DE102019213564A1 - Elektronische komponenten und elektronische vorrichtung - Google Patents

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Abstract

Eine elektronische Komponente beinhaltet: ein Element (20) mit variabler Kapazität; ein Substrat (21), das das Element mit variabler Kapazität aufweist; ein Verbindungsmuster (71, 72), das elektrisch mit dem Element mit variabler Kapazität verbunden ist; und ein Dichtungselement (30), das eine geringere Permittivität als das Substrat und einen höheren Isolationswiderstand als das Substrat aufweist. Mindestens ein Teil des Verbindungsmusters ist an einer Außenfläche (30a, 30b) des Dichtungselements angeordnet.

Description

  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine elektronische Vorrichtung und eine elektronische Komponente, die ein Element mit variabler Kapazität beinhalten.
  • Eine elektronische Komponente, die ein Element mit variabler Kapazität beinhaltet, wie beispielsweise eine Varaktordiode, ist bekannt. Die elektronische Komponente beinhaltet ein mit der Varaktordiode versehenes Substrat sowie ein Verdrahtungsmuster zur Verbindung mit einem anderen Komponentenelement.
  • Die elektronische Komponente sowie eine Antenne, ein MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuit) und dergleichen können auf einer Steuerplatine montiert sein, um eine Millimeterwellenradarvorrichtung zu konfigurieren. Eine solche Millimeterwellenradarvorrichtung ist konfiguriert, um die Resonanzfrequenz der Antenne mittels des Elements mit variabler Kapazität zu ändern und elektrischen Leistungsverlust zu reduzieren.
  • Die elektronische Komponente in einem zugehörigen Stand der Technik kann insbesondere ohne Berücksichtigung einer parasitären Induktivitätskomponente oder einer parasitären Kapazitätskomponente (das heißt, einer parasitären LC-Komponente) konfiguriert sein, die dem Verdrahtungsmuster zuzuschreiben ist. Die elektronische Komponente kann eine Verschlechterung oder Änderung der Charakteristik aufweisen, die durch die parasitäre Induktivitätskomponente oder die parasitäre Kapazitätskomponente verursacht wird.
  • Nicht-Patentdokument 1: Jing Nie, Yan-Qing Tan, Chun-Lin Ji, and Ruo-Peng Liu, Analysis of Ku-band Steerable Metamaterials Reflectarray with Tunable Varactor Diodes, 2016 Progress In Electromagnetic Research Symposium
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine elektronische Komponente und eine elektronische Vorrichtung bereitzustellen, die eine Verschlechterung und Änderung der Charakteristik verhindern.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann eine elektronische Komponente aufweisen: ein Element mit variabler Kapazität; ein Substrat, das das Element mit variabler Kapazität aufweist; ein Verbindungsmuster, das elektrisch mit dem Element mit variabler Kapazität verbunden ist und auch elektrisch mit einem Montagezielelement verbunden ist; und ein Dichtungselement, das eine geringere Permittivität als das Substrat und einen höheren Isolationswiderstand als das Substrat aufweist, wobei das Dichtungselement das Substrat abdichtet. Mindestens ein Teil des Verbindungsmusters ist auf einer Außenfläche des Dichtungselements angeordnet.
  • Gemäß dieser Konfiguration ist das Dichtungselement aus dem Material mit einer geringeren Permittivität und einem höheren Isolationswiderstand als das Substrat gefertigt. Durch Bereitstellen des Verbindungsmusters auf dem Dichtungselement kann es möglich sein, die dem Verbindungsmuster zuzuschreibende parasitäre LC-Komponente zu reduzieren. Es ist möglich, zu verhindern, dass sich die Charakteristik der elektronischen Komponente ändert und verschlechtert.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann eine elektronische Vorrichtung aufweisen: ein Element mit variabler Kapazität; ein Substrat, das das Element mit variabler Kapazität aufweist; ein Verbindungsmuster, das elektrisch mit dem Element mit variabler Kapazität verbunden ist und auch elektrisch mit einem Montagezielelement verbunden ist; ein Dichtungselement, das eine geringere Permittivität als das Substrat und einen höheren Isolationswiderstand als das Substrat aufweist, wobei das Dichtungselement das Substrat abdichtet; und ein Leitermuster, das elektrisch mit dem Element mit variabler Kapazität verbunden ist und so konfiguriert ist, dass es als Antenne funktioniert. Mindestens ein Teil des Verbindungsmusters ist an einer Außenfläche des Dichtungselements angeordnet. Das Leitermuster ist auf einer Außenfläche des Dichtungselements angeordnet.
  • Gemäß dieser Konfiguration ist das Dichtungselement aus dem Material mit einer geringeren Permittivität und einem höheren Isolationswiderstand als das Substrat gefertigt. Durch Bereitstellen des Verbindungsmusters auf dem Dichtungselement kann es möglich sein, die dem Verbindungsmuster zuzuschreibende parasitäre LC-Komponente zu reduzieren. Es ist möglich zu verhindern, dass sich die Charakteristik der elektronischen Vorrichtung ändert und verschlechtert.
  • Das Dichtungselement ist mit dem Leitermuster versehen, das als eine Antenne funktioniert. Es ist möglicherweise nicht erforderlich, eine Steuerplatine mit einer Antenne zu versehen, um eine Millimeterwellenradarvorrichtung einschließlich der auf der Steuerplatine montierten elektronischen Vorrichtung, die als Montagezielelement dient, zu konfigurieren. Es kann möglich sein, die Größe der Steuerplatine zu verringern, was zu einer Verringerung der Größe der Millimeterwellenradarvorrichtung führt.
  • Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenschau mit den Zeichnungen deutlicher.
  • Es zeigen:
    • 1 eine Schnittansicht einer elektronischen Komponente gemäß einer ersten Ausführungsform;
    • 2 ein Graph, der eine Beziehung zwischen Permittivität und Isolationswiderstand jedes Materials angibt;
    • 3 eine Schnittansicht einer Millimeterwellenradarvorrichtung mit der in 1 dargestellten elektronischen Komponente;
    • 4A eine Ansicht, die einen Schritt zum Herstellen der in 1 gezeigten elektronischen Komponente zeigt;
    • 4B eine Ansicht folgend auf 4A, die einen Schritt zum Herstellen der elektronischen Komponente zeigt;
    • 4C eine Ansicht folgend auf 4B, die einen Schritt zum Herstellen der elektronischen Komponente zeigt;
    • 4D eine Ansicht folgend auf 4C, die einen Schritt zum Herstellen der elektronischen Komponente zeigt;
    • 4E eine Ansicht folgend auf 4D, die einen Schritt zum Herstellen der elektronischen Komponente zeigt;
    • 4F eine Ansicht folgend auf 4E, die einen Schritt zum Herstellen der elektronischen Komponente zeigt;
    • 4G eine Ansicht folgend auf 4, die einen Schritt zum Herstellen der elektronischen Komponente zeigt;
    • 5 eine Schnittansicht einer elektronischen Komponente gemäß einer Modifikation der ersten Ausführungsform;
    • 6 eine Schnittansicht einer elektronischen Komponente gemäß einer anderen Modifikation der ersten Ausführungsform;
    • 7 eine Schnittansicht einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
    • 8 eine Schnittansicht einer Millimeterwellenradarvorrichtung, die die in 7 dargestellte elektronische Vorrichtung beinhaltet;
    • 9A eine Schnittansicht, die einen Schritt zum Herstellen der in 7 gezeigten elektronischen Vorrichtung darstellt;
    • 9B eine Schnittansicht folgend auf 9A, die einen Schritt zum Herstellen der elektronischen Vorrichtung zeigt;
    • 9C eine Schnittansicht folgend auf 9B, die einen Schritt zum Herstellen der elektronischen Vorrichtung zeigt;
    • 9D eine Schnittansicht folgend auf 9C, die einen Schritt zum Herstellen der elektronischen Vorrichtung zeigt;
    • 9E eine Schnittansicht folgend auf 9D, die einen Schritt zum Herstellen der elektronischen Vorrichtung zeigt;
    • 9F eine Schnittansicht folgend auf 9E, die einen Schritt zum Herstellen der elektronischen Vorrichtung zeigt;
    • 9G eine Schnittansicht folgend auf 9F, die einen Schritt zum Herstellen der elektronischen Vorrichtung zeigt;
    • 9H eine Schnittansicht folgend auf 9G, die einen Schritt zum Herstellen der elektronischen Vorrichtung zeigt;
    • 9I eine Schnittansicht folgend auf 9H, die einen Schritt zum Herstellen der elektronischen Vorrichtung zeigt;
    • 10 eine Schnittansicht einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform; und
    • 11 eine Schnittansicht einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Gleiche oder entsprechende Teile in den Ausführungsbeispielen sind in der Beschreibung mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • (Erste Ausführungsform)
  • Die erste Ausführungsform wird nachstehend beschrieben. Eine elektronische Komponente gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann ein Element sein, das beispielsweise eine Millimeterwellenradarvorrichtung konfiguriert, die an einem Fahrzeug montiert ist. Die Millimeterwellenradarvorrichtung ist konfiguriert, um die Distanz und die Relativgeschwindigkeit zwischen einem eigenen Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug für eine adaptive Geschwindigkeitsregelung (d. h., ACC) oder dergleichen zu messen.
  • Wie in 1 gezeigt ist, beinhaltet eine elektronische Komponente 10 ein Substrat 21, das mit einer Varaktordiode 20 versehen ist. Die Varaktordiode 20 kann einem Element mit variabler Kapazität entsprechen. Das Substrat 21 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist eine erste Oberfläche 21a und eine der ersten Oberfläche 21a gegenüberliegende zweite Oberfläche 21b auf und besteht aus einem Galliumarsenidsubstrat vom N-Typ. Die erste Oberfläche 21a kann als eine Oberfläche bezeichnet werden, und die zweite Oberfläche 21b kann als die andere Oberfläche bezeichnet werden. Das Substrat 21 ist auf der Seite der ersten Oberfläche 21a mit einer P-Typ-Schicht 22 versehen, die Störstellen beinhaltet. Die Varaktordiode 20 veranschaulicht das Element mit variabler Kapazität. Die Varaktordiode ist ein Beispiel für ein Element mit variabler Kapazität und eine Diode mit variabler Kapazität.
  • Die elektronische Komponente 10 beinhaltet ein Dichtungselement 30, das das mit der Varaktordiode 20 versehene Substrat 21 abdichtet. Das Dichtungselement 30 gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat einen Umriss in einer im Wesentlichen rechteckigen Parallelepipedform mit einer ersten Oberfläche 30a, die der ersten Oberfläche 21a des Substrats 21 zugewandt ist, und einer zweiten Oberfläche 30b, die der zweiten Oberfläche 21b des Substrats 21 zugewandt ist. Die erste Oberfläche 30a und die zweite Oberfläche 30b des Dichtungselements 30 entsprechen den Außenflächen des Dichtungselements 30 in der vorliegenden Ausführungsform.
  • Das Dichtungselement 30 ist aus einem Material mit geringerer Permittivität und höherem Isolationswiderstand als das mit der Varaktordiode 20 versehene Substrat 21 gefertigt. In anderen Worten ist das Dichtungselement 30 aus einem Material mit einer höheren Frequenzcharakteristik als das Substrat 21 gefertigt. Ein hoher Isolationswiderstand kann auch als eine Komponente mit niedriger parasitärer Induktivität ausgedrückt werden. Das Dichtungselement 30 ist aus einem Material gefertigt, das eine geringere parasitäre Induktivitätskomponente und parasitäre Kapazitätskomponente (d. h., parasitäre LC-Komponente) als das Substrat 21 aufweist.
  • Insbesondere ist, wie in 2 angegeben ist, ist das Substrat 21 gemäß der vorliegenden Ausführungsform durch das Galliumarsenidsubstrat mit einer Permittivität bei 13 und einem Isolationswiderstand bei 1,0 × 107 Ωcm konfiguriert. Das Dichtungselement 30 ist aus einem Material mit einer Permittivität von weniger als 13 und einem Isolationswiderstand von mehr als 1,0 × 107 Ωcm gefertigt. Das Dichtungselement 30 gemäß der vorliegenden Ausführungsform besteht aus Epoxidharz mit einer Permittivität von etwa 3 und einem Isolationswiderstand von etwa 1,0 × 1013 Ωcm.
  • Das Dichtungselement 30 ist darin mit einer ersten Elektrode 51, die elektrisch mit der ersten Oberfläche 21a (d. h., der P-Typ-Schicht 22) des Substrats 21 verbunden ist, und mit einer zweiten Elektrode 52 versehen, die elektrisch mit der zweiten Oberfläche 21b des Substrats 21 verbunden ist. Die erste Elektrode 51 gemäß der vorliegenden Ausführungsform steht entlang der Ebene des Substrats 21 teilweise von der ersten Oberfläche 21a des Substrats 21 vor. Insbesondere hat die erste Elektrode 51 einen Abschnitt, der nicht mit dem Substrat 21 überlappt, wenn sie entlang einer Normalen zur Ebene des Substrats 21 betrachtet wird. In ähnlicher Weise steht die zweite Elektrode 52 entlang der Ebene des Substrats 21 teilweise von der zweiten Oberfläche 21b des Substrats 21 vor.
  • Das Dichtungselement 30 ist darin mit einem ersten Durchgangsloch 41, das die erste Elektrode 51 freilegt, und einem zweiten Durchgangsloch 42 versehen, das die zweite Elektrode 52 freilegt. Das erste Durchgangsloch 41 und das zweite Durchgangsloch 42 erstrecken sich von der ersten Oberfläche 30a. Das erste Durchgangsloch 41 bettet eine erste Durchkontaktierung 61 ein, die mit der ersten Elektrode 51 verbunden ist. Das zweite Durchgangsloch 42 bettet eine zweite Durchkontaktierung 62 ein, die mit der zweiten Elektrode 52 verbunden ist. Das Dichtungselement 30 ist auf der ersten Oberfläche 30a mit einem ersten Verbindungsmuster 71, das mit der ersten Durchkontaktierung 61 verbunden ist, und mit einem zweiten Verbindungsmuster 72 versehen, das mit der zweiten Durchkontaktierung 62 verbunden ist.
  • Die erste Elektrode 51, die zweite Elektrode 52, die erste Durchkontaktierung 61, die zweite Durchkontaktierung 62, das erste Verbindungsmuster 71 und das zweite Verbindungsmuster 72 gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind jeweils aus Kupfer oder dergleichen gefertigt und können alternativ aus Aluminium oder dergleichen gefertigt sein.
  • Die elektronische Komponente 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wurde vorstehend in Bezug auf ihre Konfiguration beschrieben. Wie beispielhaft in 3 gezeigt ist, ist die so konfigurierte elektronische Komponente 10 auf einer Steuerplatine 100 montiert, die mit einer Antenne 80, einem MMIC-Chip 90, einer Energieversorgungseinheit (nicht dargestellt) und dergleichen versehen ist, um eine Millimeterwellenradarvorrichtung zu konfigurieren. Insbesondere ist die elektronische Komponente 10 auf der Steuerplatine 100 montiert. Die erste Oberfläche 30a des Dichtungselements 30 ist der Steuerplatine 100 zugewandt, und ein Verbindungselement 110, beispielsweise ein Lot, ist zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungsmuster 71 und 72 und einem Verbindungsmuster der Steuerplatine 100 angeordnet. Der MMIC-Chip 90 kann als Steuerschaltung bezeichnet werden und einem Montagezielelement entsprechen.
  • Die Steuerplatine 100 ist mit verschiedenen Signalverarbeitungsschaltungen, einem Mikrocomputer und dergleichen versehen. Die Steuerplatine 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform entspricht dem Montagezielelement. Der MMIC-Chip 90 ist eine Oszillatorschaltung, die zum Oszillieren einer Funkwelle (z. B. einer Millimeterwelle) konfiguriert ist, die eine vorbestimmte Frequenz aufweist.
  • Ein Verfahren zur Herstellung der elektronischen Komponente 10 wird unter Bezugnahme auf 4A bis 4G beschrieben.
  • Wie in 4A gezeigt ist, ist das Substrat 21, das mit der Varaktordiode 20 versehen ist, anfänglich auf einem vorläufigen Fixierelement 120 angeordnet, um daran befestigt zu werden. Das vorläufige Fixierelement 120 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann durch eine thermisch geschäumte Folie mit einer Viskosität bei Normaltemperatur und einer verringerten Viskosität beispielsweise beim Erhitzen konfiguriert sein.
  • Wie in 4B gezeigt ist, wird anschließend ein erstes Dichtungselement 31 gebildet, um Seitenoberflächen des Substrats 21 zu bedecken, wobei die erste Oberfläche 21a des Substrats 21 freigelegt ist, indem Transfer-Molding oder dergleichen unter Verwendung einer Metallform (nicht dargestellt) angewandt wird. Die Seitenoberflächen verbinden die erste Oberfläche 21a und die zweite Oberfläche 21b des Substrats.
  • Wie in 4C gezeigt ist, wird anschließend die erste Elektrode 51 so ausgebildet, dass sie elektrisch mit der ersten Oberfläche 21a des Substrats 21 verbunden ist. Die erste Elektrode 51 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird durch Bilden eines Metallfilms aus Kupfer gemäß einem Plattierungsverfahren oder dergleichen und anschließendes Strukturieren des Metallfilms erreicht.
  • Wie in 4D gezeigt ist, ist ein zweites Dichtungselement 32 ausgebildet, um die erste Elektrode 51 abzudichten, indem Transfer-Molding oder dergleichen unter Verwendung einer Metallform (nicht dargestellt) angewandt wird. Die erste Oberfläche 30a des Dichtungselements 30 ist durch eine vom ersten Dichtungselement 31 entfernte Oberfläche des zweiten Dichtungselements 32 konfiguriert.
  • Wie in 4E gezeigt ist, wird das vorläufige Fixierelement 120 anschließend erwärmt, um die Viskosität zu verringern, und das vorläufige Fixierelement 120 wird von dem Substrat 21 und dem ersten Dichtungselement 31 getrennt. Die zweite Elektrode 52 wird dann so ausgebildet, dass sie elektrisch mit der zweiten Oberfläche 21b des Substrats 21 verbunden ist. Ähnlich wie bei der ersten Elektrode 51 wird die zweite Elektrode 52 durch Bilden eines Metallfilms aus Kupfer gemäß dem Plattierungsverfahren oder dergleichen und anschließendes Strukturieren des Metallfilms erzielt.
  • Wie in 4F gezeigt ist, wird dann ein drittes Dichtungselement 33 ausgebildet, um die zweite Elektrode 52 abzudichten, indem Transfer-Molding oder dergleichen unter Verwendung einer Metallform (nicht dargestellt) angewandt wird. Das Dichtungselement 30 wird somit durch das erste bis dritte Dichtungselement 31 bis 33 konfiguriert. Die zweite Oberfläche 30b des Dichtungselements 30 ist durch eine vom ersten Dichtungselement 31 entfernte Oberfläche des dritten Dichtungselements 33 konfiguriert.
  • Wie in 4G gezeigt ist, wird anschließend Laserlicht oder dergleichen auf die erste Oberfläche 30a des Dichtungselements 30 aufgebracht, um das Dichtungselement 30 mit dem ersten Durchgangsloch 41, das die erste Elektrode 51 freilegt, und dem zweiten Durchgangsloch 42 zu versehen, das die zweite Elektrode 52 freilegt. Ein Metallfilm aus Kupfer wird dann durch Plattieren oder dergleichen gebildet, um das erste Durchgangsloch 41 und das zweite Durchgangsloch 42 einzubetten, um die erste Durchkontaktierung 61 und die zweite Durchkontaktierung 62 zu erreichen. Ein Metallfilm wird dann auf der ersten Oberfläche 30a des Dichtungselements 30 ausgebildet und strukturiert, um das erste Verbindungsmuster 71, das mit der ersten Durchkontaktierung 61 verbunden ist, und das zweite Verbindungsmuster 72 zu erzielen, das mit der zweiten Durchkontaktierung 62 verbunden ist.
  • Die elektronische Komponente 10 wird wie vorstehend beschrieben hergestellt. Der Metallfilm, der die erste Elektrode 51 bildet, kann gemäß CVD-Verfahren (Chemical Vapor Deposition, chemische Gasphasenabscheidung), einem Sputterverfahren oder dergleichen ausgebildet werden. Die Metallfilme, die die zweite Elektrode 52, die erste Durchkontaktierung 61, die zweite Durchkontaktierung 62, das erste Verbindungsmuster 71 und das zweite Verbindungsmuster 72 bilden, können in ähnlicher Weise gemäß dem CVD-Verfahren, dem Sputterverfahren oder dergleichen ausgebildet werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, beinhaltet die elektronische Komponente 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Dichtungselement 30, das aus dem Material gefertigt ist, das eine geringere Permittivität und einen höheren Isolationswiderstand aufweist als das mit der Varaktordiode 20 versehene Substrat 21. Das erste und das zweite Verbindungsmuster 71 und 72 sind auf der ersten Oberfläche 30a des Dichtungselements 30 angeordnet. Diese Konfiguration erzielt eine Verringerung der parasitären LC-Komponente, die dem ersten und dem zweiten Verbindungsmuster 71 und 72 zuzuschreiben ist. Dies verhindert dementsprechend eine Änderung und Verschlechterung der Charakteristik der elektronischen Komponente 10.
  • Die elektronische Komponente 10 beinhaltet das Substrat 21, das mit der Varaktordiode 20 versehen und durch das Dichtungselement 30 abgedichtet ist. Diese Konfiguration erzielt eine Verringerung der Menge des Substrats 21 im Vergleich zu einem Fall, in dem die elektronische Komponente 10 eine identische Größe aufweist und nicht mit dem Dichtungselement 30 versehen ist. In einem beispielhaften Fall, in dem das Substrat 21 aus einem Wafer herausgeschnitten ist, führt diese Konfiguration zu einer Erhöhung der Anzahl der aus dem Wafer hergestellten Substrate 21 und zu einer Kostenreduzierung. Diese Konfiguration erzielt eine signifikante Kostenreduzierung insbesondere in dem Fall, in dem das Substrat 21 durch das Galliumarsenidsubstrat konfiguriert ist, was teuer ist.
  • (Modifikation der ersten Ausführungsform)
  • Die Modifikation der ersten Ausführungsform wird nachstehend beschrieben. Das erste Verbindungsmuster 71 und das zweite Verbindungsmuster 72 gemäß der ersten Ausführungsform können in geeigneter Weise in ihrer Form geändert werden, wenn das erste Verbindungsmuster 71 und das zweite Verbindungsmuster 72 zumindest teilweise auf der ersten Oberfläche 30a des Dichtungselements 30 vorgesehen sind.
  • Wie beispielhaft in 5 gezeigt, kann die elektronische Komponente 10 die erste Elektrode 51 und das erste Verbindungsmuster 71 aufweisen, die gemeinsam miteinander vorgesehen sind. Wie beispielhaft in 6 gezeigt ist, können die erste Elektrode 51 und das erste Verbindungsmuster 71 gemeinsam bereitgestellt werden, und die zweite Elektrode 52 und das zweite Verbindungsmuster 72 können gemeinsam bereitgestellt werden. In solchen Konfigurationen sind das erste Verbindungsmuster 71 und das zweite Verbindungsmuster 72 teilweise auf der ersten Oberfläche 30a des Dichtungselements 30 vorgesehen. Wenn die so konfigurierte elektronische Komponente 10 auf der Steuerplatine 100 montiert ist, kann die zweite Elektrode 52 über das Verbindungselement 110 mit der Steuerplatine 100 verbunden sein, und die erste Elektrode 51 kann über einen Bonddraht oder dergleichen mit der Steuerplatine 100 verbunden sein.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Die zweite Ausführungsform wird nachstehend beschrieben. Die zweite Ausführungsform beschreibt eine elektronische Vorrichtung 130. Insbesondere stellt die vorliegende Ausführungsform die elektronische Vorrichtung 130 mit der elektronischen Komponente 10 gemäß der ersten Ausführungsform bereit, die mit einem Leitermuster und dergleichen versehen ist. Die verbleibende Konfiguration ist ähnlich zu der gemäß der ersten Ausführungsform und wird nicht wiederholt beschrieben.
  • Wie in 7 gezeigt ist, stellt die vorliegende Ausführungsform eine elektronische Vorrichtung 130 bereit, die mehrere Substrate 21 beinhaltet, die jeweils mit der Varaktordiode 20 versehen sind. Die Substrate 21 sind durch das Dichtungselement 30 integral abgedichtet. Insbesondere haben die Substrate 21 die ersten Oberflächen 21a, die bündig zueinander und regelmäßig angeordnet sind, um durch das Dichtungselement 30 abgedichtet zu werden.
  • Das Dichtungselement 30 ist darin mit ersten Elektroden 51 versehen, die jeweils mit der ersten Oberfläche 21a eines entsprechenden der Substrate 21 verbunden sind. Das Dichtungselement 30 ist darin auch mit zweiten Elektroden 52 versehen, die jeweils elektrisch mit der zweiten Oberfläche 21b eines entsprechenden der Substrate 21 verbunden sind.
  • Das Dichtungselement 30 ist mit zweiten Durchgangslöchern 42 versehen, die die zweiten Elektroden 52 zur zweiten Oberfläche 30b freilegen. Die zweiten Durchgangslöcher 42 betten jeweils die zweite Durchkontaktierung 62 ein. Das Dichtungselement 30 ist auf der zweiten Oberfläche 30b mit zweiten Verbindungsmustern 72 versehen, die jeweils mit der zweiten Durchkontaktierung 62 verbunden sind.
  • Jede der zweiten Elektroden 52. die mit einem entsprechenden der Substrate 21 verbunden ist, die im Wesentlichen in einer vertikalen Mitte in 7 angeordnet sind, ist teilweise durch das zweite Durchgangsloch 42 in einem Teil freigelegt, der sich von dem in 71 gezeigten Teil unterscheidet, und ragt teilweise von der zweiten Oberfläche 21b des entsprechenden der Substrate 21 vor.
  • Das Dichtungselement 30 ist auch mit ersten Durchgangslöchern 41 versehen, die die ersten Elektroden 51 zur zweiten Oberfläche 30b freilegen und in einem Teil angeordnet sind, der sich von dem in 7 dargestellten Teil unterscheidet. 7. Jede der ersten Elektroden 51 ist teilweise durch ein entsprechendes der ersten Durchgangslöcher 41 freigelegt und steht teilweise von der ersten Oberfläche 21a eines entsprechenden der Substrate 21 vor. Jedes der ersten Durchgangslöcher 41 bettet die erste Durchkontaktierung 61 ein, und das Dichtungselement 30 ist auf der zweiten Oberfläche 30b mit ersten Verbindungsmustern 71 versehen, die jeweils elektrisch mit der ersten Durchkontaktierung 61 verbunden sind.
  • Das Dichtungselement 30 ist auch mit dritten Durchgangslöchern 43 versehen, die die ersten Elektroden 51 zur ersten Oberfläche 30a freilegen. Die dritten Durchgangslöcher 43 betten jeweils eine dritte Durchkontaktierung 63 ein.
  • Das Dichtungselement 30 ist auf der ersten Oberfläche 30a mit mehreren Leitermustern 73 versehen, die jeweils mit den dritten Durchkontaktierungen 63 verbunden sind. Die mehreren Leitermuster 73 funktionieren als Antennen in einer Millimeterwellenradarvorrichtung. Die Antennen sind gemäß der vorliegenden Ausführungsform direkt auf dem Dichtungselement 30 angeordnet.
  • Die vorliegende Ausführungsform sieht vor, dass die Substrate 21 regelmäßig angeordnet sind und die Leitermuster 73 regelmäßig angeordnet sind. Die mehreren Leitermuster 73 sind somit so angeordnet, dass sie als Array-Antennen funktionieren. Die dritten Durchkontaktierungen 63 und die Leitermuster 73 gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind ähnlich wie die ersten und zweiten Durchkontaktierungen 61 und 62 und die ersten und zweiten Verbindungsmuster 71 und 72 aus Kupfer oder dergleichen hergestellt.
  • Das Dichtungselement 30 ist ferner in der zweiten Oberfläche 30b mit einer Vertiefung 30c versehen. Die zweiten Elektroden 52, die jeweils mit den zweiten Oberflächen 21b der Substrate 21 verbunden sind, sind in geeigneter Weise so geführt, dass sie zu einer Bodenfläche der Vertiefung 30c freiliegen.
  • Die Vertiefung 30c ist mit dem MMIC-Chip 90 versehen, der mit den zweiten Elektroden 52 verbunden ist, die jeweils mit den zweiten Oberflächen 21b der Substrate 21 verbunden sind. Der MMIC-Chip 90 gemäß der vorliegenden Ausführungsform entspricht einer Oszillatorschaltung, die zum Oszillieren einer Funkwelle (z. B. einer Millimeterwelle) konfiguriert ist, die eine vorbestimmte Frequenz aufweist.
  • Die elektronische Vorrichtung 130 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wurde hinsichtlich seiner Konfiguration beschrieben. Ähnlich wie bei der elektronischen Komponente 10 gemäß der ersten Ausführungsform ist die so konfigurierte elektronische Vorrichtung 130 auf der Steuerplatine 100 montiert, die als Montagezielelement dient, um eine Millimeterwellenradarvorrichtung zu konfigurieren. Insbesondere ist, wie in 8 gezeigt ist, die elektronische Vorrichtung 130 so angeordnet, dass die zweite Oberfläche 30b des Dichtungselements 30 der Steuerplatine 100 zugewandt ist. Die elektronische Vorrichtung 130 ist auf der Steuerplatine 100 derart montiert, dass das Verbindungselement 110, wie beispielsweise Lot, zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungsmuster 71 und 72 und dem Verbindungsmuster der Steuerplatine 100 angeordnet ist. Das erste Verbindungsmuster 71 und das zweite Verbindungsmuster 72 sind somit über das Verbindungselement 110 jeweils elektrisch und mechanisch mit der Steuerplatine 100 verbunden.
  • Die vorliegende Ausführungsform stellt die Leitermuster 73 bereit, die in diesem Fall als Antennen funktionieren. Die Steuerplatine 100 in einer Millimeterwellenradarvorrichtung benötigt somit keinen Abschnitt, der mit der Antenne 80 versehen ist. Dadurch wird eine Verringerung der Größe der Steuerplatine 100 erreicht, was zu einer Verringerung der Größe der Millimeterwellenradarvorrichtung führt.
  • Die elektronische Vorrichtung 130 ist mit dem MMIC-Chip 90 versehen. Im Vergleich zu dem Fall, in dem der MMIC-Chip 90 auf der Steuerplatine 100 montiert ist, erzielt diese Konfiguration eine Verkürzung der Verdrahtungslänge zwischen jeder der Varaktordioden 20 und dem MMIC-Chip 90. Dies führt zu einer Verringerung des Einflusses von Rauschen.
  • Die elektronische Vorrichtung 130 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wurde hinsichtlich ihrer Konfiguration beschrieben. Ein Verfahren zur Herstellung der elektronischen Vorrichtung 130 wird als nächstes unter Bezugnahme auf A bis 9I beschrieben.
  • Wie in 9A bis 9D gezeigt ist, werden die mehreren Substrate 21, die jeweils mit der Varaktordiode 20 versehen sind, anfänglich vorbereitet und Schritten unterzogen, die den in 4A bis 4D gezeigten ähnlich sind. Insbesondere sind die mehreren Substrate 21 auf dem vorläufigen Fixierelement 120 angeordnet, wie in 9A gezeigt ist, und die Schritte ähnlich zu denen, die in 4B bis 4D gezeigt sind, werden dann ausgeführt, wie in 9B bis 9D gezeigt ist, um das erste Dichtungselement 31, die ersten Elektroden 51 und das zweite Dichtungselement 32 zu bilden.
  • Wie in 9E gezeigt ist, wird Laserlicht oder dergleichen auf die erste Oberfläche 30a aufgebracht, um die dritten Durchgangslöcher 43 auszubilden, die die ersten Elektroden 51 freilegen. Ein Metallfilm, der aus Kupfer oder dergleichen gefertigt ist, wird dann durch Plattieren oder dergleichen gebildet, um die dritten Durchgangslöcher 43 einzubetten, um die dritten Durchkontaktierungen 63 zu erzielen. Ein Metallfilm wird dann auf dem zweiten Dichtungselement 32 ausgebildet und strukturiert, um die Leitermuster 73 zu erzielen, die jeweils mit den dritten Durchkontaktierungen 63 verbunden sind.
  • Wie in 9F gezeigt ist, wird anschließend ein Schritt ähnlich zu dem in 4E gezeigten ausgeführt, um das vorläufige Fixierelement 120 zu trennen. Die zweiten Elektroden 52 werden dann ausgebildet, um jeweils elektrisch mit den zweiten Oberflächen 21b der Substrate 21 verbunden zu sein.
  • Wie in 9G gezeigt ist, wird dann ein Schritt ähnlich dem in 4F gezeigten ausgeführt, um das dritte Dichtungselement 33 auszubilden, um das Dichtungselement 30 bereitzustellen. Die Vertiefung 30c, die in dem Dichtungselement 30 vorgesehen ist, kann gleichzeitig mit dem dritten Dichtungselement 33 ausgebildet werden oder kann durch Anwenden von Laserlicht oder dergleichen ausgebildet werden, nachdem das dritte Dichtungselement 33 ausgebildet wurde.
  • Wie in 9H gezeigt ist, wird anschließend Laserlicht oder dergleichen auf die zweite Oberfläche 30b des Dichtungselements 30 aufgebracht, um die zweiten Durchgangslöcher 42 auszubilden, die die zweiten Elektroden 52 freilegen. Ein Metallfilm wird dann durch Plattieren oder dergleichen gebildet, um die zweiten Durchgangslöcher 42 einzubetten, um zweite Durchkontaktierungen 62 zu erhalten. Ein Metallfilm wird dann auf dem dritten Dichtungselement 33 gebildet und strukturiert, um die zweiten Verbindungsmuster 72 zu erzielen, die jeweils mit den zweiten Durchkontaktierungen 62 verbunden sind.
  • In einem in 9H gezeigten Schritt sind die ersten Durchgangslöcher 41, die die ersten Elektroden 51 zur zweiten Oberfläche 30b des Dichtungselements 30 freilegen, ebenfalls in einem Teil ausgebildet, der sich von dem in 9H gezeigten Teil unterscheidet. Ferner werden in diesem Schritt die ersten Durchkontaktierungen 61 und die ersten Verbindungsmuster 71 gebildet.
  • Wie in 9I gezeigt ist, wird der MMIC-Chip 90 dann in der Vertiefung 30c des Dichtungselements 30 montiert. Die elektronische Vorrichtung 130, die in 7 gezeigt ist, wird dementsprechend erreicht.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, kann die elektronische Vorrichtung 130 die Leitermuster 73 beinhalten, die als Antennen funktionieren. In diesem Fall benötigt die Steuerplatine 100 in einer Millimeterwellenradarvorrichtung keinen Abschnitt, der mit der Antenne 80 versehen ist. Dadurch wird eine Verringerung der Größe der Steuerplatine 100 erreicht, was zu einer Verringerung der Größe der Millimeterwellenradarvorrichtung führt.
  • Die elektronische Vorrichtung 130 ist mit dem MMIC-Chip 90 versehen. Im Vergleich zu dem Fall, in dem der MMIC-Chip 90 auf der Steuerplatine 100 montiert ist, erzielt diese Konfiguration eine Verkürzung der Verdrahtungslänge zwischen jeder der Varaktordioden 20 und dem MMIC-Chip 90. Dies führt zu einer Verringerung des Einflusses von Rauschen.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • Die dritte Ausführungsform wird nachstehend beschrieben. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform darin, dass die mehreren Varaktordioden 20 auf einem einzigen gemeinsamen Substrat 21 vorgesehen sind. Die verbleibende Konfiguration ist ähnlich zu der gemäß der ersten Ausführungsform und wird daher nicht wiederholt beschrieben.
  • Wie in 10 gezeigt ist, sind die mehreren Varaktordioden 20 in der vorliegenden Ausführungsform auf dem gemeinsamen Substrat 21 vorgesehen. Obwohl nicht speziell dargestellt, weisen die Varaktordioden 20 jeweils eine Elementisolationsstruktur auf, wie beispielsweise eine Grabenisolationsstrukur (abgekürzt als STI-Struktur von: „Shallow Trench Isolation“).
  • Wie vorstehend beschrieben ist, können, wenn die mehreren Varaktordioden 20 beinhalten sind, die Varaktordioden 20 auf dem gemeinsamen Substrat 21 vorgesehen sein. Die auf diese Weise konfigurierte elektronische Vorrichtung 130 erzielt eine ähnliche Wirkung wie die zweite Ausführungsform.
  • (Vierte Ausführungsform)
  • Die vierte Ausführungsform wird nachstehend beschrieben. Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform darin, dass der MMIC-Chip 90 innerhalb des Dichtungselements 30 angeordnet ist. Die verbleibende Konfiguration ist ähnlich zu der gemäß der ersten Ausführungsform und wird daher nicht wiederholt beschrieben.
  • Wie in 11 gezeigt ist, ist der MMIC-Chip 90 in der vorliegenden Ausführungsform innerhalb des Dichtungselements 30 angeordnet. Insbesondere ist der MMIC-Chip 90 im Wesentlichen bündig mit den Substraten 21 positioniert. Die auf diese Weise konfigurierte elektronische Vorrichtung 130 kann zum Beispiel durch Anordnen der Substrate 21 sowie des MMIC-Chips 90 auf dem vorläufigen Fixierelement 120 in dem in 9A dargestellten Schritt hergestellt werden.
  • Dieses Verfahren erfordert keine Ausbildung der Vertiefung 30c, um mit dem MMIC-Chip 90 versehen zu werden, was zu vereinfachten Herstellungsschritten führt.
  • (Andere Ausführungsformen)
  • Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in geeigneter Weise modifiziert werden.
  • Beispielsweise kann das Substrat 21 gemäß jeder der vorstehenden Ausführungsformen durch ein Siliziumsubstrat konfiguriert sein.
  • Der MMIC-Chip 90 gemäß der zweiten Ausführungsform ist möglicherweise nicht auf dem Dichtungselement 30 vorgesehen. Die auf diese Weise konfigurierte und in einer Millimeterwellenradarvorrichtung beinhaltene elektronische Vorrichtung 130 kann bewirken, dass die Leitermuster 73 als Antennen funktionieren, um eine Verringerung der Größe der Millimeterwellenradarvorrichtung zu erreichen.
  • Das Dichtungselement 30 gemäß der ersten Ausführungsform kann mehrere Substrate 21 abdichten. In ähnlicher Weise kann das Dichtungselement 30 gemäß der zweiten oder vierten Ausführungsform ein einzelnes Substrat 21 abdichten.
  • Das erste und das zweite Verbindungsmuster 71 und 72 gemäß der ersten Ausführungsform können auf der zweiten Oberfläche 30b des Dichtungselements 30 vorgesehen sein. In ähnlicher Weise können in jeder der zweiten bis vierten Ausführungsformen das erste und das zweite Verbindungsmuster 71 und 72 auf der ersten Oberfläche 30a des Dichtungselements 30 vorgesehen sein, wohingegen die Leitermuster 73 auf der zweiten Oberfläche 30b des Dichtungselements 30 vorgesehen sein können.
  • Während verschiedene Ausführungsformen, Konfigurationen und Aspekte der elektronischen Komponente und der elektronischen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung beispielhaft angegeben wurden, sind die Ausführungsformen, Konfigurationen und Aspekte der vorliegenden Offenbarung nicht auf die vorstehend beschriebenen beschränkt. Beispielsweise sind Ausführungsformen, Konfigurationen und Aspekte, die aus einer geeigneten Kombination von technischen Elementen erhalten werden, die in verschiedenen Ausführungsformen, Konfigurationen und Aspekten offenbart sind, ebenfalls im Umfang der Ausführungsformen, Konfigurationen und Aspekte der vorliegenden Offenbarung beinhaltet.

Claims (7)

  1. Elektronische Komponente, aufweisend: ein Element (20) mit variabler Kapazität; ein Substrat (21), das das Element mit variabler Kapazität aufweist; ein Verbindungsmuster (71, 72), das elektrisch mit dem Element mit variabler Kapazität verbunden ist und auch elektrisch mit einem Montagezielelement (100) verbunden ist; und ein Dichtungselement (30), das eine geringere Permittivität als das Substrat und einen höheren Isolationswiderstand als das Substrat aufweist, wobei das Dichtungselement das Substrat abdichtet, wobei: mindestens ein Teil des Verbindungsmusters auf einer Außenfläche (30a, 30b) des Dichtungselements angeordnet ist.
  2. Elektronische Vorrichtung, aufweisend: ein Element (20) mit variabler Kapazität; ein Substrat (21), das das Element mit variabler Kapazität aufweist; ein Verbindungsmuster (71, 72), das elektrisch mit dem Element mit variabler Kapazität verbunden ist und auch elektrisch mit einem Montagezielelement (100) verbunden ist; ein Dichtungselement (30), das eine geringere Permittivität als das Substrat und einen höheren Isolationswiderstand als das Substrat aufweist, wobei das Dichtungselement das Substrat abdichtet; und ein Leitermuster (73), das elektrisch mit dem Element mit variabler Kapazität verbunden ist und so konfiguriert ist, dass es als Antenne funktioniert, wobei: mindestens ein Teil des Verbindungsmusters an einer Außenfläche (30a, 30b) des Dichtungselements angeordnet ist; und das Leitermuster auf einer Außenfläche des Dichtungselements angeordnet ist.
  3. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 2, ferner aufweisend: eine Oszillatorschaltung, die elektrisch mit dem Element mit variabler Kapazität verbunden ist und zum Oszillieren einer Funkwelle mit einer vorbestimmten Frequenz konfiguriert ist, wobei das Dichtungselement die Oszillatorschaltung aufweist.
  4. Elektronisches Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei: das Dichtungselement das Element mit variabler Kapazität abdichtet.
  5. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 4, ferner aufweisend: mehrere elektronische Komponenten, die jeweils das Element mit variabler Kapazität, das Substrat und das Leitermuster beinhalten.
  6. Elektronisches Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei: das Element mit variabler Kapazität eine Varaktordiode ist; und die Leitermuster der elektronischen Komponenten einer Array-Antenne entsprechen.
  7. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei: das Substrat ein Galliumarsenidsubstrat ist; und das Dichtungselement Epoxidharz ist.
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