendig an gegenüberliegenden Stellen wie in den 21 und 22 positioniert sein. Die relative Leichtigkeit, mit der asymmetrische Anschlüsse ausgebildet werden könnten, ist ein wichtiger Aspekt einiger Ausführungsformen der offenbarten Technik, da der Ausbildungsprozess metallisierter Anschlüsse keine physische Ausrichtung des Bauteils erfordert, wie es bei Verfahren nach dem Stand der Technik erforderlich sein könnte, wie etwa zum Beispiel beim Aufbringen metallhaltiger Tinten mit Siebdruck.
Da verschiedene beispielhafte Ausführungsformen von Dünnfilmbauelementen für Oberflächenmontage nach der vorliegenden Technik bereits beschrieben wurden, konzentriert sich die verbleibende Beschreibung auf Aspekte der vorliegenden Technik, die sich allgemein auf eine beispielhafte Verfahrensweise zum Herstellen solcher Bauelemente beziehen. Die 29 sieht ein Flussdiagramm beispielhafter Schritte bei einem Verfahren zum Ausbilden von Dünnfilm-Oberflächenmontageaufbauten gemäß Aspekten der vorliegenden Technik vor, während die 24-28 jeweils verschiedene Anordnungen der Aufbauten darstellen, die während dieses Herstellungsverfahrens vorliegen.
Unter Bezugnahme auf 29 betreffen die beispielhaften Schritte 2400-2404 allgemein das Ausbilden des Basissubstrats und der Dünnfilmschaltungen, die auf einer oder mehrerer Flächen davon ausgebildet werden. Der Schritt 2400 betrifft das Aufbauen eines Arrays von Dünnfilmschaltungen auf einem Basissubstratwafer. Es sollte eingesehen werden, dass ein Wafer aus Material, der schließlich zerteilt wird, um jedes Basissubstrat auszubilden, einer größeren Fläche beliebiger vorgegebener Form und Dicke entsprechen kann. Vielfache Dünnfilmschaltungen können ausgebildet sein, wobei eine oder mehrere Dünnfilmschaltungen zum Einbeziehen in jedes diskrete Bauelement vorgesehen ist. Vielfache leitfähige Kontaktflächen, welche die freiliegenden elektrischen Verbindungen zu jeder Dünnfilmschaltung vorsehen, werden ebenfalls als Teil des Schritts 2400 auf dem Wafer ausgebildet. In Schritt 2402 werden die Dünnfilmschaltungen getestet und nach Bedarf abgeglichen. In Schritt 2404 wird eine Passivierungsschicht über die Oberseite des Wafers aufgebracht, um die darauf ausgebildeten Dünnfilmschaltungen und/oder leitfähigen Kontaktflächen im Wesentlichen teilweise oder ganz abzudecken und elektrisch zu isolieren. Beispielhafte Passivierungsschichten können einem Material entsprechen, wie etwa Benzocyclobuten (BCB) oder Polyimid, Epoxid, Polymer oder einem anderen anorganischen oder organischen Material.
Eine Teilansicht eines Beispiels des Aufbaus, der aus dem Schritt 2400 hervorgehen kann, ist in 24 gezeigt. Wie in 24 gezeigt, bildet ein Basissubstratwafer 1902 das Basissubstrat für vielfache elektronische Bauelemente. Vielfache Dünnfilmschaltungen 1904 und entsprechende leitfähige Kontaktflächen 1906 sind auf der Fläche des Basissubstratwafers 1902 ausgebildet. Obwohl jede Dünnfilmschaltung 1904 in 24 schematisch als Widerstand dargestellt ist, sollte eingesehen werden, dass jede Dünnfilmschaltung 1904 einem beliebigen passiven Bauelement oder einer Kombination solcher Bauelemente wie zuvor beschrieben entsprechen kann. Es sollte ferner eingesehen werden, dass, obwohl 24 einen Wafer 1902 mit vier Dünnfilmschaltungen 1904 und sechs leitfähigen Kontaktflächen 1906 zeigt, ein typisches Wafersubstrat eine viel größere Fläche aufweist, um die Ausbildung vieler Hunderte oder mehr jeweiliger Dünnfilmschaltungen und leitfähiger Kontaktflächen unterzubringen.
Noch unter Bezugnahme auf 29 betreffen die beispielhaften Schritte 2406-2412 allgemein das Ausbilden des einen oder der vielfachen Decksubstrate. In Schritt 2406 wird ein Decksubstratblock unter Verwendung von Vielschichtkeramik-Verarbeitungstechniken aufgebaut. Zum Beispiel werden leitfähige(s) Material(ien) und dielektrische(s) Material(ien) hergerichtet, wie etwa, jedoch nicht beschränkt auf, keramische Materialien. Bei einem Beispiel wird dielektrisches Material in Form einer „grünen“ Keramik durch Mischen eines keramischen Pulvers mit einer geeigneten Binderlösung (PVA oder ein Acrylharz) zu einem dielektrischen „Schlicker“ ausgebildet. Zum Herrichten der dielektrischen Schichten mit der Technik der „direkten Ablagerung“ oder der „nassen“ Technik können die dielektrischen Schichten durch Siebdruck, Vorhangguss oder Sprühen auf einem Trägersubstrat abgelagert werden. Alternativ werden im Band- oder „trockenen“ Verfahren selbsttragende Bänder unter Verwendung des Aufstreichens (Doctor Blading) oder ähnlicher Techniken gegossen. Bei beiden Verfahren wird das Elektrodenmaterial auf das keramische Dielektrikum abgesiebt. Die als Elektroden verwendeten Metalle können in Teilchenform oder nach dem Herstellen einer leitfähigen Tinte daraus durch Nässen und Mischen der leitfähigen Teilchen mit einem organischen Siebdruckmedium aufgebracht werden. Vielfache Sätze und entsprechende Blätter von Elektrodenmustern können mit dielektrischen Schichten verschachtelt werden, um einen festen „Klotz“ auszubilden, der dem Decksubstratblock entspricht.
25 zeigt ein Beispiel eines Decksubstratblocks 2000, der schließlich nach dem Zerteilen die Decksubstrate für vielfache diskrete Bauelemente bildet. Der Decksubstratblock 2000 enthält verschachtelte Schichten dielektrischen Materials 2002 und innere leitfähige Elemente 2004. Die inneren leitfähigen Elemente 2004 können denselben oder verschiedenen Sätzen aktiver Elektroden und/oder Ankerelektroden oder anderer leitfähiger Elemente entsprechen, die innerhalb des dielektrischen Materials 2002 angeordnet sind. Ein Decksubstratblock 2000 kann dann im Schritt 2408 in kleinere Decksubstrat-Teilbereiche zerteilt und gebrannt werden. Alternativ kann der Decksubstratblock 2000 unter Verwendung organischer Dielektrika und Leiter auf Grundlage von Duroplast- oder Thermoplastmaterialien hergestellt werden, die kein Brennen erfordern.
Ein beispielhafter Decksubstrat-Teilbereich 2100 ist in 26 dargestellt, die allgemein einer vergrößerten Ansicht des in 25 markierten Bereichs B entspricht. Der Decksubstrat-Teilbereich 2100 ist in einer eingeschränkten Größe dargestellt, die zu derjenigen des Basissubstratwafers 1902 aus 24 passt, obwohl eingesehen werden sollte, dass der Decksubstrat-Teilbereich 2100 tatsächlich viel größer sein kann. Wie weiter in 26 gezeigt, sollte eingesehen werden, dass der Decksubstrat-Teilbereich 2100 jede beliebige gewünschte Kombination interner leitfähiger Elemente enthalten kann. Zum Beispiel können einige Gruppen leitfähiger Elemente inneren Ankerelektroden 2102 und optionalen äußeren Ankerelektroden 2103 entsprechen. Andere Gruppen leitfähiger Elemente können inneren aktiven Elektroden 2104 und 2106 mit oder ohne Einschluss zusätzlicher innerer Ankerelektroden 2107 entsprechen, die entweder zwischen den aktiven Elektroden 2104 und 2106 (nicht gezeigt) oder in Deckschichten (wie in 26 gezeigt) eingefügt sind, sowie optionalen äußeren Ankerelektroden 2108.
Wieder unter Bezugnahme auf 29 enthält der Schritt 2410 das Verbinden eines Decksubstrat-Teilbereichs 2100 mit einem Trägersubstrat unter Verwendung eines temporären Klebers, wie etwa eines wärmelösbaren Klebers oder anderen geeigneten Materials. Die freiliegende Fläche des Decksubstrat-Teilbereichs kann dann in Schritt 2412 auf eine im Wesentlichen gleichmäßige Zieldicke geläppt oder geschliffen werden. Das Schleifen kann durchgeführt werden, um für das Freilegen der Elektroden auf der freiliegenden Oberfläche zu sorgen, obwohl dies nicht erforderlich ist, da das Freilegen der Elektroden an einer oder mehreren Seitenflächen geschieht, wo der endgültige elektrische Anschluss für ein Bauteil erfolgt.
Noch unter Bezugnahme auf 29 betreffen die Schritte 2414-2422 das Zusammenfügen von Basis- und Decksubstrat und anschließende Schritte zum Ausbilden eines fertigen Dünnfilmbauelements für Oberflächenmontage. In Schritt 2414 (von dem Aspekte in 27 dargestellt sind) wird ein Basissubstratwafer 1902 umgedreht und unter Verwendung einer Klebstoffschicht 2202 auf die geläppte Oberfläche des Decksubstrat-Teilbereichs 2100 laminiert. Die Klebstoffschicht 2202 kann einem dauerhaften Klebstoff niedriger Viskosität entsprechen, wie etwa einem Epoxidkleber, Kunstharz oder anderen natürlichen oder synthetischen Klebstoff wie etwa einem Elastomer, Thermoplast, einer Emulsion, Polyvinylacetat, Epoxid, Polyurethan, Cyanacrylatpolymeren, anderen Polymeren und anderen. Die korrekte Ausrichtung des Basissubstratwafers 1902 und des Decksubstrat-Teilbereichs 2100 kann durch zum Basissubstratwafer 1902 gehörende Wafer-Ausrichtungsmerkmale oder eingebaute Kerben, Markierungen oder andere zum Basissubstratwafer 1902 oder zum Decksubstrat-Teilbereich 2100 gehörende Merkmale erleichtert sein. Die Laminierung von Schritt 2414 kann ausgeführt werden, indem Druck auf eine oder mehrere aus dem Basissubstratwafer 1902 und dem Decksubstrat-Teilbereich 2100 ausgeübt wird, sodass die Klebstoffschicht 2202 in einer relativ dünnen und gleichmäßigen Weise ausgebildet wird. Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen beträgt die Dicke der Klebstoffschicht 2202 ungefähr 1-15 Mikrometer oder ungefähr 1-10 Mikrometer oberhalb der Metallisierung, welche die leitfähigen Kontaktflächen bildet.
Der Schritt 2416 von 29 entspricht dem Läppen oder Schleifen der Rückseite des Basissubstratwafers. Die Gesamtdicke des laminierten Stapels ist gleich der fertigen Dicke eines anschlusslosen Bauteils. Im Schritt 2418 wird der laminierte Stapel in einer oder mehreren Quer- und Längsrichtungen (d. h. der x- und der y-Richtung) zerteilt, um diskrete End-Bauteile zu vereinzeln. Beispielhafte Zerteilungsstellen sind mit den in 28 dargestellten Ebenen angegeben. Zum Beispiel kann der laminierte Stapel von 28 an einer oder mehreren in der x-Richtung festgelegten Stellen zerteilt werden, wie es etwa durch die Ebene 2302 angegeben ist, sowie an einer oder mehreren in der y-Richtung festgelegten Stellen, wie es etwa durch die Ebenen 2304 angegeben ist.
Sobald diskrete Bauteile ausgebildet sind, kann eine Mehrzahl der Bauteile einem optionalen Eckenabrundungsschritt 2420 unterworfen werden. Das „Eckenabrunden“ ist noch ein weiterer Schritt, der vor der tatsächlichen Anschlussmetallisierung gemäß der vorliegenden Technik durchgeführt werden kann, um ein allgemeines Abrunden zuvor scharfer Kanten eines elektronischen Bauelements zu bewirken. Das Abrunden kann eine bessere Abdeckung der Anschlüsse und Gleichmäßigkeit unter den Teilen fördern sowie mögliche Splitterbildung reduzieren, die sich beim Handhaben vieler Bauelemente mit scharfen Kanten als Schüttgut ergeben könnte. Gemäß diesem „Eckenabrunden“ kann eine Mehrzahl von diskreten Bauteilen einem vorgegebenen Maß an mechanischer Erschütterung entweder im ungebrannten Zustand, gewöhnlich mit einem weichen oder überhaupt keinem Medium, oder im gebrannten Zustand mit einem Medium und/oder Wasser unterworfen werden. Dieser Vorgang wird, wenn er auf Bauelemente im gebrannten Zustand angewandt wird, von Fachleuten manchmal als „Harperisieren“ bezeichnet. Das Harperisierungsverfahren nach dem Brennen kann besonders wichtig sein, um eine Oxidation der inneren Elektroden zu entfernen, wenn die Oxidation während des Brennens auftritt. Elektrodenoxidation kann die elektrische Verbindung zwischen den inneren Schichten und den äußeren Anschlüssen unerwünscht hemmen. Bei einigen Ausführungsformen kann das Harperisieren einem hochenergetischen Massen-Trommelverfahren entsprechen, das zentrifugale Endbearbeitung auf elektronische Bauelemente anwendet, um Teile in einem viel kürzeren Zeitraum zu entgraten und zu polieren als bei herkömmlicher Trommel- und Schwingungs-Endbearbeitung. Ein Beispiel eines typischen Harperisierungsprofils benutzt eine Kombination von Wasser, Aluminiumoxidpulver von -325 mesh, Zirconiumdioxidperlen von 1-2 mm und gebrannten Bauelementen mit Exzenterrühren bei 150 min^-1 über sechzig (60) Minuten. Dieses Harperisierungsprofil ergibt gleichwertige Ergebnisse gegenüber ungefähr vierundzwanzigstündigem (24) Trommeln mit niedriger Drehzahl von Teilen und Medium, wie etwa auf einer Walzenmühle. Schließlich umfasst der Schritt 2422 das Aufbringen äußerer Anschlüsse mit einem Direktmetallisierungsverfahren, wie zuvor beschrieben.
Ein Fachmann wird auch die vielen Vorteile verstehen, die gemäß den offenbarten Aspekten der vorliegenden Technik verwirklicht werden können. Es ist zu sehen, dass die vorliegend offenbarte Technik passive Bauelemente und integrierte Arrays von Bauelementen mit einer wünschenswert effizienten Anordnung von Elementen in einem sehr kleinen Bauteilaufbau vorsieht.
Die Komplexität der Dünnfilmbauteile kleiner Bauform kann auch erhöht werden und ermöglicht vielfache Anschlussflächen und/oder selbstausrichtende Präzisions-Anschlussausbildung.
Außerdem kann das Vielschicht-Decksubstrat Schaltungen, Kondensatoren und andere in Dünnfilmtechnik nicht realisierbare Bauelemente enthalten, während es mit dem Decksubstrat eine Schutzfunktionalität vorsieht.
Die Mehrzahl von Freilegungsstellen der leitfähigen Elemente bringt auch vorteilhaft Vielfalt und Flexibilität bei den Anschlussmöglichkeiten mit vielfachen symmetrischen oder asymmetrischen Anschlüssen an beliebigen ausgewählten Bauelementflächen ohne die Notwendigkeit teurer Werkzeuge/Maschinen für jede Anschlussgestaltung.
Ein zusätzlicher Vorteil ist realisiert, indem die vorliegend offenbarte Technik eine flexible Anschlussgeometrie an einer Vielfalt von Bauelementgrößen ermöglicht, sogar an relativ kleineren Größen. Beispielhafte Bauteile können Maße aufweisen, die 0201, 0402, 0603, 0805, 1206 oder anderen Bauelementgrößen entsprechen, wobei eine Bauteilgröße von „XXYY“ einer solchen entspricht, die ein Breitenmaß von 0,XX Zoll und ein Längenmaß von 0,YY Zoll aufweist, wobei 1 Zoll rechnerisch 25,4 mm entspricht. Zum Beispiel entspricht ein Bauteil der Größe 0201 Längen- und Breitenmaßen von ungefähr 0,02 Zoll mal 0,01 Zoll oder ungefähr 500 Mikrometer mal ungefähr 250 Mikrometer.

Claims

Oberflächenmontage-Bauelement, umfassend: mindestens ein zwischen einem ersten und einem zweiten isolierenden Substrat aufgenommenes Dünnfilmschaltungsbauteil (102); erste und zweite innere leitfähige Kontaktflächen (112, 114), die zwischen den isolierenden Substraten aufgenommen sind und sich bis zu einer ersten bzw. zweiten Seitenfläche des Oberflächenmontage-Bauelements erstrecken und dort freiliegen; und erste und zweite elektrische Verbinder (108, 110), welche die Kontaktflächen (112, 114) mit dem Dünnfilmschaltungsbauteil (102) verbinden, wobei das eine isolierende Substrat, das die Kontaktflächen (112, 114) aufnimmt, ein Basissubstrat (104; 1102; 1202; 1302; 1402; 1502; 1602; 1702; 1802) umfasst, und das andere der isolierenden Substrate ein Decksubstrat (106; 1106; 1206; 1306; 1406; 1506; 1606; 1706; 1806) umfasst; dadurch gekennzeichnet, dass das Decksubstrat (106; 1106; 1206; 1306; 1406; 1506; 1606; 1706; 1806) ein Vielschichtbauelement auf Keramikbasis umfasst.
Oberflächenmontage-Bauelement nach Anspruch 1, das weiter erste und zweite äußere Anschlüsse (120, 122) enthält, die an dem Oberflächenmontage-Bauelement angebracht sind, wobei der besagte erste äußere Anschluss (120) mit der ersten inneren leitfähigen Kontaktfläche (112) an der besagten ersten Seitenfläche und der besagte zweite äußere Anschluss (122) mit der zweiten inneren leitfähigen Kontaktfläche (114) an der besagten zweiten Seitenfläche direkt elektrisch verbunden sind.
Oberflächenmontage-Bauelement nach Anspruch 2, wobei die äußeren Anschlüsse (120, 122) zu einer oberen und/oder unteren Oberfläche des Oberflächenmontage-Bauelements umlaufen.
Oberflächenmontage-Bauelement nacheinem der vorhergehenden Ansprüche, das weiter jeweilige Schirmschichten (116, 118) enthält, die auf freiliegenden Flächen der isolierenden Substrate (104; 1102; 1202; 1302; 1402; 1502; 1602; 1702; 1802, 106; 1106; 1206; 1306; 1406; 1506; 1606; 1706; 1806) ausgebildet sind.
Oberflächenmontage-Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Vielschichtbauelement als Decksubstrat (1306; 1406; 1506) innere und/oder äußere Ankerelektroden (1416, 1418; 1512, 1514; 2102; 1320; 1420; 1520; 2103) enthält.
Oberflächenmontage-Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Dünnfilmschaltungsbauteil (102) ein Widerstandsbauelement (302) umfasst.
Oberflächenmontage-Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Dünnfilmschaltungsbauteil ein Kondensatorbauelement mit mindestens einer ersten und einer zweiten leitfähigen Schicht und einer isolierenden Zwischenschicht umfasst.
Oberflächenmontage-Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Dünnfilmschaltungsbauteil ein induktives Element (902) umfasst.
Oberflächenmontage-Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Dünnfilmschaltungsbauteil eine Schaltung mit mehreren Bauelementen umfasst.
Oberflächenmontage-Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Dünnfilmschaltungsbauteil ein Array von Bauelementen umfasst.
Integriertes elektronisches Dünnfilm-Oberflächenmontagebauelement mit mindestens zwei separaten Bauteilen, umfassend: ein auf einem isolierenden Basissubstrat (104) aufgenommenes erstes Dünnfilmschaltungsbauteil (102); eine auf dem ersten Dünnfilmschaltungsbauteil (102) aufgenommene isolierende Schicht (142); ein auf der isolierenden Schicht aufgenommenes zweites Dünnfilmschaltungsbauteil (132); ein auf dem zweiten Dünnfilmschaltungsbauteil (132) aufgenommenes isolierendes Decksubstrat (106), wobei das Decksubstrat (106) ein Vielschichtbauelement auf Keramikbasis umfasst; mindestens ein Paar innerer leitfähiger Kontaktflächen (112, 114), die zwischen dem isolierenden Basissubstrat (104) und der isolierenden Schicht (142) aufgenommen sind und sich bis zu einer ersten bzw. zweiten Seitenfläche des elektronischen Oberflächenmontage-Bauelements erstrecken und dort freiliegen; und mindestens ein Paar elektrischer Verbinder (108, 110), die jeweils das Paar von Kontaktflächen (112, 114) mit dem Dünnfilmschaltungsbauteil (102) verbinden.
Integriertes elektronisches Dünnfilm-Oberflächenmontagebauelement nach Anspruch 11, weiter enthaltend: an dem elektronischen Oberflächenmontagebauelement angebrachte erste und zweite äußere Anschlüsse (120, 122), wobei der besagte erste äußere Anschluss (120) mit der ersten inneren leitfähigen Kontaktfläche (112) an der besagten ersten Seitenfläche und der besagte zweiteäußere Anschluss (122) mit der zweiten inneren leitfähigen Kontaktfläche (114) an der besagten zweiten Seitenfläche direkt elektrisch verbunden sind; und wobei die äußeren Anschlüsse (120, 122) zu einer oberen und/oder unteren Oberfläche des Oberflächenmontage-Bauelements umlaufen.
Integriertes elektronisches Dünnfilm-Oberflächenmontagebauelement nach Anspruch 11 oder 12, wobei das Vielschichtbauelement als Decksubstrat innere und/oder äußere Ankerelektroden (1416, 1418; 1512, 1514; 2102; 1320; 1420; 1520; 2103) enthält.
Integriertes elektronisches Dünnfilm-Oberflächenmontagebauelement nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das Dünnfilmschaltungsbauteil (102) eins aus einem Widerstandsbauelement, einem Kondensatorbauelement mit mindestens einer ersten und einer zweiten leitfähigen Schicht und einer isolierenden Zwischenschicht, einem induktiven Element, einer Schaltung aus mehreren Bauelementen und einem Array von Bauelementen umfasst.
Integriertes elektronisches Dünnfilm-Oberflächenmontagebauelement, umfassend: eine auf einem isolierenden Basissubstrat (1102) aufgenommene und eine Mehrzahl von angeordneten Bauteilen umfassende Dünnfilmschaltung (1101); eine Mehrzahl gepaarter innerer leitfähiger Kontaktflächen (1103, 1105), die auf dem isolierenden Basissubstrat (1102) aufgenommen sind, den besagten angeordneten Bauteilen zugeordnet sind und sich bis zu einer ersten bzw. zweiten Seitenfläche des elektronischen Oberflächenmontage-Bauelements erstrecken und dort freiliegen; eine Mehrzahl gepaarter elektrischer Verbinder, welche die Kontaktflächen (1103, 1105) mit ihren jeweils zugehörigen angeordneten Bauteilen verbinden; ein auf der Dünnfilmschaltung (1101) aufgenommenes isolierendes Decksubstrat (1106), welches ein Vielschichtbauelement auf Keramikbasis umfasst; und an dem elektronischen Oberflächenmontagebauelement angebrachte erste und zweite äußere Anschlüsse (1108, 1110), wobei der besagte erste äußere Anschluss (1108) mit der ersten inneren leitfähigen Kontaktfläche (1103) an der besagten ersten Seitenfläche und der besagte zweite äußere Anschluss (1110) mit der zweiten inneren leitfähigen Kontaktfläche (1105) an der besagten zweiten Seitenfläche direkt elektrisch verbunden sind.
Integriertes elektronisches Dünnfilm-Oberflächenmontagebauelement nach Anspruch 15, wobei sich die äußeren Anschlüsse (1108, 1110) an vielfachen Seiten des elektronischen Oberflächenmontage-Bauelements befinden.
Integriertes elektronisches Dünnfilm-Oberflächenmontagebauelement nach Anspruch 15 oder 16, wobei: die angeordneten Bauteile mindestens eins aus Widerstands-, Kondensator- und Induktivitäts-Unterelementen umfassen.
Integriertes elektronisches Dünnfilm-Oberflächenmontagebauelement nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei das Vielschichtbauelement als Decksubstrat innere und/oder äußere Ankerelektroden (1416, 1418; 1512, 1514; 2102; 1320; 1420; 1520; 2103) enthält.
Verfahren zum Ausbilden von Dünnfilm-Oberflächenmontagebauelementen, umfassend: Ausbilden einer Mehrzahl von Dünnfilmschaltungen auf einem ersten isolierenden Substrat; Vorsehen jeweiliger erster und zweiter leitfähiger Kontaktflächen auf dem ersten isolierenden Substrat, die zu jeder der Dünnfilmschaltungen gehören und jeweils elektrisch damit verbunden sind; Positionieren eines zweiten isolierenden Substrats über der Mehrzahl von Dünnfilmschaltungen, um eine Zwischenbaueinheit auszubilden, wobei das erste isolierende Substrat, das die Kontaktflächen aufnimmt, ein Basissubstrat umfasst, und das zweite isolierende Substrat ein Decksubstrat umfasst, wobei das Decksubstrat ein Vielschichtbauelement auf Keramikbasis umfasst; und selektives Zerteilen der Baueinheit, um diskrete Bauelemente zu bilden, von denen jedes mindestens eine Dünnfilmschaltung enthält und jedes mindestens einen Teil der dazu gehörigen jeweiligen ersten und zweiten leitfähigen Kontaktflächen aufweist, die sich bis zu einer ersten bzw. zweiten Seitenfläche des jeweiligen diskreten Bauelements erstrecken und dort freiliegen.
Verfahren nach Anspruch 19, weiter umfassend das Vorsehen einer isolierenden Schicht über der Mehrzahl von Dünnfilmschaltungen mit einer weiteren Mehrzahl von auf der isolierenden Schicht aufgenommenen Dünnfilmschaltungen vor dem Positionieren des zweiten isolierenden Substrats, um zwei Schichten von durch die isolierende Schicht getrennten und gemeinsam zwischen dem ersten und dem zweiten isolierenden Substrat eingefügten vielfachen Dünnfilmschaltungen auszubilden.
Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, wobei der Vielschichtaufbau des Decksubstrats innere aktive Kondensatorelektroden enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, weiter enthaltend eine selektive Größenauslegung des ersten und des zweiten isolierenden Substrats.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, weiter enthaltend das Vorsehen äußerer Schirmschichten auf dem ersten und dem zweiten isolierenden Substrat vor dem Zerteilen der Baueinheit.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, weiter enthaltend das Ausbilden erster und zweiter äußerer Anschlüsse an jedem der jeweiligen diskreten Bauelemente gehörigen leitfähigen Kontaktflächen derart, dass der besagte erste äußere Anschluss mit der ersten inneren leitfähigen Kontaktfläche an der besagten ersten Seitenfläche und der besagte zweite äußere Anschluss mit der zweiten inneren leitfähigen Kontaktfläche an der besagten zweiten Seitenfläche direkt elektrisch verbunden sind.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei die besagten ersten und zweiten äußeren Anschlüsse zu einer oberen und/oder unteren Oberfläche des jeweiligen Oberflächenmontagebauelements umlaufen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 25, wobei: der Vielschichtaufbau des Decksubstrats innere und/oder äußere Ankerelektroden enthält; und das Verfahren weiter das durch Ankerelektroden gelenkte Ausbilden äußerer Anschlüsse an jedem der jeweiligen diskreten Bauelemente enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 26, wobei die Dünnfilmschaltungen jeweils mindestens ein passives Bauelement umfassen, wobei zu den passiven Bauelementen Widerstände, Kondensatoren und Induktivitäten gehören.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 27, wobei die Dünnfilmschaltungen jeweils Arrays aus passiven Bauelementen, Netzwerken oder Filtern umfassen.
Verfahren zum Ausbilden von Dünnfilm-Oberflächenmontagebauelementen zum Bestücken auf einer Leiterplatte, umfassend: Herstellen eines Arrays von Dünnfilmschaltungen auf einem Basissubstratwafer, einschließlich des Ausbildens einer Mehrzahl von Dünnfilmbauteilen auf einem ersten isolierenden Substrat sowie des Vorsehens jeweiliger erster und zweiter leitfähiger Kontaktflächen auf dem ersten isolierenden Substrat, die zu jedem der Dünnfilmbauteile gehören und jeweils elektrisch damit verbunden sind; Herrichten eines keramischen Vielschicht-Decksubstrats; Verbinden des Decksubstrats mit der hergestellten Anordnung; und Zerteilen des erzeugten verbundenen Aufbaus, um vereinzelte Aufbauten auszubilden, so dass sich die ersten und zweiten leitfähigen Kontaktflächen bis zu einer ersten bzw. zweiten Seitenfläche der vereinzelten Aufbauten erstrecken und dort freiliegen.
Verfahren nach Anspruch 29, wobei die Dünnfilmbauteile jeweils eins aus jeweiligen passiven Bauelementen und Arrays von passiven Bauelementen umfassen.
Verfahren nach Anspruch 29 oder 30, wobei das besagte Verbinden das Aufbringen einer Passivierungsschicht auf eine zugewandte Fläche des Basissubstratwafers und das Laminieren des Decksubstrats auf den Basissubstratwafer enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 31, wobei das besagte Verbinden das Laminieren des Decksubstrats auf den Basissubstratwafer enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 32, weiter umfassend das Ausbilden erster und zweiter äußerer Anschlüsse an jedem der jeweiligen zerteilten vereinzelten Aufbauten gehörigen leitfähigen Kontaktflächen, so dass der erste äußere Anschluss mit der ersten inneren leitfähigen Kontaktfläche an der besagten ersten Seitenfläche und der besagte zweite äußere Anschluss mit der zweiten inneren leitfähigen Kontaktfläche an der besagten zweiten Seitenfläche direkt elektrisch verbunden sind.
Verfahren nach Anspruch 33, wobei die besagten ersten und zweiten äußeren Anschlüsse zu einer oberen und/oder unteren Oberfläche des Oberflächenmontagebauelements umlaufen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 34, weiter umfassend Durchführen von Eckenabrunden an den vereinzelten Aufbauten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 35, weiter umfassend Ausbilden äußerer Anschlüsse an den vereinzelten Aufbauten.