DE102017223647A1 - Method for producing an electronic component, electronic component, SMD component and circuit carrier assembly - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils (32) mit folgenden Schritte: Bereitstellung eines Trägersubstrats (34), das zumindest teilweise aus Aluminiumnitrid gebildet ist und Umwandlung zumindest eines Teils des Aluminiumnitrids des Trägersubstrats (34) in ein aus dem Aluminiumnitrid umgewandeltes Aluminium bestehendes elektronisches Bauteil (32). Ferner betrifft die Erfindung das elektronische Bauteil (32), ein SMD Bauelement (30), sowie eine Schaltungsträgeranordnung (50).The invention relates to a method for producing an electronic component (32) comprising the following steps: providing a carrier substrate (34) formed at least partially from aluminum nitride and converting at least a portion of the aluminum nitride of the carrier substrate (34) into aluminum converted from the aluminum nitride existing electronic component (32). Furthermore, the invention relates to the electronic component (32), an SMD component (30), and a circuit carrier assembly (50).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils, das elektronisches Bauteil, ein SMD Bauelement und eine Schaltungsträgeranordnung.The invention relates to a method for producing an electronic component, the electronic component, an SMD component and a circuit carrier arrangement.

Die deutsche Offenlegungsschrift DE 2 309 214 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Widerstandes, wobei eine Widerstandspaste und eine Elektrodenpaste in einem vorgegebenen Muster auf einen flexiblen Übertragungsfilm aufgebracht wird.The German patent application DE 2 309 214 A1 discloses a method of making a resistor wherein a resistive paste and an electrode paste are applied in a predetermined pattern to a flexible transfer film.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils, wobei ein Trägersubstrats bereitgestellt wird, wobei das Trägersubstrat zumindest teilweise aus Aluminiumnitrid gebildet ist und wobei zumindest eines Teils des Aluminiumnitrids des Trägersubstrats in ein aus dem Aluminiumnitrid umgewandeltes Aluminium bestehendes elektronisches Bauteil umgewandelt wird, hat demgegenüber den Vorteil, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren ein elektronisches Bauteil einfach und kostengünstig herstellbar ist. Die Verwendung von Aluminiumnitrid hat den Vorteil, dass Aluminiumnitrid mit einem spezifischen Widerstand von 1013 Ω*cm ein Isolator dargestellt und das aus Aluminium hergestellte elektronische Bauteil damit gegenüber der Umgebung elektrisch isoliert. Insbesondere ermöglicht das Verfahren ein Trägersubstrat auf Aluminiumnitrid (AIN) Basis, insbesondere durch ein Laserverfahren, einfach zu funktionalisieren, indem ein elektronisches Bauteil hergestellt wird und gleichzeitig für dieses hergestellte elektronische Bauteil den Fügeprozess auf dem Trägersubstrat durchzuführen, da das elektronische Bauteil direkt auf dem Trägersubstrat erzeugt wird.The method according to the invention for producing an electronic component, wherein a carrier substrate is provided, wherein the carrier substrate is formed at least partially from aluminum nitride and wherein at least a portion of the aluminum nitride of the carrier substrate is converted into an aluminum component of aluminum nitride converted aluminum, has the advantage over the other hand in that an electronic component can be produced simply and inexpensively by the method according to the invention. The use of aluminum nitride has the advantage that aluminum nitride with a resistivity of 10 13 Ω * cm represents an insulator and the electronic component made of aluminum thus electrically isolated from the environment. In particular, the method makes it possible to easily functionalize an aluminum nitride (AIN) -based carrier substrate, in particular by a laser method, by producing an electronic component and at the same time performing the joining process on the carrier substrate for this electronic component produced, since the electronic component is mounted directly on the carrier substrate is produced.

Besonders vorteilhaft ist, dass vorzugsweise die Leiterbahnen aus Aluminium auf dem Trägersubstrat durch Umwandlung von Aluminiumnitrid des Trägersubstrats in Aluminium ausgebildet werden. Dies hat den Vorteil, dass durch einen einzigen Herstellungsprozess sowohl das eigentliche elektronische Bauteil als auch die elektrischen Kontaktierungen in Form der Leiterbahnen gebildet werden. Dies trägt ebenfalls zu einer einfachen und kostengünstigen Herstellung bei.It is particularly advantageous that preferably the conductor tracks made of aluminum are formed on the carrier substrate by converting aluminum nitride of the carrier substrate into aluminum. This has the advantage that both the actual electronic component and the electrical contacts in the form of the printed conductors are formed by a single manufacturing process. This also contributes to a simple and inexpensive production.

Vorteilhaft ist ferner, dass die Umwandlung von Aluminiumnitrid in Aluminium zur Herstellung des elektronischen Bauteils und/oder der Leiterbahnen durch Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere durch Bestrahlung mit Laserstrahlung, erfolgt. Durch die Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung wird der Stickstoff aus dem Aluminiumnitrid freigesetzt und es entsteht reines Aluminium, das im Vergleich zu Aluminiumnitrid eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweist. Zur Herstellung des elektronischen Bauteils und/oder der Leiterbahnen wird das Aluminiumnitrid lediglich lokal bestrahlt. Dies geschieht vorzugsweise durch einen Laserscanner, der die Oberfläche des Aluminiumnitrids abscannt. Alternativ oder zusätzlich wird die Oberfläche mit einer Negativmaske bedeckt und anschließend großflächig bestrahlt, so dass lediglich die Stellen bestrahlt werden, an denen das elektronische Bauelement und/oder die Leiterbahnen vorgesehen sind. Ein Verfahren zur Umwandlung von Aluminiumnitrid in Aluminium ist beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift DE 39 42 472 A1 beschrieben.A further advantage is that the conversion of aluminum nitride into aluminum for the production of the electronic component and / or the conductor tracks by irradiation with electromagnetic radiation, in particular by irradiation with laser radiation occurs. By irradiation with electromagnetic radiation, the nitrogen is released from the aluminum nitride and it produces pure aluminum, which has a good electrical conductivity compared to aluminum nitride. For the production of the electronic component and / or the conductor tracks, the aluminum nitride is only locally irradiated. This is preferably done by a laser scanner, which scans the surface of the aluminum nitride. Alternatively or additionally, the surface is covered with a negative mask and then irradiated over a large area, so that only those points are illuminated at which the electronic component and / or the conductor tracks are provided. A method for the conversion of aluminum nitride into aluminum, for example, in the German Offenlegungsschrift DE 39 42 472 A1 described.

Besonders vorteilhaft ist ferner, dass das ausgebildete elektronische Bauteil elektrisch vermessen wird. Vorteilhaft ist ferner ein anschließendes Einstellen einer Soll-Kenngröße des elektronischen Bauteils in Abhängigkeit des elektrischen Vermessens durch Umwandlung von Aluminiumnitrid in Aluminium und/oder durch Entfernung eines Teils des umgewandelten Aluminiums. Dies hat den Vorteil, dass elektronische Bauteile einfach und schnell mit hoher Genauigkeit herstellbar sind, da das Trimmen unmittelbar im Anschluss an die Herstellung des elektronischen Bauelements erfolgen kann. Ferner hat dies den Vorteil, dass hierdurch der Ausschuss bei der Herstellung von elektronischen Bauteilen reduziert wird, da Toleranzen bei der Herstellung des elektronischen Bauteils durch Trimmen nach der eigentlichen Erzeugung des elektronischen Bauteils reduziert werden.It is also particularly advantageous that the formed electronic component is measured electrically. It is also advantageous to subsequently set a desired characteristic of the electronic component as a function of the electrical measurement by converting aluminum nitride into aluminum and / or by removing part of the converted aluminum. This has the advantage that electronic components can be manufactured easily and quickly with high accuracy, since the trimming can take place immediately after the production of the electronic component. Furthermore, this has the advantage that in this way the rejects in the production of electronic components is reduced, since tolerances in the production of the electronic component are reduced by trimming after the actual production of the electronic component.

Vorteilhaft ist ferner, dass auf dem Trägersubstrat neben dem elektronischen Bauteil zumindest ein weiteres elektronisches Bauelement angeordnet wird, wobei das zumindest eine elektronische Bauelement mit dem elektronischen Bauteil und/oder den Leiterbahnen elektrisch verbunden wird. Dies ermöglicht es einfach und kostengünstig auch komplex aufgebaute Schaltungsträgeranordnungen herzustellen.It is also advantageous that at least one further electronic component is arranged on the carrier substrate next to the electronic component, wherein the at least one electronic component is electrically connected to the electronic component and / or the conductor tracks. This makes it easy and inexpensive to produce even complex structure circuit carrier assemblies.

Besonders vorteilhaft ist, dass ein Teil des Trägersubstrats, der das ausgebildete elektronische Bauteil umfasst, durch Abtrennen zu einem Bauteilgrundkörper vereinzelt wird. Vorzugsweise umfasst der vereinzelte Bauteilgrundkörper zusätzlich eine ausgebildete Leiterbahn und/oder ein elektronisches Bauelement. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn aus einem einzigen Trägersubstrat eine Vielzahl, vorzugsweise mehr als 100, besonders bevorzugt mehr als 1000, Bauteilgrundkörper vereinzelt werden. Dies trägt zu einer kostengünstigen Herstellung von Bauelementen, insbesondere von SMD Bauelemente, bei.It is particularly advantageous that a part of the carrier substrate, which comprises the formed electronic component, is separated by separation to a component main body. Preferably, the separated component base body additionally comprises a formed conductor track and / or an electronic component. It is particularly advantageous if a plurality, preferably more than 100, more preferably more than 1000, component main body are separated from a single carrier substrate. This contributes to a cost-effective production of components, in particular of SMD components.

Vorteilhaft ist ferner, dass das elektronische Bauteil des vereinzelten Bauteilgrundkörpers zumindest mit einer Elektrode kontaktiert wird und/oder der vereinzelte Bauteilgrundkörper zumindest teilweise mit einer Schutzschicht bedeckt wird und/oder der vereinzelte Bauteilgrundkörper mit einer Vergussmasse vergossen wird. Dies ermöglicht die Herstellung von auf Platinen montierbaren Bauelementen, insbesondere SMD Bauelemente. It is also advantageous that the electronic component of the isolated component main body is contacted with at least one electrode and / or the separated component main body is at least partially covered with a protective layer and / or the isolated component main body is encapsulated with a potting compound. This makes it possible to produce components that can be mounted on circuit boards, in particular SMD components.

Vorteilhaft ist zudem, dass das elektronische Bauteil ein passives elektronisches Bauteil, insbesondere ein elektrischer Widerstand und/oder ein Kondensator und/oder eine Induktivität, ist, da sich diese Bauteile besonders einfach auf einem ebenen Trägersubstrat herstellen lassen.It is also advantageous that the electronic component is a passive electronic component, in particular an electrical resistor and / or a capacitor and / or an inductance, since these components can be produced in a particularly simple manner on a planar carrier substrate.

Besonders vorteilhaft ist ferner eine Schaltungsträgeranordnung, die nach dem beschriebenen Verfahren hergestellt wurde und zumindest ein elektronisches Bauteil umfasst. Eine derart hergestellte Schaltungsträgeranordnung kann durch eine geringe Zahl an Arbeitsschritten hergestellt werden, da das Bestücken und Kontaktieren durch den einzigen Arbeitsschritt der Umwandlung von Aluminiumnitrid in Aluminium erfolgt. Dies wird dadurch erreicht, dass das elektronische Bauelement durch die Umwandlung von Aluminiumnitrid in Aluminium auf das Trägersubstrat des Schaltungsträgers gebrannt wird. Diesbezüglich ist es vorteilhaft, dass das Trägersubstrat Leiterbahnen aus Aluminium umfasst, wobei das Aluminium der Leiterbahnen ein aus Aluminiumnitrid umgewandeltes Aluminium ist. Dies trägt ebenfalls dazu bei, eine Schaltungsträgeranordnung durch wenige Arbeitsschritte herzustellen, da durch dasselbe Herstellungsverfahren, nämlich der Umwandlung von Aluminiumnitrid in Aluminium, sowohl das elektronische Bauteil hergestellt und getrimmt wird, als auch die notwendige elektrische Kontaktierung durch Erzeugung der Leiterbahnen erzeugt werden.Also particularly advantageous is a circuit carrier arrangement which has been produced by the described method and comprises at least one electronic component. A circuit carrier assembly made in this way can be manufactured by a small number of operations, since the loading and contacting takes place by the single working step of the conversion of aluminum nitride into aluminum. This is achieved by firing the electronic component by converting aluminum nitride into aluminum onto the carrier substrate of the circuit carrier. In this regard, it is advantageous that the carrier substrate comprises aluminum conductor tracks, wherein the aluminum of the conductor tracks is aluminum converted from aluminum nitride. This also helps to manufacture a circuit carrier assembly by a few operations, since both the electronic component is manufactured and trimmed by the same manufacturing method, namely the conversion of aluminum nitride into aluminum, as well as the necessary electrical contact by generating the tracks are generated.

Im Übrigen gelten die in Bezug auf das Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils beschriebenen Vorteile entsprechend auch für das beschriebene Bauteil, das beschriebene SMD Bauelement, sowie die beschriebene Schaltungsträgeranordnung.Incidentally, the advantages described in relation to the method for producing an electronic component also apply correspondingly to the described component, the SMD component described, as well as the described circuit carrier arrangement.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den Figuren und aus den abhängigen Ansprüchen.Further advantages will become apparent from the following description of embodiments with reference to the figures and from the dependent claims.

Figurenlistelist of figures

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnungen anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings with reference to several figures and explained in more detail in the following description.

Es zeigen:

  • 1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens Herstellung eines elektronischen Bauteils;
  • 2 ein SMD Bauelement; und
  • 3 eine Schaltungsträgeranordnung
Show it:
  • 1 a flow chart of a method manufacturing an electronic component;
  • 2 an SMD component; and
  • 3 a circuit carrier assembly

Beschreibung von AusführungsbeispielenDescription of exemplary embodiments

Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils beschrieben. Das Verfahren weist folgende Schritte auf: Bereitstellung eines Trägersubstrats, das zumindest teilweise aus Aluminiumnitrid gebildet ist und Umwandlung zumindest eines Teils des Aluminiumnitrids des Trägersubstrats in ein aus dem Aluminiumnitrid umgewandeltes Aluminium bestehendes elektronisches Bauteil. Ferner werden ein elektronische Bauteil, ein SMD Bauelement, sowie eine Schaltungsträgeranordnung beschrieben.Hereinafter, a method of manufacturing an electronic component will be described. The method comprises the steps of providing a carrier substrate formed at least partially of aluminum nitride and converting at least a portion of the aluminum nitride of the carrier substrate into an aluminum-nitride-converted aluminum electronic component. Further, an electronic component, an SMD component, and a circuit carrier assembly will be described.

1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines elektronischen Bauteils. In einem ersten Verfahrensschritt 10 wird ein Trägersubstrat, das zumindest teilweise aus Aluminiumnitrid gebildet ist, bereitgestellt. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das bereitgestellte Trägersubstrat zunächst vollständig aus Aluminiumnitrid gebildet. In einer Variante des bevorzugten Ausführungsbeispiels besteht ein Grundkörper des Trägersubstrats aus einem von Aluminiumnitrid verschiedenen Material, beispielsweise einen anorganischen Material, wobei das Trägersubstrat in dieser Variante mit Aluminiumnitrid beschichtet ist. Aluminiumnitrid ist eine chemische Verbindung von Aluminium und Stickstoff, die mit einer vorbestimmten Kristallstruktur vorliegt. Das Trägersubstrat ist im bevorzugten Ausführungsbeispiel als ebene Platte ausgebildet. Die Platte weist eine Plattendicke von 2 mm bis 5 mm auf. In einem zweiten Verfahrensschritt 12 wird zumindest eines Teils des Aluminiumnitrids des Trägersubstrats in ein aus dem Aluminiumnitrid umgewandeltes Aluminium bestehendes elektronisches Bauteil umgewandelt. Die Umwandlung von Aluminiumnitrid in Aluminium zur Herstellung des elektronischen Bauteils erfolgt durch Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere durch Bestrahlung mit Laserstrahlung. Es erfolgt eine lokale Umwandlung des Aluminiumnitrids in Aluminium an den Stellen, an denen das elektronische Bauteil vorgesehen ist. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Aluminiumnitrid mittels eines NdYag-Lasers bei einer Wellenlänge von 1024 nm oder mittels eines Diodenlaser bei einer Wellenlänge von 808 nm in Aluminium umgewandelt. Die Laserleistung beträgt zwischen 100 W bis 1000 W als kontinuierliche Leistung. In einer Variante des bevorzugten Ausführungsbeispiels wird ein Laser mit einer Wellenlänge zwischen 400 nm bis 800 nm eingesetzt, da das Aluminiumnitrid in diesem Wellenlängenbereich eine Absorptionsbande aufweist. Vorzugsweise ist der eingesetzte Laser als Laserscanner ausgebildet, wobei der Laser und/oder das Trägersubstrat bewegt wird. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem hergestellten elektronischen Bauteil um ein passives elektronisches Bauteil, insbesondere um einen elektrischen Widerstand. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist hierzu vorgesehen, dass zur Herstellung des elektrischen Widerstandes mäanderförmige Widerstandsbahnen bestehend aus Aluminium durch Bestrahlung des Aluminiumnitrids mit dadurch erfolgten Umwandlung in Aluminium erzeugt werden. In einer Variante des bevorzugten Ausführungsbeispiels ist das elektronische Bauteil ein Kondensator und/oder eine Induktivität mit einem diesen Bauteilen entsprechendem Aufbau. In einem optionalen dritten Verfahrensschritt 14 wird das hergestellte elektronische Bauteil elektrisch vermessen. Anschließend wird eine Soll-Kenngröße des elektronischen Bauteils in Abhängigkeit des elektrischen Vermessens durch Umwandlung von Aluminiumnitrid in Aluminium und/oder durch Entfernung eines Teils des umgewandelten Aluminiums eingestellt. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Widerstand des hergestellten elektrischen Widerstandes als dem elektronischen Bauteil gemessen und beispielsweise mittels Aufbringen von parallel verlaufenden Widerstandsbahnen durch Umwandlung von Aluminiumnitrid in Aluminium der Widerstand verkleinert. In einem optionalen vierten Verfahrensschritt 16 werden Leiterbahnen aus Aluminium auf dem Trägersubstrat durch Umwandlung von Aluminiumnitrid des Trägersubstrats in Aluminium ausgebildet. Auch dies erfolgt im bevorzugten Ausführungsbeispiel durch Bestrahlung des Aluminiumnitrids mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere durch Bestrahlung mit Laserstrahlung wie vorstehend beschrieben. Es erfolgt eine lokale Umwandlung des Aluminiumnitrids in Aluminium an den Stellen, an denen Leiterbahnen vorgesehen sind. Ausgehend von diesem hergestellten elektronischen Bauteil wird nachfolgend in Bezug auf die fünften, sechsten und siebten Verfahrensschritte 18, 20, 22 die Herstellung eines SMD Bauelements (SMD: surface mount device, oberflächenmontiertes Bauelement) und in Bezug auf den achten Verfahrensschritt 24 die Herstellung einer Schaltungsträgeranordnung beschrieben. Zur Herstellung eines SMD Bauelements wird in einem fünften Verfahrensschritt 18 ein Teil eines derart bearbeiteten Trägersubstrats auf dem eine Mehrzahl von elektronischen Bauteilen nebeneinander hergestellt wurden und nunmehr angeordnet sind, durch Abtrennen zu einem Bauteilgrundkörper vereinzelt, indem der abgetrennte Bauteilgrundkörper zumindest ein ausgebildetes elektronisches Bauteil und optional ausgebildete Leiterbahnen und weiter optional zumindest ein aufgebrachtes weiteres elektronisches Bauelement umfasst. In einem sechsten Verfahrensschritt 20 wird der abgetrennte Bauteilgrundkörper weiter bearbeitet. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält der Bauteilgrundkörper ein einziges elektronisches Bauteil mit Leiterbahnen, die das elektronische Bauteil elektrisch kontaktieren. Das elektronische Bauteil des Bauteilgrundkörpers wird im sechsten Verfahrensschritt 20 zumindest mit einer Elektrode elektrisch, vorzugsweise durch Löten, kontaktiert. In einem siebten Verfahrensschritt 22 wird der Bauteilgrundkörper mit dem mit einer Elektrode kontaktieren elektronischen Bauteil mit einer Vergussmasse vergossen und/oder das elektronische Bauteil mit einer Schutzschicht zumindest teilweise bedeckt. In einer Variante zu den fünften, sechsten und siebten Verfahrensschritten 18, 20, 22 wird in einem achter Verfahrensschritt 24 eine Schaltungsträgeranordnung hergestellt. In diesem achten Verfahrensschritt 24 wird neben dem zumindest einen elektronischen Bauteil zumindest ein weiteres elektronisches Bauelement auf dem Trägersubstrat angeordnet, wobei das zumindest eine elektronische Bauelement mit dem elektronischen Bauteil und/oder den Leiterbahnen elektrisch verbunden wird. Vorzugsweise handelt es sich bei dem zusätzlichen elektronischen Bauelement um ein SMD Bauelement, beispielsweise um einen SMD Widerstand und/oder einen SMD integrierten Schaltkreis. In einer Variante des beschriebenen Ausführungsbeispiels zur Herstellung einer Schaltungsträgeranordnung des achten Verfahrensschrittes 24 handelt es sich bei dem elektronischen Bauelement um ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß den fünften, sechsten und siebten Verfahrensschritten 18, 20 ,22 hergestelltes SMD Bauelement. 1 shows a flowchart of a method for producing an electronic component. In a first process step 10 For example, a carrier substrate formed at least partially of aluminum nitride is provided. In the preferred embodiment, the provided carrier substrate is initially formed entirely of aluminum nitride. In a variant of the preferred exemplary embodiment, a base body of the carrier substrate consists of a material other than aluminum nitride, for example an inorganic material, wherein the carrier substrate in this variant is coated with aluminum nitride. Aluminum nitride is a chemical compound of aluminum and nitrogen that exists with a predetermined crystal structure. The carrier substrate is formed in the preferred embodiment as a flat plate. The plate has a plate thickness of 2 mm to 5 mm. In a second process step 12 For example, at least a portion of the aluminum nitride of the carrier substrate is converted to an electronic component made of aluminum nitride converted aluminum. The conversion of aluminum nitride into aluminum for the production of the electronic component takes place by irradiation with electromagnetic radiation, in particular by irradiation with laser radiation. There is a local conversion of the aluminum nitride into aluminum at the locations where the electronic component is provided. In the preferred embodiment, the aluminum nitride is converted to aluminum by means of an NdYag laser at a wavelength of 1024 nm or by means of a diode laser at a wavelength of 808 nm. The laser power is between 100 W to 1000 W as a continuous power. In a variant of the preferred embodiment, a laser having a wavelength between 400 nm to 800 nm is used, since the aluminum nitride in this wavelength range a Has absorption band. Preferably, the laser used is designed as a laser scanner, wherein the laser and / or the carrier substrate is moved. In the preferred embodiment, the manufactured electronic component is a passive electronic component, in particular an electrical resistance. In the preferred embodiment, provision is made for this purpose to produce meander-shaped resistance paths consisting of aluminum by irradiation of the aluminum nitride with conversion into aluminum that has taken place in order to produce the electrical resistance. In a variant of the preferred embodiment, the electronic component is a capacitor and / or an inductance with a construction corresponding to these components. In an optional third process step 14 The manufactured electronic component is measured electrically. Subsequently, a target characteristic of the electronic component is adjusted as a function of the electrical measurement by converting aluminum nitride into aluminum and / or by removing part of the converted aluminum. In the preferred embodiment, the resistance of the produced electrical resistance is measured as the electronic component and, for example, by applying parallel resistance paths by converting aluminum nitride into aluminum, the resistance is reduced. In an optional fourth process step 16 For example, aluminum tracks are formed on the carrier substrate by converting aluminum nitride of the carrier substrate into aluminum. Again, this is done in the preferred embodiment by irradiation of the aluminum nitride with electromagnetic radiation, in particular by irradiation with laser radiation as described above. There is a local conversion of the aluminum nitride into aluminum at the locations where printed conductors are provided. Starting from this produced electronic component will be described below with reference to the fifth, sixth and seventh process steps 18 . 20 . 22 the production of an SMD component (surface mount device) and in relation to the eighth process step 24 the manufacture of a circuit carrier assembly described. To produce an SMD component is in a fifth step 18 a part of a carrier substrate on which a plurality of electronic components have been produced next to one another and are now arranged separated by separation to form a component main body, wherein the separated component main body at least one formed electronic component and optionally formed conductor tracks and further optionally at least one applied further electronic component includes. In a sixth process step 20 the separated component body is further processed. In the preferred embodiment, the component main body contains a single electronic component with conductor tracks, which electrically contact the electronic component. The electronic component of the component main body is in the sixth method step 20 electrically contacted with at least one electrode, preferably by soldering. In a seventh process step 22 the component base body is encapsulated with the contact with an electrode electronic component with a potting compound and / or the electronic component with a protective layer at least partially covered. In a variant of the fifth, sixth and seventh process steps 18 . 20 . 22 is in an eighth process step 24 a circuit carrier assembly made. In this eighth step 24 In addition to the at least one electronic component, at least one further electronic component is arranged on the carrier substrate, wherein the at least one electronic component is electrically connected to the electronic component and / or the conductor tracks. Preferably, the additional electronic component is an SMD component, for example an SMD resistor and / or a SMD integrated circuit. In a variant of the described embodiment for producing a circuit carrier arrangement of the eighth method step 24 If the electronic component is one with the inventive method according to the fifth, sixth and seventh method steps 18 . 20 . 22 manufactured SMD component.

2 zeigt ein SMD Bauelement 30, das insbesondere nach dem vorstehend mit Bezug auf die 1 beschriebenen Verfahren hergestellt wurde. Bei dem SMD Bauelement 30 handelt es sich um eine oberflächenmontierbares Bauelement (SMD: suface-mount device). Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das SMD Bauelement 30 als elektrisches Widerstandsbauelement ausgebildet. Das SMD Bauelement 30 umfasst im bevorzugten Ausführungsbeispiel ein plattenförmiges, ebenes Trägersubstrat 34, wobei das Trägersubstrat 34 vorzugsweise vollständig aus Aluminiumnitrid besteht. Auf einer Ebene des Trägersubstrats 34 ist eine mäanderförmige Widerstandbahn 36 ausgebildet. Diese Widerstandsbahn 36 besteht aus Aluminium, das aus Aluminiumnitrid mittels des vorstehend beschriebenen Verfahrens umgewandelt wurde. Der Anfang und das Ende der Widerstandsbahn 36 sind jeweils mit einer inneren Elektrode 38 elektrisch kontaktiert. Die elektrische Kontaktierung erfolgt vorzugsweise über Löten. Die beiden inneren Elektroden 38 sind dabei an den gegenüberliegenden Stirnseiten des plattenförmigen Trägersubstrats 34 angeordnet. Jede der beiden inneren Elektroden 38 ist wiederum mit einem Endkontakt 40 elektrisch verbunden. Die beiden Endkontakte 40 umschließen dabei die Stirnseiten des Trägersubstrats 34 kappenförmig. Ferner befindet sich auf der Oberseite des Trägersubstrats 34 zur Abdeckung der Widerstandsbahn eine Schutzschicht 42. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Schutzschicht 42 als elektrisch isolierende Lackierung ausgebildet. 2 shows an SMD component 30 which, in particular, according to the above with reference to the 1 described method was prepared. With the SMD component 30 it is a surface-mountable device (SMD: suface-mount device). In the preferred embodiment, the SMD device is 30 designed as an electrical resistance component. The SMD component 30 in the preferred embodiment comprises a plate-shaped, planar carrier substrate 34 wherein the carrier substrate 34 preferably completely made of aluminum nitride. On a plane of the carrier substrate 34 is a meandering resistance track 36 educated. This resistance track 36 consists of aluminum, which has been converted from aluminum nitride by the method described above. The beginning and the end of the resistance path 36 are each with an inner electrode 38 electrically contacted. The electrical contacting is preferably via soldering. The two inner electrodes 38 are at the opposite end faces of the plate-shaped carrier substrate 34 arranged. Each of the two inner electrodes 38 is again with a terminal contact 40 electrically connected. The two end contacts 40 enclose the end faces of the carrier substrate 34 cap shape. Further, located on the top of the carrier substrate 34 to the cover the resistance path a protective layer 42 , In the preferred embodiment, the protective layer is 42 designed as electrically insulating paint.

3 zeigt eine Schaltungsträgeranordnung 50, die insbesondere nach dem vorstehend mit Bezug auf die 1 beschriebenen Verfahren hergestellt wurde. Die Schaltungsträgeranordnung 50 umfasst zumindest ein elektronisches Bauteil 32 auf einem Trägersubstrat 34, wobei das elektronische Bauteil 32 ebenfalls nach dem vorstehend mit Bezug auf die 1 beschriebenen Verfahren hergestellt wurde. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das elektronische Bauteil 32 als elektrischer Widerstand ausgebildet. Der elektrische Widerstand wird durch eine auf dem Trägersubstrat 34 ausgebildete mäanderförmige Widerstandbahn ausgebildet. Diese Widerstandsbahn bestehen aus Aluminium, das aus Aluminiumnitrid mittels des vorstehend beschriebenen Verfahrens umgewandelt wurde. Ferner ist in 3 eine Trimmstelle 56 des elektrischen Widerstands dargestellt. Nach Herstellung des elektronischen Bauteils 32 wurde bei einer elektrischen Vermessung beispielsweise festgestellt, dass der gemessen Widerstand höher ist als der vorgegebene Soll-Widerstand als der Soll-Kenngröße. Daher wurde parallel zu der bereits erzeugten Widerstandsbahn des elektronischen Bauteils 32 eine parallele Widerstandsbahn in Form der Trimmstelle 56 durch Umwandlung von Aluminiumnitrid in Aluminium mittels Bestrahlung erzeugt und so der Widerstand des elektronischen Bauteils 32 erniedrigt. In einer Variante dieses Ausführungsbeispiels ist vorgesehen, dass durch Entfernung eines Teils des umgewandelten Aluminiums an einer bestehenden Widerstandsbahn, der Widerstand vergrößert wird. Die Entfernung des Aluminiums erfolgt vorzugsweise durch eine laserbasierte Materialentfernung. Die Schaltungsträgeranordnung 50 umfasst ferner Leiterbahnen 52 aus Aluminium, wobei das Aluminium der Leiterbahnen 52 ein aus Aluminiumnitrid des Trägersubstrats 34 umgewandeltes Aluminium ist. Ferner umfasst die Schaltungsträgeranordnung 50 neben dem elektronischen Bauteil 32 zumindest ein weiteres elektronisches Bauelement 58, wobei das zumindest eine elektronische Bauelement 58 mit dem elektronischen Bauteil 32 über Leiterbahnen 52 elektrisch verbunden ist. Ferner umfasst die Schaltungsträgeranordnung 50 am Rand des Trägersubstrats Anschlusskontakte 54 aus Aluminium, wobei auch das Aluminium der Anschlusskontakte 54 ein aus Aluminiumnitrid umgewandeltes Aluminium ist. Die Anschlusskontakte 54 sind über die Leiterbahnen 52 mit dem elektronischen Bauteil 32 und/oder dem elektronischen Bauelement 58 elektrisch verbunden. 3 shows a circuit carrier assembly 50 in particular according to the above with reference to the 1 described method was prepared. The circuit carrier assembly 50 includes at least one electronic component 32 on a carrier substrate 34 , wherein the electronic component 32 also according to the above with reference to the 1 described method was prepared. In the preferred embodiment, the electronic component is 32 designed as an electrical resistance. The electrical resistance is by a on the carrier substrate 34 formed trained meandering resistance path. This resistance track is made of aluminum which has been converted from aluminum nitride by the method described above. Furthermore, in 3 a trim point 56 represented the electrical resistance. After production of the electronic component 32 For example, in an electrical measurement, it has been found that the measured resistance is higher than the predetermined target resistance than the target characteristic. Therefore, parallel to the already generated resistance path of the electronic component 32 a parallel resistance path in the form of the trimming point 56 produced by conversion of aluminum nitride into aluminum by means of irradiation and so the resistance of the electronic component 32 decreased. In a variant of this embodiment, it is provided that by removing part of the converted aluminum on an existing resistance path, the resistance is increased. The removal of the aluminum is preferably carried out by a laser-based material removal. The circuit carrier assembly 50 further includes traces 52 made of aluminum, the aluminum of the tracks 52 an aluminum nitride of the carrier substrate 34 is converted aluminum. Furthermore, the circuit carrier arrangement comprises 50 next to the electronic component 32 at least one other electronic component 58 wherein the at least one electronic component 58 with the electronic component 32 over conductor tracks 52 electrically connected. Furthermore, the circuit carrier arrangement comprises 50 at the edge of the carrier substrate connection contacts 54 made of aluminum, whereby also the aluminum of the connection contacts 54 is an aluminum nitride converted aluminum. The connection contacts 54 are above the tracks 52 with the electronic component 32 and / or the electronic component 58 electrically connected.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 2309214 A1 [0002]DE 2309214 A1
  • DE 3942472 A1 [0005]DE 3942472 A1 [0005]

Claims (13)

Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils (32), gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: - Bereitstellung eines Trägersubstrats (34), das zumindest teilweise aus Aluminiumnitrid gebildet ist, - Umwandlung zumindest eines Teils des Aluminiumnitrids des Trägersubstrats (34) in ein aus dem Aluminiumnitrid umgewandeltes Aluminium bestehendes elektronisches Bauteil (32).A method of making an electronic component (32) characterized by the steps of: providing a support substrate (34) formed at least partially of aluminum nitride; converting at least a portion of the aluminum nitride of the support substrate (34) to an aluminum nitride converted Aluminum existing electronic component (32). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Leiterbahnen (52) aus Aluminium auf dem Trägersubstrat (34) durch Umwandlung von Aluminiumnitrid des Trägersubstrats (34) in Aluminium ausgebildet werden.Method according to Claim 1 , characterized in that conductor tracks (52) made of aluminum on the carrier substrate (34) by conversion of aluminum nitride of the carrier substrate (34) are formed in aluminum. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwandlung von Aluminiumnitrid in Aluminium zur Herstellung des elektronischen Bauteils (32) und/oder der Leiterbahnen (52) durch Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere durch Bestrahlung mit Laserstrahlung, erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the conversion of aluminum nitride into aluminum for producing the electronic component (32) and / or the conductor tracks (52) by irradiation with electromagnetic radiation, in particular by irradiation with laser radiation occurs. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein elektrisches Vermessen des ausgebildeten elektronischen Bauteils (32) und durch ein anschließendes Einstellen einer Soll-Kenngröße des elektronischen Bauteils (32) in Abhängigkeit des elektrischen Vermessens durch Umwandlung von Aluminiumnitrid in Aluminium und/oder durch Entfernung eines Teils des umgewandelten Aluminiums.Method according to one of the preceding claims, characterized by an electrical measurement of the formed electronic component (32) and by subsequently setting a nominal characteristic of the electronic component (32) as a function of the electrical measurement by conversion of aluminum nitride into aluminum and / or by removal a part of the converted aluminum. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Trägersubstrat (34) neben dem elektronischen Bauteil (32) zumindest ein weiteres elektronisches Bauelement (58) angeordnet wird, wobei das zumindest eine elektronische Bauelement (58) mit dem elektronischen Bauteil (32) und/oder den Leiterbahnen (52) elektrisch verbunden wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one further electronic component (58) is arranged on the carrier substrate (34) next to the electronic component (32), wherein the at least one electronic component (58) is connected to the electronic component (32 ) and / or the conductor tracks (52) is electrically connected. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Trägersubstrats (34), der das ausgebildete elektronische Bauteil (32) und insbesondere die ausgebildete Leiterbahnen (52) und insbesondere das elektronische Bauelement (58) umfasst, durch Abtrennen zu einem Bauteilgrundkörper vereinzelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a part of the carrier substrate (34) comprising the formed electronic component (32) and in particular the formed conductor tracks (52) and in particular the electronic component (58), by separating to a component body is isolated. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Bauteil (32) des vereinzelten Bauteilgrundkörpers zumindest mit einer Elektrode kontaktiert wird und/oder der vereinzelte Bauteilgrundkörper zumindest teilweise mit einer Schutzschicht (42) bedeckt wird und/oder der vereinzelte Bauteilgrundkörper mit einer Vergussmasse vergossen wird.Method according to Claim 6 , characterized in that the electronic component (32) of the isolated component body is contacted at least one electrode and / or the isolated component body is at least partially covered with a protective layer (42) and / or the isolated component body is potted with a potting compound. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Bauteil (32) ein passives elektronisches Bauteil, insbesondere ein elektrischer Widerstand und/oder ein Kondensator und/oder eine Induktivität, ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the electronic component (32) is a passive electronic component, in particular an electrical resistance and / or a capacitor and / or an inductance. Elektronisches Bauteil (32), insbesondere hergestellt nach einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Bauteil (32) durch Aluminium in einem Aluminiumnitrid aufweisenden Trägersubstrat (34) gebildet ist, wobei das Aluminium des elektronischen Bauteils (32) ein aus Aluminiumnitrid umgewandeltes Aluminium ist.Electronic component (32), in particular produced by a method according to one of the preceding claims, characterized in that the electronic component (32) is formed by aluminum in an aluminum nitride carrier substrate (34), wherein the aluminum of the electronic component (32) a aluminum converted from aluminum nitride. Elektronisches Bauteil (32) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Bauteil (32) ein passives elektronisches Bauteil, insbesondere ein elektrischer Widerstand und/oder ein Kondensator und/oder eine Induktivität, ist.Electronic component (32) after Claim 9 , characterized in that the electronic component (32) is a passive electronic component, in particular an electrical resistance and / or a capacitor and / or an inductance. SMD Bauelement (30) mit einem elektronischen Bauteil (32) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Bauteil (32) zumindest mit einer Elektrode elektrisch kontaktiert wird und/oder das elektronische Bauteil mit einer Schutzschicht (42) zumindest teilweise bedeckt ist und/oder das elektronische Bauteil (32) mit einer Vergussmasse vergossen ist.SMD component (30) with an electronic component (32) according to one of Claims 9 or 10 , characterized in that the electronic component (32) is electrically contacted with at least one electrode and / or the electronic component with a protective layer (42) is at least partially covered and / or the electronic component (32) is potted with a potting compound. Schaltungsträgeranordnung (50), insbesondere hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einem elektronischen Bauteil (32) auf einem Trägersubstrat (34) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat (34) Leiterbahnen (52) aus Aluminium umfasst, wobei das Aluminium der Leiterbahnen (52) ein aus Aluminiumnitrid umgewandeltes Aluminium ist.Circuit carrier arrangement (50), in particular produced by a method according to one of Claims 1 to 8th , with an electronic component (32) on a carrier substrate (34) according to one of Claims 9 or 10 , characterized in that the carrier substrate (34) comprises conductor tracks (52) made of aluminum, wherein the aluminum of the conductor tracks (52) is an aluminum nitride converted aluminum. Schaltungsträgeranordnung (50) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Trägersubstrat (34) neben dem elektronischen Bauteil (32) zumindest ein weiteres elektronisches Bauelement (58) angeordnet ist, wobei das zumindest eine elektronische Bauelement (58) mit dem elektronischen Bauteil (32) und/oder den Leiterbahnen (52) elektrisch verbunden ist.Circuit carrier assembly (50) according to Claim 12 , characterized in that on the carrier substrate (34) next to the electronic component (32) at least one further electronic component (58) is arranged, wherein the at least one electronic component (58) with the electronic component (32) and / or the conductor tracks (52) is electrically connected.
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