DE102011089639A1

DE102011089639A1 - Circuit carrier with a separate RF circuit and method for assembling such a circuit carrier

Info

Publication number: DE102011089639A1
Application number: DE102011089639A
Authority: DE
Inventors: Florian Poprawa; Christina Schindler; Jörg Zapf
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2013-06-27
Also published as: WO2013092098A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schaltungsträger (11), auf dem gewöhnliche (nicht HF-taugliche) Bauelemente (12) mit einer HF-Schaltung (15) kombiniert werden können. Die HF-Schaltung (15) besteht aus HF-Komponenten (16, 17), die zumindest teilweise in Schichttechnologie hergestellt werden. Die HF-Schaltung (15) ist erfindungsgemäß als Schichtverbund (14) ausgeführt, wobei eine dielektrische Basislage (23) als HFtaugliches Substrat dient. Deswegen kann der Schaltungsträger (11) aus einem kostengünstigen, nicht HF-tauglichen Material gefertigt sein, wodurch Material- und Produktionskosten vorteilhaft eingespart werden. Neben dem Schaltungsträger wird auch ein Verfahren zu dessen Herstellung unter Schutz gestellt.The invention relates to a circuit carrier (11) on which ordinary (not RF-capable) components (12) can be combined with an RF circuit (15). The RF circuit (15) consists of RF components (16, 17), which are at least partially produced in layer technology. The HF circuit (15) is embodied according to the invention as a layer composite (14), wherein a dielectric base layer (23) serves as an HF-suitable substrate. Therefore, the circuit carrier (11) can be made of a low-cost, non-RF-compatible material, whereby material and production costs are advantageously saved. In addition to the circuit carrier, a method for its production is also protected.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schaltungsträger mit mindestens einem Bauelement und einer HF-Schaltung, wobei die HF-Schaltung separat von dem mindestens einem Bauelement auf einem HF-tauglichen Substrat montiert ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bestücken eines Schaltungsträgers mit mindestens einem Bauelement und einer HF-Schaltung, bei dem die HF-Schaltung separat von dem Bauelement auf einem HF-tauglichen Substrat montiert wird. Schaltungsträger dieser Art sind bekannt. Diese werden vielfach mit elektronischen Bauelementen bestückt, welche nicht im Hochfrequenzbereich betrieben werden (HF steht für Hochfrequenz). Diese Bauelemente können auf vergleichsweise kostengünstigen Schaltungsträgern, wie z. B. Standard-Leiterplatten (FR4-basiert) aufgebaut werden. Andererseits eignen sich diese Schaltungsträger allerdings nicht für einen Aufbau von einer HF-Schaltung. Hierzu müssen HF-taugliche Substrate zum Einsatz kommen, die höhere Anschaffungskosten verursachen. Die realisierte HF-Schaltung kann wahlweise aus bestückten HF-Bauelementen bestehen oder aus HF-Komponenten, die nicht fertig bezogen werden können, sondern beispielsweise in Schichttechnologie direkt auf dem HF-tauglichen Substrat hergestellt werden. The invention relates to a circuit carrier having at least one component and an RF circuit, wherein the RF circuit is mounted separately from the at least one component on an RF-compatible substrate. Furthermore, the invention relates to a method for populating a circuit carrier having at least one component and an HF circuit, in which the RF circuit is mounted separately from the component on an HF-compatible substrate. Circuit carriers of this type are known. These are often equipped with electronic components that are not operated in the high frequency range (HF stands for high frequency). These components can be used on relatively inexpensive circuit carriers, such. B. standard printed circuit boards (FR4-based) are constructed. On the other hand, however, these circuit carriers are not suitable for a structure of an RF circuit. For this purpose, HF-compatible substrates must be used, which cause higher initial costs. The implemented RF circuit may optionally consist of assembled RF components or of HF components that can not be finished, but are produced, for example, in layer technology directly on the HF-compatible substrate.

Um eine wirtschaftliche Lösung zur Verfügung zu stellen, wird gemäß der DE 199 51 371 A1 vorgeschlagen, dass ein HFtaugliches Substrat verwendet wird, auf dem die HF-Schaltung realisiert wird. Dieses kann dann wie ein Bauelement auf einem kostengünstigeren Schaltungsträger bestückt werden, auf dem außerdem weitere Bauelemente platziert werden können, die nicht als HF-Schaltung betrieben werden. Als HF-Schaltungen sollen Schaltungen verstanden werden, die mit Frequenzen von mehr als 3 MHz betrieben werden. In order to provide an economical solution, according to the DE 199 51 371 A1 proposed that an HF-suitable substrate is used, on which the RF circuit is realized. This can then be equipped like a component on a lower-cost circuit carrier on which also other components can be placed, which are not operated as an RF circuit. RF circuits should be understood as circuits operated at frequencies greater than 3 MHz.

Als HF-taugliche Substrate dienen Substrate, bei denen Verluste in dem Substrat während des Betriebs der HF-Schaltung gering gehalten werden können. HF-Schaltungen werden insbesondere in der Mobilfunk-, Radio-, Fernseh-, Radar- und Satellitentechnik verwendet, wenn es um die Übertragung von Funksignalen geht. Die HF-Schaltungen sind dabei zur Signalgenerierung dem Senden und Empfangen von Signalen und der Signalverarbeitung verantwortlich. Substrates in which losses in the substrate can be kept low during the operation of the HF circuit serve as HF-suitable substrates. RF circuits are used in particular in mobile radio, radio, television, radar and satellite technology when it comes to the transmission of radio signals. The RF circuits are responsible for signal generation, transmission and reception of signals and signal processing.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Schaltungsträger mit einer HF-Schaltung bzw. ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Schaltungsträgers mit einer HF-Schaltung anzugeben, bei dem der Herstellungsaufwand vergleichsweise klein ist. The object of the invention is to provide a circuit carrier with an HF circuit or a method for producing such a circuit carrier with an RF circuit, in which the manufacturing cost is relatively small.

Diese Aufgabe wird mit dem eingangs angegebenen Schaltungsträger erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das HF-taugliche Substrat als auf dem Schaltungsträger befindliche dielektrische Basislage eines Schichtverbundes ausgeführt ist, wobei der Schichtverbund eine HF-Komponente aufweist, die aus einer strukturierten Metalllage auf der Basislage besteht. Die Basislage dient insofern als Substrat für die HF-Schaltung, als diese auf der dielektrischen Basislage aufgebaut werden kann. Dadurch trennt nach Herstellung des Schaltungsträgers die Basislage die HF-Schaltung von dem restlichen Schaltungsträger, so dass durch geeignete Wahl des Materials der Basislage die Voraussetzungen für die Montage der HF-Schaltung geschaffen werden. Vorteilhaft kann der restliche Schaltungsträger aber aus vergleichsweise kostengünstigem Material bestehen. Die HF-Komponente, die Teil der HF-Schaltung ist, wird erfindungsgemäß ebenfalls in Schichttechnologie auf der Basislage erzeugt. Hierdurch steht vorteilhaft ein kostengünstiges Verfahren zur Verfügung, um die HF-Komponente, beispielsweise eine Antenne, herzustellen. Derartige Bauteile werden häufig ohnehin in Schichttechnologie hergestellt, wobei die Prozessierung nun direkt auf dem Schaltungsträger erfolgt, so dass bei der schichttechnologischen Bearbeitung des Schaltungsträgers beispielsweise zur Herstellung der Leiterbahnen auch die Basislage und die strukturierte Metalllage des Schichtverbundes für die HF-Schaltung hergestellt werden kann. This object is achieved with the circuit carrier specified above according to the invention that the RF-compatible substrate is designed as located on the circuit carrier dielectric base layer of a composite layer, wherein the layer composite comprises an HF component, which consists of a structured metal layer on the base layer. The base layer serves as a substrate for the RF circuit, as it can be constructed on the dielectric base layer. As a result, after production of the circuit carrier, the base layer separates the HF circuit from the remaining circuit carrier, so that the conditions for mounting the RF circuit are created by a suitable choice of the material of the base layer. Advantageously, the remaining circuit carrier but consist of relatively inexpensive material. The HF component, which is part of the RF circuit, is also produced according to the invention in layer technology on the base layer. As a result, a cost-effective method is advantageously available for producing the HF component, for example an antenna. Such components are often produced anyway in layer technology, the processing now takes place directly on the circuit substrate, so that in the layer technology processing of the circuit substrate, for example, for producing the interconnects and the base layer and the structured metal layer of the composite layer for the RF circuit can be produced.

Die Tatsache, dass die HF-Schaltung separat von dem mindestens einen Bauelement auf einem HF-tauglichen Substrat montiert ist, ist dahingehend zu verstehen, dass das mindestens eine Bauelement (typischerweise die mehreren Bauelemente) und die HF-Schaltung separate Baugruppen auf dem Schaltungsträger bilden. Hierbei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die HF-Schaltung auf der Basislage liegt und das mindestens eine Bauelement, welches der HF-Schaltung nicht angehört, separat hiervon außerhalb der Basislage. Insbesondere liegt das mindestens eine Bauelement direkt auf dem Schaltungsträger, welches aus einem kostengünstigen, nicht HF-tauglichen Material hergestellt ist. The fact that the RF circuit is mounted separately from the at least one device on an RF-capable substrate is to be understood in that the at least one device (typically the plurality of devices) and the RF circuit form separate assemblies on the circuit carrier , In this case, it is provided according to the invention that the HF circuit lies on the base position and the at least one component which does not belong to the HF circuit, separately thereof outside the base position. In particular, the at least one component is located directly on the circuit carrier, which is produced from a cost-effective, non-HF-compatible material.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Metalllage eine metallische Verstärkungslage aufweist. Hierdurch wird die Herstellung der HF-Komponente weiterhin vereinfacht. Das für die Herstellung der HF-Komponente notwendige metallische Material kann damit in zwei Prozessschritten aufgebracht werden. Ein erster Prozessschritt kann in einer Aufbringung einer vergleichsweise dünnen Lage auf die Basislage beispielsweise durch Abscheideverfahren wie PVD-Verfahren oder CVD-Verfahren erfolgen. Hierdurch entsteht eine Startschicht, die vorteilhaft anschließend durch einen sehr viel kostengünstigeren elektrochemischen Beschichtungsprozess für einen weiteren Materialauftrag in Form der Verstärkungslage genutzt werden kann. According to one embodiment of the invention, it is provided that the metal layer has a metallic reinforcing layer. As a result, the production of the HF component is further simplified. The metallic material necessary for the production of the HF component can thus be applied in two process steps. A first process step can be carried out in a deposition of a comparatively thin layer on the base layer, for example by deposition methods such as PVD method or CVD method. This creates a start layer, which is advantageous then by a much cheaper electrochemical coating process for another Material order in the form of the reinforcing layer can be used.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, in der Basislage Durchgänge für eine elektrische Kontaktierung mit dem Schaltungsträger vorzusehen. Hierdurch wird es vorteilhaft möglich, dass die HF-Schaltung mit kurzen Wegen durch die Durchgänge auf einfache Weise mit Leiterbahnen kontaktiert werden kann, die sich auf dem Schaltungsträger befinden. Hierdurch ist zum einen die Herstellung vereinfacht, zum anderen entfallen längere elektrische Leitpfade, die im Hochfrequenzbereich betrieben werden und auf diese Weise Störungen der auf dem Schaltungsträger realisierten Gesamtschaltung bewirken könnten. According to another embodiment of the invention, it is provided to provide passages for electrical contacting with the circuit carrier in the base layer. This advantageously makes it possible for the HF circuit to be contacted in a simple way with printed conductors which are located on the circuit carrier with short paths through the passages. As a result, on the one hand simplifies the production, on the other accounts for longer electrical conduction paths, which are operated in the high frequency range and could cause disturbances of the overall circuit realized on the circuit board in this way.

Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen werden, dass ein HF-Bauelement in den Schichtverbund integriert ist, das mit der HF-Komponente elektrisch kontaktiert ist. Hierbei kann die elektrische Kontaktierung zumindest teilweise auch durch die strukturierte Metalllage zur Verfügung gestellt werden. Eine geeignete Strukturierung der Metalllage ist in diesem Fall erforderlich. Die Kontaktierung der HF-Komponente mit einem HF-Bauelement ermöglicht damit, dass Bauelemente zur Signalverarbeitung und Signalgenerierung der HF-Signale in die HF-Schaltung integriert werden können. Diese werden zu geeigneter Zeit auf die Lagen des Schichtverbundes aufgesetzt und elektrisch kontaktiert. Anschließend kann eventuell eine weitere Herstellung von Lagen des Schichtverbundes erfolgen, die auch oberhalb des verbauten HF-Bauelementes liegen können. Die HF-Bauelemente selbst werden durch übliche Montageverfahren der Elektronikmontage bestückt. Furthermore, it can be advantageously provided that an HF component is integrated into the layer composite which is electrically contacted with the HF component. In this case, the electrical contact can be made at least partially by the structured metal layer available. A suitable structuring of the metal layer is required in this case. The contacting of the RF component with an RF component thus allows components for signal processing and signal generation of the RF signals can be integrated into the RF circuit. These are placed at a suitable time on the layers of the composite layer and electrically contacted. Subsequently, a further production of layers of the layer composite may possibly take place, which may also be above the installed RF component. The RF components themselves are equipped by conventional mounting method of electronics assembly.

Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen werden, dass die elektrische Kontaktierung zwischen der HF-Komponente und dem HF-Bauelement zumindest teilweise durch die strukturierte Metalllage gebildet ist. Hierdurch kann vorteilhaft weiterer Fertigungsaufwand eingespart werden. Das HF-Bauelement kann z. B. auf Kontaktflächen montiert werden, die durch die strukturierte Metalllage zur Verfügung gestellt werden. Die Strukturierung der zur Kontaktierung notwendigen Leitpfade kann dann vorteilhaft in demselben Fertigungsschritt erfolgen, welcher auch zur Herstellung der HF-Komponente genutzt wird. Furthermore, it can be advantageously provided that the electrical contact between the RF component and the RF component is at least partially formed by the structured metal layer. This can advantageously be saved further manufacturing effort. The RF component can, for. B. are mounted on contact surfaces, which are provided by the structured metal layer. The structuring of the necessary for contacting guide paths can then be carried out advantageously in the same manufacturing step, which is also used to produce the RF component.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Substrat eine strukturierte Metallisierung aufweist, welche unterhalb der Basislage eine elektrische Schirmung bildet. Hierbei kann vorteilhaft die Metallisierung genutzt werden, die restlichen Bauelemente auf dem Schaltungsträger von einem störenden Einfluss der HF-Schaltung abzuschirmen. Die Schirmung lässt sich ohne großen Aufwand durch Prozessieren zusätzlicher Lagen des herzustellenden Schichtverbundes erzeugen. Dabei fällt vorteilhaft nur ein geringer Mehraufwand an. According to another embodiment of the invention, it is provided that the substrate has a structured metallization, which forms an electrical shield below the base layer. In this case, advantageously, the metallization can be used to shield the remaining components on the circuit carrier from a disturbing influence of the RF circuit. The shielding can be produced without much effort by processing additional layers of the layer composite to be produced. It is advantageous to only a small extra effort.

Erfindungsgemäß kann noch vorgesehen werden, dass auf der HF-Komponente eine dielektrische Trennlage und eine elektrisch leitfähige Schirmungslage vorgesehen sind. Diese erzeugen die bereits angesprochene Schirmungswirkung auch auf der von dem Schaltungsträger abgewandten Seite. Hierdurch kann vorteilhaft eine weitgehende Schirmung der HF-Schaltung in allen Richtungen verwirklicht werden. Auch der Mehraufwand für die Herstellung der dielektrischen Trennlage und der leitfähigen Schirmungslage ist vergleichsweise gering, da auch die anderen Komponenten bereits in Schichttechnologie hergestellt werden. According to the invention, it can also be provided that a dielectric separating layer and an electrically conductive shielding layer are provided on the HF component. These generate the already mentioned shielding effect on the side facing away from the circuit board side. As a result, an extensive shielding of the RF circuit in all directions can advantageously be realized. The additional expense for the production of the dielectric separation layer and the conductive shielding layer is comparatively low, since the other components are already produced in layer technology.

Vorteilhaft ist es, wenn die Basislage und/oder die Trennlage aus einer laminierten Teflonfolie oder einer Epoxidlage bestehen. Hierbei handelt es sich um Erzeugungsverfahren für einzelne Schichtlagen, die weitgehend erprobt sind und eine hohe Prozesssicherheit gewährleisten. It is advantageous if the base layer and / or the separating layer consist of a laminated Teflon film or an epoxy layer. These are production methods for individual layers which have been largely tested and ensure high process reliability.

Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die HF-Komponente mit einer metallischen Korrosionsschutzschicht versehen ist. Hierdurch wird die Funktion des Schaltungsträgers auch über längere Zeiträume und in korrosiven Umgebungen gewährleistet. Dies vergrößert vorteilhaft die Zuverlässigkeit des Schaltungsträgers. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn mehrere HF-Komponenten in übereinander liegenden Metalllagen vorgesehen sind, die jeweils zumindest durch eine dielektrische Trennlage voneinander getrennt sind. Zusätzlich zu der dielektrischen Trennlage können beispielsweise auch Schirmungslagen zusätzlich vorgesehen werden, damit die in unterschiedlichen übereinanderliegenden Metalllagen vorgesehenen HF-Komponenten gegeneinander geschirmt werden. Der Aufbau in mehreren übereinanderliegenden Metalllagen hat den Vorteil, dass eine besonders platzsparende HF-Schaltung aufgebaut werden kann. Moreover, it is advantageous if the HF component is provided with a metallic corrosion protection layer. As a result, the function of the circuit substrate is ensured over longer periods and in corrosive environments. This advantageously increases the reliability of the circuit carrier. Moreover, it is advantageous if a plurality of HF components are provided in superimposed metal layers, which are each separated from each other at least by a dielectric separation layer. In addition to the dielectric separating layer, it is also possible to additionally provide shielding layers, for example, so that the HF components provided in different superimposed metal layers are screened against one another. The structure in several superimposed metal layers has the advantage that a particularly space-saving RF circuit can be constructed.

Weiterhin wird die eingangs angegebene Aufgabe mit dem bereits erwähnten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass als HF-taugliches Substrat eine Basislage auf dem Schaltungsträger aufgebracht und strukturiert wird. In einem folgenden Schritt wird eine Metalllage auf der Basislage aufgebracht und unter Ausbildung der HF-Komponente strukturiert. Der Vorteil dieses Verfahrens ist vorrangig eine Möglichkeit der Herstellung des Schaltungsträgers auf vergleichsweise kostengünstigem Wege, wie dieses obenstehend schon eingehend erläutert wurde. Furthermore, the object mentioned above with the already mentioned method according to the invention is achieved in that as RF-suitable substrate a base layer is applied to the circuit substrate and structured. In a following step, a metal layer is applied to the base layer and patterned to form the HF component. The advantage of this method is primarily a possibility of producing the circuit substrate in a comparatively cost-effective way, as has already been explained in detail above.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist überdies vorgesehen, dass Kontakte für die HF-Schaltung auf dem Schaltungsträger durch Strukturieren der Basislage oder durch Strukturieren einer auf der Basislage aufgebrachten Opferlage hergestellt werden. Hierbei werden grundsätzlich zwei Möglichkeiten zur Kontaktierung der HF-Schaltung mit dem Schaltungsträger zur Verfügung gestellt. Wird die Basislage strukturiert, so können Durchbrüche in der Basislage erzeugt werden, die anschließend mit leitfähigem Material aufgefüllt werden können. Hierdurch wird die Basislage elektrisch leitend überbrückt. Wird eine Opferlage verwendet, so bleiben durch Strukturieren der Opferlage die Bereiche, die bei der nachfolgenden Herstellung der Basislage unbeschichtet bleiben sollen, erhalten, um eine elektrische Überbrückung zu ermöglichen. Nach Herstellung der Basislage kann die Opferlage aus diesen Bereichen entfernt werden, so dass die Durchbrüche entstehen und anschließend mit elektrisch leitfähigem Material ausgefüllt werden können. According to one embodiment of the method according to the invention is also provided that contacts for the RF circuit on the Circuit carrier can be produced by structuring the base layer or by structuring a sacrificial layer applied to the base layer. In principle, two possibilities are provided for contacting the RF circuit with the circuit carrier. If the base layer is structured, breakthroughs in the base layer can be produced, which can then be filled with conductive material. As a result, the base layer is bridged electrically conductive. If a sacrificial layer is used, the areas which are to remain uncoated in the subsequent production of the base layer are preserved by structuring the sacrificial layer in order to enable electrical bridging. After production of the base layer, the sacrificial layer can be removed from these areas, so that the openings occur and can then be filled with electrically conductive material.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Gleiche oder sich entsprechende Zeichnungselemente sind in den einzelnen Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nur insoweit mehrfach erläutert, wie sich Unterschiede zwischen den einzelnen Figuren ergeben. Es zeigen: Further details of the invention are described below with reference to the drawing. Identical or corresponding drawing elements are each provided with the same reference numerals in the individual figures and will only be explained several times to the extent that differences arise between the individual figures. Show it:

1 eine Aufsicht auf die Montageseite eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Schaltungsträgers und 1 a plan view of the mounting side of an embodiment of the circuit substrate according to the invention and

2 bis 4 ausgewählte Schritte eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Fertigungsverfahrens, bei dem ein Schaltungsträger gemäß 1 hergestellt wird, im Schnitt. 2 to 4 selected steps of an embodiment of the manufacturing method according to the invention, in which a circuit carrier according to 1 is produced, on average.

In 1 ist ein Schaltungsträger 11 als Aufsicht dargestellt, auf dem Bauelemente 12 bestückt sind. Bei dem Schaltungsträger handelt es sich um eine Standard-Leiterplatte aus einem FR4-basierten Material. Die Bauelemente sind auf Kontaktflächen 13 aufgesetzt. In 1 is a circuit carrier 11 shown as a top view, on the components 12 are equipped. The circuit carrier is a standard printed circuit board made of FR4-based material. The components are on contact surfaces 13 placed.

Außerdem weist der Schaltungsträger 11 einen Schichtverbund 14 auf, in den eine HF-Schaltung 15 integriert ist. Diese HF-Schaltung besteht aus einem HF-Bauelement 16 und einer weiteren HF-Komponente 17 in Form einer Antenne. Der Schichtverbund 14 ist räumlich getrennt von den Bauelementen 12, die keine HF-Bauelemente sind. Hierdurch ist die HF-Schaltung 15 separat von den Bauelementen 12 aufgebaut. Dies bewirkt, dass auf dem Schaltungsträger 11 durch den Schichtverbund eine Region entsteht, die ausschließlich für die HF-Schaltung reserviert ist und eine separate Region außerhalb des Schichtverbundes entsteht, in der ausschließlich Bauelemente platziert sind, die nicht hochfrequent betrieben werden, also keine HF-Bauelemente sind. In addition, the circuit carrier has 11 a layer composite 14 in which an RF circuit 15 is integrated. This RF circuit consists of an RF device 16 and another RF component 17 in the form of an antenna. The layer composite 14 is spatially separated from the components 12 that are not RF components. This is the RF circuit 15 separate from the components 12 built up. This causes on the circuit carrier 11 the layer composite creates a region which is reserved exclusively for the HF circuit and creates a separate region outside the layer network, in which exclusively components are placed that are not operated at high frequency, ie are not HF components.

Den 2 bis 4 kann einerseits der Aufbau des Schaltungsträgers 11 gemäß 1 entnommen werden. Außerdem kann anhand der 2 bis 4 ein Verfahren erläutert werden, mit dem der Schaltungsträger gemäß 1 hergestellt und durch weitere Komponenten ergänzt werden kann. The 2 to 4 on the one hand, the structure of the circuit substrate 11 according to 1 be removed. In addition, based on the 2 to 4 a method will be explained, with which the circuit carrier according to 1 can be produced and supplemented by other components.

In 2 ist zu erkennen, dass der Schaltungsträger 11 auf seiner Rückseite 18 mit einer Metallschicht 19 versehen ist, welche als Massepotential genutzt werden kann. Zu diesem Zweck sind in dem Schaltungsträger 11 Durchgänge 20 vorgesehen, durch die eine Metallisierung 21 in Form einer auf der Montageseite 22 des Schaltungsträgers 11 befindlichen Metalllage im Bereich des in Entstehung befindlichen Schichtverbundes 14 elektrisch mit der Metallschicht 19 auf der Rückseite 18 kontaktiert ist. Die Metallisierung ist geeignet strukturiert, um den Schichtverbund 14 von den Kontaktflächen 13 elektrisch und räumlich zu trennen. In 2 it can be seen that the circuit carrier 11 on his back 18 with a metal layer 19 is provided, which can be used as ground potential. For this purpose are in the circuit carrier 11 crossings 20 provided by a metallization 21 in the form of a on the mounting side 22 of the circuit board 11 located metal layer in the region of the emerging layer composite 14 electrically with the metal layer 19 on the back side 18 is contacted. The metallization is suitably structured to the layer composite 14 from the contact surfaces 13 electrically and spatially separate.

Auf der strukturierten Metallisierung 21 werden auf die Kontaktflächen 13 in einem ersten Montageschritt die Bauelemente 12 sowie das HF-Bauelement 16 aufgesetzt. Anschließend wird eine Basislage 23 auf die Metallisierung 21 im Bereich des in Entstehung befindlichen Schichtverbundes 14 und auf das HF-Bauelement 16 aufgebracht. Diese kann aus einem hochfrequenztauglichen Lack, z. B. Epoxid bestehen, der unter Verwendung einer geeigneten Maske aufgespritzt werden kann. Alternativ kann eine Isolationsfolie, z. B. aus Teflon auflaminiert werden. Ist das Material fotosensitiv, kann dieses anschließend fotochemisch strukturiert werden. Auf diesem Weg lässt sich ein Durchgang 24 erzeugen, der in der Basislage liegt, und eine spätere Kontaktierung des HF-Bauelements 16 erlaubt. Die Dicke der Basislage 23, die elektrisch isolierend ausgeführt ist, liegt bei 10–500 µm. Die Durchgänge können alternativ zur Fotostrukturierung auch durch Laserablation erzeugt werden. On the textured metallization 21 be on the contact surfaces 13 in a first assembly step, the components 12 as well as the RF component 16 placed. Subsequently, a base position 23 on the metallization 21 in the area of the layered composite that is being developed 14 and on the RF device 16 applied. This can be made of a high frequency suitable paint, z. As epoxy, which can be sprayed using a suitable mask. Alternatively, an insulation film, for. B. be laminated from Teflon. If the material is photosensitive, this can then be photochemically structured. This way can be a passage 24 generate, which is located in the base layer, and a subsequent contacting of the RF device 16 allowed. The thickness of the base layer 23 , which is designed electrically insulating, is 10-500 microns. The passages can also be generated by laser ablation as an alternative to the photostructuring.

Nachfolgend wird der Schichtverbund 14, wie in 3 dargestellt, durch eine Metalllage 25 ergänzt, die mittels Gasphasenabscheidung (Sputtern oder Aufdampfen) aufgebracht wird. Alternativ kann auch eine kupferkaschierte Folie durch Lamination aufgebracht werden. Die Dicke der Metalllage 25 beträgt zwischen 100 nm und 5 µm. Diese Metalllage wird anschließend durch eine metallische Verstärkungslage 26 ergänzt. Diese hat eine Schichtdicke von 10–50 µm und wird durch ein im Vergleich zur Gasphasenabscheidung kostengünstigeres elektrochemisches Verfahren aufgebracht. Hierzu ist allerdings die Aufbringung einer Startschicht (besagte Metallschicht 25) erforderlich, da eine elektrochemische Abscheidung auf der elektrisch isolierenden Basislage 23 nicht möglich ist. Als elektrochemische Beschichtungsverfahren kommen beispielsweise eine stromlose Metallisierung mittels Kupfer oder eine galvanische Abscheidung in Betracht. Subsequently, the layer composite 14 , as in 3 represented by a metal layer 25 added, which is applied by means of vapor deposition (sputtering or vapor deposition). Alternatively, a copper-clad foil can be applied by lamination. The thickness of the metal layer 25 is between 100 nm and 5 microns. This metal layer is then replaced by a metallic reinforcement layer 26 added. This has a layer thickness of 10-50 microns and is applied by a more cost-effective compared to the vapor deposition electrochemical process. However, the application of a starting layer (said metal layer 25 ), since an electrochemical deposition on the electrically insulating base layer 23 not possible. As an electrochemical coating process, for example an electroless metallization by means of copper or a galvanic deposition into consideration.

Zusätzlich kann auf die Verstärkungslage 26 (oder auf die Metalllage 23) eine Korrosionsschutzschicht aufgebracht werden (in 3 nicht dargestellt). Diese kann ebenfalls metallisch sein und aus einem unedleren Metall als die Verstärkungslage 26 und/oder die Metalllage 23 bestehen. Hierdurch entsteht ein anodischer Korrosionsschutz. Additionally, on the reinforcement layer 26 (or on the metal layer 23 ) a corrosion protection layer are applied (in 3 not shown). This may also be metallic and of a less noble metal than the reinforcing layer 26 and / or the metal layer 23 consist. This results in anodic corrosion protection.

Wie 4 zu entnehmen ist, wird die Metalllage 25 sowie die Verstärkungslage 26 anschließend strukturiert. Hierdurch entsteht die in 1 dargestellte HF-Komponente 17. Während des Beschichtens wurde auch die Kontaktierung dieser HF-Komponente 17 durch den Durchgang 24 (vgl. 2) sichergestellt, da dieser Durchgang mit dem Beschichtungsmaterial ausgefüllt wurde und auf diesem Wege eine direkte elektrische Kontaktierung mit einer nicht näher dargestellten Kontaktfläche des HF-Bauelementes 16 erfolgte. As 4 it can be seen, the metal layer 25 as well as the reinforcement layer 26 subsequently structured. This creates the in 1 represented HF component 17 , During the coating, the contacting of this HF component was also 17 through the passage 24 (see. 2 ) ensured, since this passage was filled with the coating material and in this way a direct electrical contact with a non-illustrated contact surface of the RF component 16 took place.

4 ist weiterhin zu entnehmen, dass auf die HF-Komponente 17 eine den Schichtverbund 14 ergänzende Trennlage 27 aus dem Material der Basislage 23 aufgebracht werden kann. Diese ist elektrisch isolierend und bewirkt zusätzlich die Funktion eines Korrosionsschutzes. Auf der Trennlage 27 kann dann zum Zwecke der elektrischen Schirmung eine metallische Schirmungslage 28 aufgebracht werden. Zusammen mit der Metallisierung 21 wird dann eine Art metallischer Käfig um die HF-Schaltung 15 herum erzeugt, so dass dieser Bereich auf den von ihm getrennten Restbereich 29 des Schaltungsträgers 11 keinen HF-bedingten Einfluss hat. Der gesamte Schaltungsträger kann zusätzlich mit einer Versiegelung 30 versehen werden. 4 is also evident that on the RF component 17 one the layer composite 14 additional separation layer 27 from the material of the base position 23 can be applied. This is electrically insulating and additionally acts as a corrosion protection. On the separator 27 Can then for the purpose of electrical shielding a metallic Schirmungslage 28 be applied. Together with the metallization 21 then becomes a kind of metallic cage around the RF circuit 15 generated around so that this area on the separated from him residual area 29 of the circuit board 11 has no HF-related influence. The entire circuit carrier can additionally with a seal 30 be provided.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19951371 A1 [0002]

Claims

Circuit carrier with at least one component ( 12 ) and an RF circuit ( 15 ), wherein the RF circuit is separate from the at least one 12 ) is mounted on an HF-compatible substrate, characterized in that the RF-compatible substrate as located on the circuit substrate dielectric base layer ( 23 ) of a layer composite ( 14 ), wherein the layer composite comprises an HF component ( 17 ), which consists of a structured metal layer ( 25 ) on the basis.

Circuit carrier according to claim 1, characterized in that the metal layer ( 25 ) a metallic reinforcement layer ( 26 ) having.

Circuit carrier according to one of the preceding claims, characterized in that in the base layer ( 23 ) Passes ( 24 ) are provided for electrical contacting with the circuit carrier.

Circuit carrier according to one of the preceding claims, characterized in that an HF component ( 16 ) in the layer composite ( 14 ) integrated with the RF component ( 17 ) is electrically contacted.

Circuit carrier according to claim 4, characterized in that the electrical contact between the RF component ( 17 ) and the RF component ( 16 ) at least partially through the structured metal layer ( 25 ) is formed.

Circuit carrier according to one of the preceding claims, characterized in that the substrate has a structured metallization ( 21 ), which below the base layer ( 23 ) forms an electrical shield.

Circuit carrier according to one of the preceding claims, characterized in that on the HF component ( 17 ) a dielectric release layer ( 27 ) and an electrically conductive shielding layer ( 28 ) are provided.

Circuit carrier according to one of the preceding claims, characterized in that the base layer ( 23 ) and / or the separating layer ( 27 ) consist of a laminated Teflon film or an epoxy paint.

Circuit carrier according to one of the preceding claims, characterized in that the HF component ( 17 ) is provided with a metallic corrosion protection layer.

Circuit carrier according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of RF components are provided in superimposed metal layers, which are each separated from each other at least by a dielectric separation layer.

Method for equipping a circuit carrier with at least one component ( 12 ) and an RF circuit ( 15 ), in which the RF circuit ( 15 ) separately from the component ( 12 ) is mounted on an HF-compatible substrate, characterized in that - as a substrate suitable for HF, a base layer ( 23 ) is applied and patterned on the circuit carrier and - a metal layer ( 25 ) to the base position ( 23 ) and with formation of the HF component ( 17 ) is structured.

Method according to Claim 11, characterized in that contacts for the HF circuit are produced on the circuit carrier by structuring the base layer or by structuring a sacrificial layer applied in front of the base layer.