DE102021112577B4 - Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für ein elektrisches Bauelement mit plattierbaren Einkapselungsschichten und derartige Verpackung - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für ein elektrisches Bauelement mit plattierbaren Einkapselungsschichten und derartige Verpackung Download PDF

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Abstract

Verfahren (100) zur Herstellung eines Gehäuses für ein elektrisches oder elektronisches Bauelement, wobei das Verfahren (100) Folgendes umfasst:Bereitstellung einer ersten plattierbaren Verkapselungsschicht, welche ein metallhaltiges Additiv enthält (110);Aktivieren erster selektiver Bereiche auf einer Hauptoberfläche der ersten plattierbaren Verkapselungsschicht, wobei die Aktivierung der selektiven Bereiche durch einen Laserstrahl erfolgt und auf diese Weise eine elektrisch leitfähige Schicht an der Oberfläche gebildet wird, die eine Keimschicht für das nachfolgende Ausbilden einer ersten Metallisierungsschicht bildet (120);Ausbilden einer ersten Metallisierungsschicht durch elektrolytische oder stromlose Beschichtung auf den ersten aktivierten selektiven Bereichen (130); undHerstellung eines passiven elektrischen Bauelements in der Form eines Kondensators, eines Widerstands oder einer Induktivität auf der Grundlage der ersten Metallisierungsschicht (140) .

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für ein elektrisches Bauelement und auf ein Gehäuse für ein elektrisches Bauelement.
  • HINTERGRUND
  • Heutzutage werden in Gehäusen elektrischer Bauelemente, insbesondere in Halbleitergehäusen, sehr oft zusätzliche passive Komponenten wie z. B. Induktoren, Kondensatoren oder Widerstände benötigt, um Funktionen wie Signalfilterung, Entkopplung oder Rauschunterdrückung usw. zu erfüllen. Diese passiven Bauelemente werden normalerweise auf der Kundenplatine (PCB) installiert, wo sie aufgrund ihrer Abmessungen und der Genauigkeit der Bestückung eine relativ große Fläche einnehmen. Ein weiteres Problem besteht darin, dass die räumlichen Abstände zwischen den passiven Bauelementen und den funktionalen Halbleiterchips sehr groß sind, was zu Verlusten, geringer Effizienz und eingeschränkter Kompaktheit des Endprodukts führt.
  • Nur als Beispiel: Eine Halbbrückenschaltung enthält im Wesentlichen diskrete Halbleiterbauelemente, die zwei Halbleiter-Schaltchips, einen Gate-Treiber-Chip zur Steuerung der Halbleiter-Schaltchips, eine Ausgangsinduktivität und einen Ausgangskondensator für die Bereitstellung der Ausgangsspannung enthalten. Die diskreten Halbleiterbauelemente, die Ausgangsinduktivität und der Ausgangskondensator sind in der Regel auf einer Leiterplatte montiert, was zu den oben beschriebenen Problemen führt.
  • Die Druckschrift US 2018 / 0 286 687 A1 beschreibt „on package“ Kondensatoren und zeigt in den 1 A und 1B nichtplanare Grabenkondensatoren in einer Verkapselung und in 2 ein Package mit vielen Schichten und einem darin eingebetteten Kondensator mit parallelen Platten. Die Kupferverdrahtungen werden mittels LDS (Laser direct structuring) hergestellt.
  • Die Druckschrift US 2017 / 0 256 472 A1 beschreibt Herstellungsverfahren mit plattierbaren Einkapselungen mittels LDS, Titel und Abstract und, und zeigt in den 20 und 30 bis 32 ein Verfahren mit einem Aufbringen einer ersten plattierbaren Einkapselung, Aktivieren erster selektiver Gebiete auf der Oberfläche der plattierbaren Einkapselung, Bilden einer Metallisierung durch außenstromloses Plattieren, und Fertigstellen einer Antenne als passive Komponente mit der Metallisierung.
  • Die Druckschrift DE 2011 007 537 A1 beschreibt Herstellungsverfahren mit plattierbaren Einkapselungen mittels LDS und zeigt in die 5d bis 5f ein Verfahren mit Aktivieren selektiver Bereiche eines dann dort plattierbaren Kunststoffkörpers, Bilden einer Metallisierung durch stromloses oder elektrolytisches Plattieren, und Fertigstellen der Dipolstruktur einer Antenne als passive Komponente mit der Metallisierung.
  • Die Druckschrift US 2018 / 0 098 428 A1 zeigt in 2 eine als Package bezeichnete Leiterplatte mit einem darin eingebetteten Kondensator. Die Druckschrift erläutert des Weiteren ein Herstellungsverfahren zu den 3A und 3B in den Absätzen [32-38] mit einem Laserbearbeiten, um molekulare Bindungen zu brechen.
  • Aus diesen und anderen Gründen besteht ein Bedarf an der vorliegenden Offenbarung.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ein erster Aspekt der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses gemäß Patentanspruch 1.
  • Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf ein Gehäuse für ein elektrisches Bauelement gemäß Patentanspruch 10.
  • Ein dritter Aspekt der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses gemäß Patentanspruch 19.
  • Ein vierter Aspekt der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf ein Gehäuse für ein elektrisches Bauelement gemäß Patentanspruch 25.
  • Figurenliste
  • Die beigefügten Zeichnungen dienen dem weiteren Verständnis der Ausführungsformen. Zeichnungen illustrieren Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Ausführungsformen zu erklären. Andere Ausführungsformen und viele der beabsichtigten Vorteile der Ausführungsformen werden unmittelbar angenommen werden, wenn sie durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung besser verstanden werden.
  • Die Elemente in den Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstabsgetreu zueinander. Gleiche Bezugsziffern bezeichnen entsprechende ähnliche Teile.
    • 1 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines elektrischen oder elektronischen Bauelementgehäuses gemäß einem Beispiel.
    • 2 umfasst die 2A bis 2J und zeigt schematische perspektivische Darstellungen zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Herstellung eines elektrischen oder elektronischen Bauelementgehäuses gemäß einem Beispiel, bei dem als passives Bauelement ein Kondensator hergestellt wird.
    • 3 umfasst die 3A bis 3C und zeigt eine perspektivische Ansicht eines Zwischenprodukts des Verfahrensablaufs der 2A-2J (A), einen vertikalen Querschnitt durch das Zwischenprodukt (B) und eine Skizze zur Veranschaulichung der bekannten Formel für die Kapazität eines Kondensators.
    • 4 umfasst die 4A bis 4I und zeigt schematische perspektivische Darstellungen zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Herstellung eines elektrischen oder elektronischen Bauelementgehäuses gemäß einem Beispiel, bei dem als passives Bauelement ein Induktor hergestellt wird.
    • 5 umfasst die 5A bis 5C und zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts eines Zwischenprodukts eines Verfahrensablaufs der 4A-4I (A), einen vertikalen Querschnitt durch das Zwischenprodukt (B) und eine Skizze zur Veranschaulichung der bekannten Formel für die Induktivität eines Induktors.
    • 6 umfasst die 6A bis 6C und zeigt eine perspektivische Ansicht eines Zwischenprodukts eines Prozessablaufs der Herstellung eines elektrischen oder elektronischen Bauelements, in dem als passives Bauelement ein Widerstand hergestellt wird (A), einen vergrößerten Ausschnitt dieses Zwischenprodukts und ein Diagramm, das die erreichbaren Widerstandswerte in Abhängigkeit von der verwendeten Metallart zusammen mit der bekannten Formel für den Widerstand des Widerstands zeigt.
    • 7 umfasst 7A und 7B und zeigt eine perspektivische Ansicht eines Zwischenprodukts eines Prozessablaufs der Herstellung eines elektrischen oder elektronischen Bauelements, in dem als passive Komponente ein Transformator hergestellt wird (A), und einen vertikalen Querschnitt durch das Zwischenprodukt (B)
    • 8 umfasst 8A und 8B und zeigt eine perspektivische Ansicht eines elektrischen oder elektronischen Bauelements, in dem als passives Bauelement ein Induktor hergestellt ist (A), und eine weitere perspektivische Ansicht des Bauelements, die auch die darunter liegende Halbleiterbauelementstruktur zeigt.
    • 9 umfasst die 9A bis 9C und veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung eines Induktors sowie eines Kondensators in einem Bauelementepaket, indem zwei perspektivische Ansichten von zwei verschiedenen Zwischenprodukten gezeigt werden, die jeweils einen Induktor (A, B) und einen Prozessablauf ähnlich dem in 2A bis 2J gezeigten zur Herstellung eines Kondensators auf dem Induktor umfassen.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • In der folgenden detaillierten Beschreibung wird auf die beiliegenden Zeichnungen verwiesen, in denen zur Veranschaulichung bestimmte Ausführungsformen gezeigt werden, in denen die Offenbarung praktiziert werden kann. In diesem Zusammenhang werden richtungsbezogene Begriffe wie „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „vorne“, usw. mit Bezug auf die Ausrichtung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da die Komponenten der Ausführungsformen in einer Reihe von verschiedenen Ausrichtungen positioniert werden können, dient die richtungsbezogene Terminologie der Veranschaulichung und ist in keiner Weise einschränkend. Es versteht sich von selbst, dass auch andere Ausführungsformen verwendet und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne dass dies den Rahmen der vorliegenden Offenbarung sprengen würde. Die folgende detaillierte Beschreibung ist daher nicht in einem einschränkenden Sinne zu verstehen.
  • Es versteht sich, dass die Merkmale der verschiedenen hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes vermerkt ist.
  • Die in dieser Beschreibung verwendeten Begriffe „verbunden“, „angebracht“, „gekoppelt“ und/oder „elektrisch verbunden/elektrisch gekoppelt“ bedeuten nicht, dass die Elemente oder Schichten direkt miteinander in Kontakt stehen müssen; zwischen den „verbundenen“, „angebrachten“, „gekoppelten“ und/oder „elektrisch verbundenen/elektrisch gekoppelten“ Elementen können Zwischenelemente oder -schichten vorgesehen sein. Gemäß der Offenbarung können die oben genannten Begriffe jedoch auch die besondere Bedeutung haben, dass die Elemente oder Schichten direkt miteinander in Kontakt stehen, d. h. dass zwischen den „verbundenen“, „angebrachten“, „gekoppelten“ und/oder „elektrisch verbundenen/elektrisch gekoppelten“ Elementen keine dazwischenliegenden Elemente oder Schichten vorgesehen sind.
  • Ferner kann das Wort „über“, das in Bezug auf ein Teil, ein Element oder eine Materialschicht verwendet wird, das/die „über“ einer Oberfläche geformt oder angeordnet ist, hier verwendet werden, um zu bedeuten, dass das Teil, das Element oder die Materialschicht „indirekt auf“ der angedeuteten Oberfläche angeordnet (z. B. platziert, geformt, abgelagert usw.) ist, wobei ein oder mehrere zusätzliche Teile, Elemente oder Schichten zwischen der angedeuteten Oberfläche und dem Teil, dem Element oder der Materialschicht angeordnet sind. Das Wort „über“, das in Bezug auf ein Teil, ein Element oder eine Materialschicht verwendet wird, das/die „über“ einer Oberfläche geformt oder angeordnet ist, kann jedoch wahlweise auch die spezifische Bedeutung haben, dass das Teil, das Element oder die Materialschicht „direkt“, d. h. in direktem Kontakt mit der implizierten Oberfläche angeordnet (z. B. platziert, geformt, abgeschieden usw.) wird.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • 1 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines elektrischen oder elektronischen Bauelementgehäuses gemäß einem Beispiel.
  • Das Verfahren 100 gemäß 1 umfasst das Bereitstellen einer ersten plattierbaren Verkapselungsschicht (110), das Aktivieren erster selektiver Bereiche auf einer Hauptoberfläche der ersten plattierbaren Verkapselungsschicht (120), das Bilden einer ersten Metallisierungsschicht durch elektrolytisches oder stromloses Plattieren auf den ersten aktivierten selektiven Bereichen (130) und das Herstellen eines passiven elektrischen Bauelements auf der Basis der ersten Metallisierungsschicht (140).
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens 100 kann die erste plattierbare Verkapselungsschicht so bereitgestellt werden, dass ein Substrat bereitgestellt wird und die erste plattierbare Verkapselungsschicht auf dem Substrat angeordnet wird. Bei dem Substrat kann es sich um jedes übliche und konventionelle Substrat handeln, wie z. B. ein Leadframe, ein Direct Copper Bond (DCB), ein Active Metal Braze (AMB), ein isoliertes Metallsubstrat (IMS) oder eine gedruckte Metallplatte (PCB). Es kann aber auch mehr als das sein, insbesondere alles, was die Bildung der ersten beschichtbaren Verkapselungsschicht auf ihm oder um ihn herum ermöglicht.
  • Die erste und mögliche weitere plattierbare Verkapselungsschichten können ein laseraktivierbares Material enthalten, z. B. ein Additiv wie ein Laser-Direkt-Strukturierungs-Additiv (LDS-Additiv), das in ein Verkapselungs-Wirtsmaterial eingebettet ist, und wenn der Laserstrahl über die ausgewählten Bereiche geführt wird, wird das laseraktivierbare Material aktiviert. Gemäß einem Beispiel davon ist das Additiv ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus allen Arten von mit Pulver isoliertem Metall (in Nanogröße), Kupferchromoxid (Spinell), Kupferhydroxidphosphat, Kupferphosphat, Kupferchromoxidspinell, einem Kupfersulfat, einem Kupferthiocyanat, einem organischen Metallkomplex, einem Palladium/Palladium-haltigen Schwermetallkomplex ein Metalloxid, ein mit Metalloxid beschichteter Füllstoff, ein auf Glimmer aufgetragenes antimondotiertes Zinnoxid, ein kupferhaltiges Metalloxid, ein zinkhaltiges Metalloxid, ein zinnhaltiges Metalloxid, ein magnesiumhaltiges Metalloxid, ein aluminiumhaltiges Metalloxid, ein goldhaltiges Metalloxid, ein silberhaltiges Metalloxid und eine Kombination davon.
  • Die vorliegende Offenbarung bietet erhebliche Vorteile gegenüber den Lösungen des Standes der Technik. Insbesondere bietet sie ein flexibles Konzept zur Herstellung passiver elektrischer Bauelemente mit Hilfe von plattierbaren Verkapselungen. Das Herstellungsverfahren ermöglicht eine maskenlose Laserstrukturierung zusammen mit einer Metallbeschichtung, die in einem Batch-Prozess durchgeführt werden kann. Es ist jedoch auch möglich, eine maskenbasierte Strukturierung vorzunehmen, indem z. B. eine (metallische) Maske verwendet wird, die einen Teil der Schicht abdeckt, so dass ein Laserstrahl nur über die nicht abgedeckten Bereiche fahren und diese aktivieren kann. Die passiven Komponenten können unter Beibehaltung der lateralen (x- und y-) Gehäuseabmessungen skalierbar in Stapelbauweise integriert werden. Somit bietet die vorliegende Offenlegung eine flexible und anpassbare Verbindungsarchitektur.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens 100 ist das passive elektrische Bauelement ein Kondensator mit einer ersten Kondensatorplatte, die in der ersten Metallisierungsschicht hergestellt ist, und mindestens einer zweiten Kondensatorplatte, die in der zweiten Metallisierungsschicht hergestellt ist.
  • 2 umfasst die 2A bis 2J und veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen oder elektronischen Baugruppe, in der ein Kondensator als passives Bauelement hergestellt wird.
  • 2A zeigt die Ausgangskonstellation, die durch eine Baugruppe gegeben ist, die ein Leadframe oder ein beliebiges anderes Substrat 1 und eine beliebige Struktur 2 umfasst, die auf dem Substrat 1 angeordnet ist. Bei der Struktur 2 kann es sich beispielsweise um ein Halbleiterchip-Gehäuse handeln, das einen oder mehrere Halbleiterchips enthält, die miteinander verbunden sind, um eine elektronische Schaltung wie beispielsweise eine Halbbrückenschaltung zu bilden.
  • 2B zeigt den Aufbau nach dem Aufbringen einer ersten beschichtbaren Verkapselungsschicht 3 auf die Struktur 2. Die erste plattierbare Verkapselungsschicht 3 kann so aufgebracht werden, dass sie die obere Hauptfläche sowie Teile der Seitenflächen der Struktur 2 bedeckt.
  • 2C zeigt die Anordnung nach der Aktivierung der oberen Hauptoberfläche der ersten beschichtbaren Verkapselungsschicht 3 und der dadurch erfolgenden Bildung elektrisch leitender Bereiche auf der oberen Hauptoberfläche der ersten beschichtbaren Verkapselungsschicht 3. Die Aktivierung kann durch einen Laserstrahl erfolgen, der über die obere Fläche der ersten beschichtbaren Verkapselungsschicht 3 streicht. Im vorliegenden Fall wird im Wesentlichen die gesamte Fläche ohne einen schmalen Randbereich der oberen Hauptoberfläche der ersten beschichtbaren Verkapselungsschicht 3 durch den Laserstrahl aktiviert.
  • 2D zeigt die Baugruppe nach Bildung einer ersten Metallisierungsschicht 4 durch elektrolytische oder stromlose Abscheidung auf dem elektrisch leitenden Bereich. Die erste Metallisierungsschicht 4 wird die untere Platte der beiden zu bildenden Kondensatoren sein.
  • 2E zeigt die Anordnung nach dem Aufbringen einer zweiten beschichtbaren Verkapselungsschicht 5 auf die obere Hauptfläche der ersten Metallisierungsschicht 4. Vor dem Aufbringen der zweiten beschichtbaren Verkapselungsschicht 5 könnte eine Haftschicht auf die obere Hauptfläche der ersten Metallisierungsschicht 4 aufgebracht werden, gefolgt von einer Schicht aus einem hochdielektrischen Material, um die Kapazität des Kondensators zu erhöhen (siehe 3B) .
  • 2F zeigt den Aufbau nach der Aktivierung von Bereichen der oberen Hauptoberfläche der zweiten plattierbaren Verkapselungsschicht 5 und der damit verbundenen Ausbildung elektrisch leitender Bereiche auf der oberen Hauptoberfläche der ersten plattierbaren Verkapselungsschicht 5. Die Aktivierung kann durch einen Laserstrahl erfolgen, der über die obere Fläche der zweiten beschichtbaren Verkapselungsschicht 5 streicht. Im vorliegenden Fall werden zwei Bereiche 5A und 5B durch den Laserstrahl aktiviert, wobei die Bereiche 5A und 5B in einer räumlichen Beziehung nebeneinander liegen. Nur ein schmaler Streifen, der die Bereiche 5A und 5B trennt, und ein schmaler Randbereich der oberen Hauptfläche der ersten beschichtbaren Verkapselungsschicht 5 werden nicht durch den Laserstrahl aktiviert.
  • 2G zeigt die Anordnung nach der Bildung einer zweiten Metallisierungsschicht 6, die Metallisierungsschichtbereiche 6A und 6B durch elektrolytische oder stromlose Beschichtung auf den elektrisch leitenden Bereichen 5A und 5B umfasst. Die Metallisierungsschichten 6A und 6B werden zu den oberen Platten der beiden zu bildenden Kondensatoren. Es ist praktisch, dass jeder der beiden Kondensatoren eine Kapazität von 2,22 pF hat.
  • 2H zeigt die Anordnung nach dem Aufbringen einer dritten plattierbaren Verkapselungsschicht 7 auf die obere Hauptfläche der zweiten Metallisierungsschichtbereiche 6A und 6B.
  • 2I zeigt den Aufbau nach der Aktivierung von Bereichen der oberen Hauptoberfläche der dritten plattierbaren Verkapselungsschicht 7 und dadurch der Bildung von elektrisch leitenden Bereichen 7A und 7B auf der oberen Hauptoberfläche der ersten plattierbaren Verkapselungsschicht 7. Die Aktivierung kann durch einen Laserstrahl erfolgen, der über die obere Fläche der dritten beschichtbaren Verkapselungsschicht 7 streicht. Im vorliegenden Fall werden zwei Bereiche 7A und 7B durch den Laserstrahl aktiviert, wobei die Bereiche 7A und 7B in einem entgegengesetzten räumlichen Verhältnis liegen.
  • 2J zeigt die Baugruppe nach der Bildung einer dritten Metallisierungsschicht 10 mit Metallisierungsschichtbereichen 10A und 10B durch elektrolytische oder stromlose Beschichtung auf den elektrisch leitenden Bereichen 7A und 7B. Die Metallisierungsschichten 10A und 10B dienen als äußere Anschlüsse der fertigen Baugruppe.
  • 3 umfasst 3A und 3B und zeigt weitere Details des Zwischenprodukts, wie es in 2G gezeigt wurde.
  • 3A entspricht 2G und zeigt erneut den Aufbau nach Bildung einer zweiten Metallisierungsschicht 6, die Metallisierungsschichtbereiche 6A und 6B umfasst.
  • 3B zeigt einen vertikalen Querschnitt durch das Zwischenprodukt. Wie bereits angedeutet, kann vor dem Aufbringen der zweiten plattierbaren Verkapselungsschicht 5 eine nichtleitende Klebstoffschicht 8 auf die obere Hauptoberfläche der ersten Metallisierungsschicht 4 aufgebracht und anschließend eine Schicht aus hochdielektrischem Material 9 auf die Klebstoffschicht 8 aufgebracht werden.
  • 3C zeigt eine Skizze, die die bekannte Formel für die Kapazität eines Kondensators veranschaulicht, wobei ε die Dielektrizitätskonstante des dielektrischen Materials, A die Fläche der Platten und d der Abstand zwischen den Platten ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens 100 ist das passive elektrische Bauelement ein Induktor.
  • 4 umfasst die 4A bis 4I und zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für ein elektrisches oder elektronisches Bauelement, in dem ein Induktor als passives Bauelement hergestellt wird.
  • 4A zeigt die Ausgangskonstellation, die durch eine Baugruppe gegeben ist, die ein Leadframe oder ein beliebiges anderes Substrat 11 und eine beliebige Struktur 12 umfasst, die auf dem Substrat 11 angeordnet ist. Bei der Struktur 12 kann es sich beispielsweise um ein Halbleiterchip-Gehäuse handeln, das einen oder mehrere Halbleiterchips enthält, die miteinander verbunden sind, um eine elektronische Schaltung wie beispielsweise eine Halbbrückenschaltung zu bilden.
  • 4B zeigt den Aufbau nach dem Aufbringen einer ersten beschichtbaren Verkapselungsschicht 13 auf die Struktur 12. Die erste plattierbare Verkapselungsschicht 13 kann so aufgebracht werden, dass sie die obere Hauptfläche sowie Teile der Seitenflächen der Struktur 12 bedeckt.
  • 4C zeigt die Anordnung nach der Aktivierung von Bereichen 13A der oberen Hauptoberfläche der ersten beschichtbaren Verkapselungsschicht 13 und dadurch der Bildung aktivierter Bereiche 13A auf der oberen Hauptoberfläche der ersten beschichtbaren Verkapselungsschicht 3. Die Aktivierung kann durch einen Laserstrahl erfolgen, der über die obere Fläche der ersten beschichtbaren Verkapselungsschicht 3 streicht. Im vorliegenden Fall wird eine Vielzahl von streifenförmigen Bereichen aktiviert, die in 4D zu sehen sind.
  • 4D zeigt die Baugruppe nach Bildung einer ersten Metallisierungsschicht 14 in Form von streifenförmigen Metallisierungsbereichen 14A durch elektrolytische oder stromlose Beschichtung auf den elektrisch leitenden Bereichen. Die Metallisierungsbereiche 14A werden zu den ersten unteren Abschnitten der Wicklungen des zu bildenden Induktors. Wie in 4C und D zu sehen ist, können die aktivierten Bereiche 13A und die streifenförmigen Metallisierungsbereiche 14A in vier Reihen angeordnet werden, wobei die Reihen nebeneinander liegen und die Streifen in jeder Reihe parallel und nebeneinander angeordnet sind. Folglich erstrecken sich alle streifenförmigen Metallisierungsschichten 14A in ein und dieselbe Längsrichtung der Streifen.
  • 4E zeigt die Anordnung nach dem Aufbringen einer zweiten plattierbaren Verkapselungsschicht 15 auf die obere Hauptfläche der ersten Verkapselungsschicht 13 und die streifenförmigen Metallisierungsbereiche 14A. Vor dem Aufbringen der zweiten plattierbaren Verkapselungsschicht 15 könnte eine Haftschicht auf die obere Hauptfläche der ersten Verkapselungsschicht 13 und die streifenförmigen Metallisierungsbereiche 14A aufgebracht werden, gefolgt von einer Schicht aus einem hochpermeablen Material, um die Induktivität des Induktors zu erhöhen (siehe 5B).
  • 4F zeigt den Aufbau nach der Aktivierung von Bereichen in einem oberen Schichtabschnitt der zweiten plattierbaren Verkapselungsschicht 15 und der dadurch erfolgenden Bildung von elektrisch leitenden Säulen 15A, die im Wesentlichen vertikal verlaufen können und die dem Zweck von elektrischen Verbindungen zwischen den unteren Abschnitten der Wicklungen des Induktors und den im nächsten Schritt zu bildenden oberen Abschnitten dienen werden. Die Aktivierung kann wiederum durch einen Laserstrahl erfolgen, der die zweite plattierbare Verkapselungsschicht 15 punktweise bestrahlt, so dass jede der dadurch erzeugten elektrisch leitenden Säulen 15A mit einem der Enden der streifenförmigen Metallisierungsbereiche 14A elektrisch verbunden ist.
  • 4G zeigt die Baugruppe nach dem Bilden einer zweiten Metallisierungsschicht 16 in Form von streifenförmigen abgeschrägten Metallisierungsbereichen 16A durch elektrolytisches oder stromloses Beschichten in der Weise, dass jeder der streifenförmigen Metallisierungsbereiche 16A elektrisch zwischen oberen Enden von diagonal benachbarten elektrisch leitenden Säulen 15A verbunden ist. Die streifenförmigen Metallisierungsbereiche 16A werden zu zweiten oberen Abschnitten von Wicklungen des zu bildenden Induktors. Wie in 4G und H zu sehen ist, können die streifenförmigen schrägen Metallisierungsbereiche 16A in vier Reihen angeordnet werden, wobei die Reihen nebeneinander liegen und die Streifen in jeder Reihe parallel und nebeneinander angeordnet sind, jedoch mit einer sich von einer Reihe zur anderen ändernden schrägen Richtung. Infolgedessen ist jeder schräge streifenförmige Metallisierungsbereich 16A mit einem Ende eines streifenförmigen Metallisierungsbereichs 14A und mit einem Ende eines anderen Endes eines anderen streifenförmigen Metallisierungsbereichs 14A über zwei verschiedene vertikale Spalten 15A verbunden.
  • 4H zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus 4G, in dem sowohl die unteren streifenförmigen Metallisierungsbereiche 14A als auch die oberen schrägen streifenförmigen Metallisierungsbereiche 16A zu sehen sind, wobei letztere zwischen oberen Enden von diagonal benachbarten elektrisch leitenden Säulen 15A elektrisch verbunden sind. Die Induktivität einer solchen Induktivität kann in der Größenordnung von 3 nH liegen, ausgehend von 25 µm Leiterbahndicke und 50 µm Schichtdicke der zweiten plattierbaren Verkapselungsschicht 15 entsprechend 50 um Länge der elektrisch leitenden Spalten 15A. Die relative Permeabilität der zweiten plattierbaren Verkapselungsschicht kann in der Größenordnung von 1 liegen.
  • 4I zeigt die Baugruppe nach dem Aufbringen einer dritten plattierbaren Verkapselungsschicht 17 auf die obere Hauptfläche der zweiten plattierbaren Verkapselungsschicht 15 und die streifenförmigen Metallisierungsbereiche 16A. Es ist auch möglich, dass die dritte Verkapselungsschicht 17 nicht aus einem beschichtbaren Material besteht.
  • 5A entspricht 4G und 4H und zeigt wiederum den Aufbau nach der Bildung der zweiten Metallisierungsschicht 16 in Form der streifenförmig abgeschrägten Metallisierungsschichten 16A.
  • 5B zeigt einen vertikalen Querschnitt durch das Zwischenprodukt. Wie oben angedeutet, kann vor dem Aufbringen der zweiten plattierbaren Verkapselungsschicht 15 eine nichtleitende Klebeschicht 18 auf die Oberseite der ersten Verkapselungsschicht 13 und die streifenförmigen Metallisierungsbereiche 14A aufgebracht werden und anschließend eine hochpermeable Materialschicht 19 auf die Klebeschicht 18 aufgebracht werden, um die Induktivität des Induktors zu erhöhen. Im Falle einer magnetischen Legierung, z.B. einer weichmagnetischen Kobalt-Eisen-Legierung, könnte eine relative Permeabilität in der Größenordnung von 18.000 mit einer Dicke der Schicht 19 von 50 um erreicht werden, was zu einer Induktivität von 0,24 mH für eine Schicht der Herstellung führt.
  • Alternativ könnte die zweite plattierbare Verkapselungsschicht 15 statt mit der hochpermeablen Materialschicht 19 mit einem magnetischen Legierungspulver oder -partikeln vorgemischt werden, um ihre magnetischen Eigenschaften zu verbessern.
  • 5C zeigt eine Skizze zur Veranschaulichung der bekannten Formel für die Induktivität eines Induktors mit den folgenden Parametern:
    • L = Induktivität der Spule
    • N = Anzahl der Windungen in der Drahlspule (gerader Draht = 1)
    • µ = Durchlässigkeit des Kernmaterials
    • µr = Relative Durchlässigkeit
    • µ0 = 1,26 × 10–6 T-m/At Durchlässigkeit des freien Raums
    • A = Fläche der Spule
    • l = durchschnittliche Länge der Spule
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens 100 ist das passive elektrische Bauelement ein Widerstand.
  • 6 umfasst die 6A bis 6C und veranschaulicht die Herstellung eines elektrischen oder elektronischen Bauelements, in der als passives Bauelement ein Widerstand hergestellt wird.
  • 6A zeigt eine perspektivische Ansicht von unten auf ein Zwischenprodukt eines Verfahrensablaufs. Das Zwischenprodukt umfasst eine plattierbare Verkapselungsschicht 23, die auf einem beliebigen Substrat angeordnet sein kann, wie es in einer der Ausführungsformen gezeigt wurde. Auf einer Oberseite der plattierbaren Verkapselungsschicht 23 ist eine mäanderförmige oder gewickelte Drahtstruktur 24 angeordnet, die als Widerstand verwendet werden kann und Endpads umfassen kann, die mit jeder Art von elektrischer Schaltung verbunden werden können.
  • 6B zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Drahtstruktur 24. Die Drahtstruktur 24 kann hergestellt werden, indem ein Bereich der beschichtbaren Verkapselungsschicht 23, der den Abmessungen der herzustellenden Drahtstruktur entspricht, mit einem Laser aktiviert wird und anschließend eine beliebige Art von Metall durch elektrolytische oder stromlose Beschichtung auf den laseraktivierten Bereich aufgebracht wird.
  • 6C zeigt ein Diagramm, das die erreichbaren Widerstandswerte in Abhängigkeit von der verwendeten Metallart zusammen mit der bekannten Formel für den Widerstand des Widerstands zeigt. Die Widerstandswerte sind auf 50 % der für die Drahtstruktur 24 verwendeten Fläche bezogen. Die Formel enthält die folgenden Parameter:
    • R = Widerstand
    • ρ = spezifischer Widerstand
    • A = Querschnittsfläche
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens 100 ist das passive elektrische Bauelement ein Transformator.
  • 7 besteht aus 7A und 7B und zeigt eine perspektivische Ansicht eines elektrischen oder elektronischen Bauelements, in dem als passives Bauelement ein Transformator hergestellt ist (A), und einen vertikalen Querschnitt durch das Zwischenprodukt (B).
  • Der in 7A gezeigte Transformator umfasst eine erste und eine zweite Wicklung 26A und einen geschlossenen Magnetkern 29, der zwischen dem oberen und dem unteren Teil der ersten bzw. zweiten Wicklung 26A angeordnet ist. Die ersten und zweiten Wicklungen sind mit äußeren Pads 26B, 26C verbunden. Die Wicklungen können auf die gleiche Weise hergestellt werden, wie sie oben in 4 im Zusammenhang mit der Herstellung des Induktors beschrieben wurde, so dass die Details hier nicht wiederholt werden.
  • 7B zeigt einen vertikalen Querschnitt durch eine der ersten oder zweiten Wicklungen. Dementsprechend umfasst der Transformator eine erste (plattierbare) Verkapselungsschicht 23, eine erste Metallisierungsschicht 24, die untere Teile der Wicklung umfasst, eine zweite (plattierbare) Verkapselungsschicht 25 und eine zweite Metallisierungsschicht 26A, die obere Teile der Wicklung umfasst. Der Magnetkern kann aus einem hochpermeablen Material bestehen, das in die zweite Verkapselungsschicht 25 eingebettet ist, und der Magnetkern 29 kann mit Hilfe einer Haftschicht 28 an der ersten Metallisierungsschicht 24 befestigt werden.
  • 8 umfasst 8A und 8B und zeigt eine perspektivische Ansicht eines elektrischen oder elektronischen Bauelements, in dem als passives Bauelement ein Induktor hergestellt ist (A), und eine weitere perspektivische Ansicht des Bauelements, die auch die darunter liegende Halbleiterbauelementstruktur zeigt.
  • Wie in 8 gezeigt, kann das Bauelement ein Substrat 31 umfassen, das z.B. ein Leadframe oder ein anderes Substrat sein kann, wie bereits erwähnt. Auf dem Substrat 31 ist eine Struktur 32 angeordnet, die eine vollständige elektronische Schaltung mit einem oder mehreren miteinander verbundenen Halbleiterchips sein kann, wie in 8B gezeigt. Oberhalb der Struktur 31 ist eine Induktionsspule 36 angebracht, die elektrisch mit der elektronischen Schaltung verbunden ist und als Ausgangsinduktor der elektronischen Schaltung dienen kann. Die Induktivität 36 kann auf der Basis eines Schichtstapels 33 hergestellt werden, wie er in Verbindung mit 4 beschrieben wurde. Die Induktivität 36 kann aus einem geschlossenen Ring bestehen oder eine Form wie in 4G haben.
  • 9 schließlich zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform, bei der zwei verschiedene passive Bauelemente, nämlich eine Induktivität und ein Kondensator, in einem Bauelement hergestellt werden.
  • Insbesondere 9 umfasst die 9A bis 9C und illustriert ein Verfahren zur Herstellung einer Induktivität sowie eines Kondensators in einem Bauelementepaket. Zunächst wird ein Bauelement gemäß 9A oder 9B hergestellt. 9A zeigt ein Bauelement 40, die der in 4G dargestellten Bauelement entsprechen kann, und 9B zeigt ein Bauelement 50, das dem in 8 dargestellten Bauelement entsprechen kann. In einem weiteren Herstellungsprozess wird dann ein Kondensator über der Induktivität einer der Bauelemente 40 oder 50 hergestellt. Das Verfahren ist schematisch mit 60 bezeichnet und kann dem in 2 beschriebenen Herstellungsverfahren entsprechen. Auf diese Weise können eine Induktivität und ein Kondensator in einem Gehäuse integriert werden und zum Beispiel als Ausgangsinduktivität und Ausgangskondensator einer Halbleiter-Halbbrückenschaltung dienen.
  • BEISPIELE
  • Im Folgenden werden ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Moduls und ein elektrisches Modul anhand von Beispielen erläutert.
  • Beispiel 1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen oder elektronischen Bauelementgehäuses, wobei das Verfahren das Bereitstellen einer ersten plattierbaren Verkapselungsschicht, das Aktivieren erster selektiver Bereiche auf einer Hauptoberfläche der ersten plattierbaren Verkapselungsschicht, das Bilden einer ersten Metallisierungsschicht durch elektrolytisches oder stromloses Plattieren auf den ersten aktivierten selektiven Bereichen und das Herstellen einer passiven elektrischen Komponente auf der Basis der ersten Metallisierungsschicht umfasst.
  • Beispiel 2 ist ein Verfahren gemäß Beispiel 1, ferner umfassend das Aufbringen einer zweiten plattierbaren Verkapselungsschicht auf die erste Metallisierungsschicht, das Aktivieren zweiter selektiver Bereiche auf einer Hauptoberfläche der zweiten plattierbaren Verkapselungsschicht, das Bilden einer zweiten Metallisierungsschicht auf den zweiten aktivierten ausgewählten Bereichen durch elektrolytisches oder stromloses Plattieren.
  • Beispiel 3 ist ein Verfahren gemäß Beispiel 2, das ferner die Herstellung eines passiven elektrischen Bauelements auf der Grundlage der ersten und zweiten Metallisierungsschicht umfasst.
  • Beispiel 4 ist ein Verfahren gemäß Beispiel 1, wobei das passive elektrische Bauelement ein in der ersten Metallisierungsschicht hergestellter Widerstand ist.
  • Beispiel 5 ist ein Verfahren gemäß einem der Beispiele 2 oder 3, wobei das passive elektrische Bauelement ein Kondensator ist, der eine erste Kondensatorplatte, die in der ersten Metallisierungsschicht hergestellt ist, und eine zweite Kondensatorplatte, die in der zweiten Metallisierungsschicht hergestellt ist, umfasst.
  • Beispiel 6 ist ein Verfahren gemäß Beispiel 5, wobei das Aufbringen der zweiten plattierbaren Verkapselungsschicht das Einbringen eines dielektrischen Materials mit einer hohen Dielektrizitätskonstante in die zweite plattierbare Verkapselungsschicht umfasst.
  • Beispiel 7 ist ein Verfahren gemäß einem der Beispiele 2 oder 3, wobei das passive elektrische Bauelement eine Induktionsspule oder ein Transformator ist, der eine Spule mit mehreren Spulenwicklungen umfasst, wobei erste Abschnitte der Spulenwicklungen in der ersten Metallisierungsschicht hergestellt werden, zweite Abschnitte der Spulenwicklungen in der zweiten Metallisierungsschicht hergestellt werden und dritte Abschnitte der Spulenwicklungen als elektrische Durchgangsverbindungen zwischen den ersten und den zweiten Abschnitten in der zweiten plattierbaren Verkapselungsschicht ausgebildet werden.
  • Beispiel 8 ist ein Verfahren gemäß Beispiel 7, bei dem die elektrischen Durchkontaktierungen durch eines oder mehrere der folgenden Elemente hergestellt werden: laseraktivierte Vias, vertikale Drähte, Stub Bumps oder Lötkugeln.
  • Beispiel 9 ist das Verfahren gemäß Beispiel 7 oder 8, wobei das Aufbringen der zweiten plattierbaren Verkapselungsschicht das Einbringen eines Materials mit hoher Permeabilität in die zweite plattierbare Verkapselungsschicht umfasst.
  • Beispiel 10 ist ein Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Beispiele, wobei die Aktivierung selektiver Bereiche durch einen Laserstrahl erfolgt.
  • Beispiel 11 ist eine Verpackung für ein elektrisches oder elektronisches Bauelement, umfassend:
    • eine erste plattierbare Verkapselungsschicht mit ersten aktivierten Bereichen auf einer Hauptoberfläche der ersten plattierbaren Verkapselungsschicht;
    • eine erste Metallisierungsschicht, die auf den ersten aktivierten Bereichen angeordnet ist; und
    • ein passives elektrisches Bauelement, das auf der Grundlage der ersten Metallisierungsschicht gebildet wird.
  • Beispiel 12 ist die Bauelementpackung gemäß Beispiel 11, die ferner eine zweite plattierbare Verkapselungsschicht, die auf der ersten Metallisierungsschicht angeordnet ist und zweite aktivierte Bereiche auf oder in der zweiten plattierbaren Verkapselungsschicht umfasst, und eine zweite Metallisierungsschicht, die auf den zweiten aktivierten Bereichen angeordnet ist, umfasst.
  • Beispiel 13 ist die Bauelementverpackung gemäß Beispiel 10 oder 11, die außerdem ein passives elektrisches Bauelement umfasst, das auf der Grundlage der ersten und zweiten Metallisierungsschicht gebildet wird.
  • Beispiel 14 ist die Bauelementverpackung gemäß Beispiel 11, wobei die passive elektrische Komponente ein Widerstand ist, der in der ersten Metallisierungsschicht hergestellt ist.
  • Beispiel 15 ist die Bauelementeverpackung gemäß einem der Beispiele 11 bis 13, wobei die passive elektrische Komponente ein Kondensator ist, der eine erste Kondensatorplatte, die in der ersten Metallisierungsschicht hergestellt ist, und mindestens eine zweite Kondensatorplatte, die in der zweiten Metallisierungsschicht hergestellt ist, umfasst.
  • Beispiel 16 ist die Bauelementeverpackung gemäß Beispiel 15, bei der eine Schicht aus dielektrischem Material mit einer hohen Dielektrizitätskonstante in die zweite plattierbare Verkapselungsschicht eingearbeitet ist.
  • Beispiel 17 ist die Bauelementeverpackung gemäß einem der Beispiele 11 bis 13, wobei das passive elektrische Bauelement eine Induktivität oder ein Transformator ist, der eine Spule mit einer Vielzahl von Spulenwicklungen umfasst, wobei erste Abschnitte der Spulenwicklungen in der ersten Metallisierungsschicht hergestellt sind, zweite Abschnitte der Spulenwicklungen in der zweiten Metallisierungsschicht hergestellt sind und dritte Abschnitte der Spulenwicklungen als elektrische Durchgangsverbindungen zwischen den ersten und den zweiten Abschnitten in der zweiten plattierbaren Verkapselungsschicht ausgebildet sind.
  • Beispiel 18 ist das Bauelementgehäuse gemäß Beispiel 17, bei dem die elektrischen Durchgangsverbindungen durch eines oder mehrere der folgenden Elemente hergestellt werden: laseraktivierte Vias, vertikale Drähte, Stub Bumps oder Lotkugeln.
  • Beispiel 19 ist die Bauelementpackung gemäß Beispiel 17 oder 18, wobei eine Materialschicht mit hoher Permeabilität in die zweite plattierbare Verkapselungsschicht eingearbeitet ist.
  • Beispiel 20 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für ein elektrisches oder elektronisches Bauelement, wobei das Verfahren Folgendes umfasst
    Bereitstellung einer ersten Verkapselungsschicht;
    Bildung einer ersten Metallisierungsschicht auf der ersten Verkapselungsschicht durch elektrolytische oder stromlose Beschichtung;
    Aufbringen einer zweiten Einkapselungsschicht auf die erste Metallisierungsschicht;
    Ausbilden einer zweiten Metallisierungsschicht auf der zweiten Verkapselungsschicht durch elektrolytisches oder stromloses Plattieren; und
    Herstellung eines passiven elektrischen Bauelements auf der Basis der ersten und zweiten Metallisierungsschicht.
  • Beispiel 21 ist das Verfahren gemäß Beispiel 20, wobei eine oder mehrere der ersten und zweiten Verkapselungsschichten ein plattierbares Verbundmaterial umfassen.
  • Beispiel 22 ist das Verfahren gemäß Beispiel 20 oder 21, wobei die passive elektrische Komponente ein Kondensator ist, der eine erste Kondensatorplatte, die in der ersten Metallisierungsschicht hergestellt ist, und mindestens eine zweite Kondensatorplatte, die in der zweiten Metallisierungsschicht hergestellt ist, umfasst.
  • Beispiel 23 ist das Verfahren gemäß Beispiel 22, wobei das Aufbringen der zweiten Verkapselungsschicht das Einarbeiten einer Schicht aus dielektrischem Material mit einer hohen Dielektrizitätskonstante in die zweite Verkapselungsschicht umfasst.
  • Beispiel 24 ist das Verfahren gemäß einem der Beispiele 20 oder 21, wobei das passive elektrische Bauelement eine Induktionsspule oder ein Transformator mit einer Spule ist, die eine Vielzahl von Spulenwicklungen umfasst, wobei erste Abschnitte der Spulenwicklungen in der ersten Metallisierungsschicht hergestellt werden, zweite Abschnitte der Spulenwicklungen in der zweiten Metallisierungsschicht hergestellt werden und dritte Abschnitte der Spulenwicklungen als elektrische Durchgangsverbindungen zwischen den ersten und den zweiten Abschnitten in der zweiten Verkapselungsschicht ausgebildet werden.
  • Beispiel 25 ist das Verfahren gemäß Beispiel 24, wobei die elektrischen Durchkontaktierungen durch eine oder mehrere laseraktivierte Vias, vertikale Drähte, Stub Bumps oder Lötkugeln hergestellt werden.
  • Beispiel 26 ist das Verfahren gemäß Beispiel 24 oder 25, wobei das Aufbringen der zweiten Einkapselungsschicht das Einbringen einer Materialschicht mit hoher Permeabilität in die zweite Einkapselungsschicht umfasst.
  • Beispiel 27 ist eine Verpackung für ein elektrisches oder elektronisches Bauelement, die eine erste Verkapselungsschicht und eine erste Metallisierungsschicht, die auf der ersten Verkapselungsschicht angeordnet ist, umfasst, eine zweite Verkapselungsschicht, die auf der ersten Metallisierungsschicht angeordnet ist, eine zweite Metallisierungsschicht, die auf der zweiten Verkapselungsschicht angeordnet ist; und ein passives elektrisches Bauelement, hergestellt auf der Grundlage von erste und zweite Metallisierungsschicht.
  • Beispiel 28 ist die Bauelementpackung gemäß Beispiel 27, wobei eine oder mehrere der ersten und zweiten Verkapselungsschichten ein plattierbares Verbundmaterial umfassen.
  • Beispiel 29 ist das Bauelementepaket gemäß Beispiel 27 oder 28, wobei das passive elektrische Bauelement ein Kondensator ist, der eine erste Kondensatorplatte, die in der ersten Metallisierungsschicht hergestellt ist, und mindestens eine zweite Kondensatorplatte, die in der zweiten Metallisierungsschicht hergestellt ist, umfasst.
  • Beispiel 30 ist die Bauelementeverpackung gemäß Beispiel 29, wobei eine Schicht aus dielektrischem Material mit einer hohen Dielektrizitätskonstante in die zweite Verkapselungsschicht eingearbeitet ist.
  • Beispiel 31 ist die Bauelementeverpackung gemäß Beispiel 27 oder 28, wobei das passive elektrische Bauelement eine Induktionsspule oder ein Transformator ist, der eine Spule mit mehreren Spulenwicklungen umfasst, wobei erste Abschnitte der Spulenwicklungen in der ersten Metallisierungsschicht hergestellt sind, zweite Abschnitte der Spulenwicklungen in der zweiten Metallisierungsschicht hergestellt sind und dritte Abschnitte der Spulenwicklungen als elektrische Durchgangsverbindungen zwischen den ersten und den zweiten Abschnitten in der zweiten Verkapselungsschicht ausgebildet sind.
  • Beispiel 32 ist die Bauelementpackung gemäß Beispiel 31, wobei eine Materialschicht mit hoher Permeabilität in die zweite Verkapselungsschicht eingearbeitet ist.
  • Darüber hinaus kann ein bestimmtes Merkmal oder ein bestimmter Aspekt einer Ausführungsform der Offenbarung zwar nur in Bezug auf eine von mehreren Ausführungsformen offenbart worden sein, doch kann ein solches Merkmal oder ein solcher Aspekt mit einem oder mehreren anderen Merkmalen oder Aspekten der anderen Ausführungsformen kombiniert werden, wie es für eine gegebene oder bestimmte Anwendung erwünscht und vorteilhaft sein kann. Soweit die Begriffe „einschlie-ßen“, „haben“, „mit“ oder andere Varianten davon in der detaillierten Beschreibung oder in den Ansprüchen verwendet werden, sind diese Begriffe in ähnlicher Weise wie der Begriff „umfassen“ umfassend zu verstehen. Darüber hinaus ist zu verstehen, dass Ausführungsformen der Offenbarung in diskreten Schaltungen, teilintegrierten Schaltungen oder vollintegrierten Schaltungen oder Programmiermitteln implementiert sein können. Auch der Begriff „beispielhaft“ ist lediglich als Beispiel zu verstehen und nicht als das Beste oder Optimale. Es ist auch zu beachten, dass die hier dargestellten Merkmale und/oder Elemente der Einfachheit und des besseren Verständnisses halber mit bestimmten Abmessungen zueinander dargestellt sind und dass die tatsächlichen Abmessungen erheblich von den hier dargestellten abweichen können.
  • Obwohl hierin spezifische Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wurden, werden Fachleute erkennen, dass die gezeigten und beschriebenen spezifischen Ausführungsformen durch eine Vielzahl alternativer und/oder gleichwertiger Implementierungen ersetzt werden können, ohne dass der Umfang der vorliegenden Offenbarung beeinträchtigt wird.

Claims (29)

  1. Verfahren (100) zur Herstellung eines Gehäuses für ein elektrisches oder elektronisches Bauelement, wobei das Verfahren (100) Folgendes umfasst: Bereitstellung einer ersten plattierbaren Verkapselungsschicht, welche ein metallhaltiges Additiv enthält (110); Aktivieren erster selektiver Bereiche auf einer Hauptoberfläche der ersten plattierbaren Verkapselungsschicht, wobei die Aktivierung der selektiven Bereiche durch einen Laserstrahl erfolgt und auf diese Weise eine elektrisch leitfähige Schicht an der Oberfläche gebildet wird, die eine Keimschicht für das nachfolgende Ausbilden einer ersten Metallisierungsschicht bildet (120); Ausbilden einer ersten Metallisierungsschicht durch elektrolytische oder stromlose Beschichtung auf den ersten aktivierten selektiven Bereichen (130); und Herstellung eines passiven elektrischen Bauelements in der Form eines Kondensators, eines Widerstands oder einer Induktivität auf der Grundlage der ersten Metallisierungsschicht (140) .
  2. Verfahren (100) nach Anspruch 1, ferner umfassend Aufbringen einer zweiten plattierbaren Verkapselungsschicht auf die erste Metallisierungsschicht; Aktivierung von zweiten selektiven Bereichen auf einer Hauptoberfläche der zweiten plattierbaren Verkapselungsschicht; Bildung einer zweiten Metallisierungsschicht auf den zweiten aktivierten ausgewählten Bereichen durch elektrolytische oder stromlose Beschichtung.
  3. Verfahren (100) nach Anspruch 2, ferner umfassend Herstellung eines passiven elektrischen Bauelements auf der Basis der ersten und zweiten Metallisierungsschicht.
  4. Verfahren (100) nach Anspruch 1, wobei das passive elektrische Bauelement ist ein in der ersten Metallisierungsschicht hergestellter Widerstand.
  5. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei das passive elektrische Bauelement ein Kondensator ist, der eine erste Kondensatorplatte, die in der ersten Metallisierungsschicht hergestellt ist, und eine zweite Kondensatorplatte, die in der zweiten Metallisierungsschicht hergestellt ist, umfasst.
  6. Verfahren (100) nach Anspruch 5, wobei das Aufbringen der zweiten plattierbaren Verkapselungsschicht das Einbringen eines dielektrischen Materials mit einer hohen Dielektrizitätskonstante in die zweite plattierbare Verkapselungsschicht umfasst.
  7. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei das passive elektrische Bauelement eine Induktivität oder ein Transformator ist, der eine Spule mit mehreren Spulenwicklungen umfasst, wobei erste Abschnitte der Spulenwicklungen in der ersten Metallisierungsschicht hergestellt sind, zweite Abschnitte der Spulenwicklungen in der zweiten Metallisierungsschicht hergestellt sind und dritte Abschnitte der Spulenwicklungen als elektrische Durchgangsverbindungen zwischen den ersten und den zweiten Abschnitten in der zweiten plattierbaren Verkapselungsschicht ausgebildet sind.
  8. Verfahren (100) nach Anspruch 7, wobei die elektrischen Durchkontaktierungen werden durch ein oder mehrere laseraktivierte Vias, vertikale Drähte, Stub Bumps oder Lotkugeln hergestellt.
  9. Verfahren (100) nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Aufbringen der zweiten plattierbaren Verkapselungsschicht das Einarbeiten eines Materials mit hoher Permeabilität in die zweite plattierbare Verkapselungsschicht umfasst.
  10. Verpackung für ein elektrisches oder elektronisches Bauelement, aufweisend: eine erste plattierbare Verkapselungsschicht (3; 13; 23), welche ein metallhaltiges Additiv enthält, mit ersten aktivierten Bereichen (3A; 13A) auf einer Hauptoberfläche der ersten plattierbaren Verkapselungsschicht (3; 13; 23), wobei die aktivierten Bereiche (3A; 13A) elektrisch leitfähige Schichten an der Oberfläche der ersten plattierbaren Verkapselungsschicht (3; 13; 23) sind; eine erste Metallisierungsschicht (4; 14; 24), die auf den ersten aktivierten Bereichen (3A; 13A) angeordnet ist; und ein passives elektrisches Bauelement in der Form eines Kondensators, eines Widerstands oder einer Induktivität, das auf der Grundlage der ersten Metallisierungsschicht (4; 14; 24) gebildet wird.
  11. Bauelementverpackung nach Anspruch 10, die außerdem Folgendes umfasst: eine zweite plattierbare Verkapselungsschicht (5; 15), die auf der ersten Metallisierungsschicht (4; 14) angeordnet ist und zweite aktivierte Bereiche (5A; 15A) auf oder in der zweiten plattierbaren Verkapselungsschicht (5; 15) umfasst; und eine zweite Metallisierungsschicht (6A, 6B; 16), die auf den zweiten aktivierten Bereichen (5A; 15A) angeordnet ist.
  12. Bauelementverpackung nach Anspruch 10 oder 11, die außerdem Folgendes umfasst ein passives elektrisches Bauelement, das auf der Grundlage der ersten und zweiten Metallisierungsschicht (14, 16) gebildet wird.
  13. Bauelementverpackung nach Anspruch 10, wobei das passive elektrische Bauelement ein in der ersten Metallisierungsschicht (24) hergestellter Widerstand ist.
  14. Bauelementverpackung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das passive elektrische Bauelement ein Kondensator ist, der eine in der ersten Metallisierungsschicht (4) hergestellte erste Kondensatorplatte und mindestens eine in der zweiten Metallisierungsschicht (6A, 6B) hergestellte zweite Kondensatorplatte umfasst.
  15. Bauelementverpackung nach Anspruch 14, wobei eine Schicht (9) aus dielektrischem Material mit hoher Dielektrizitätskonstante in die zweite plattierbare Verkapselungsschicht (5) eingearbeitet ist.
  16. Bauelementverpackung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das passive elektrische Bauelement eine Induktivität oder ein Transformator ist, der eine Spule mit einer Vielzahl von Spulenwicklungen umfasst, wobei erste Abschnitte (14A) der Spulenwicklungen in der ersten Metallisierungsschicht (14) hergestellt sind, zweite Abschnitte (16A) der Spulenwicklungen in der zweiten Metallisierungsschicht (16) hergestellt sind und dritte Abschnitte (15A) der Spulenwicklungen als elektrische Durchgangsverbindungen (15A) zwischen den ersten und den zweiten Abschnitten in der zweiten plattierbaren Verkapselungsschicht (15) ausgebildet sind.
  17. Bauelementverpackung nach Anspruch 16, wobei die elektrischen Durchkontaktierungen (15A) werden durch eine oder mehrere laseraktivierte Durchkontaktierungen, vertikale Drähte, Stubbumps oder Lötkugeln hergestellt.
  18. Bauelementverpackung nach Anspruch 16 oder 17, wobei eine Materialschicht (19) mit hoher Permeabilität in die zweite plattierbare Verkapselungsschicht eingebaut ist.
  19. Verfahren (200) zur Herstellung eines Gehäuses für ein elektrisches oder elektronisches Bauelement, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellung einer ersten Verkapselungsschicht aus einem plattierbaren Verbundmaterial, welches ein metallhaltiges Additiv enthält; Bildung einer ersten Metallisierungsschicht auf der ersten Verkapselungsschicht durch elektrolytische oder stromlose Beschichtung; Aufbringen einer zweiten Einkapselungsschicht aus einem plattierbaren Verbundmaterial, welches ein metallhaltiges Additiv enthält, auf die erste Metallisierungsschicht; Ausbilden einer zweiten Metallisierungsschicht auf der zweiten Verkapselungsschicht durch elektrolytisches oder stromloses Plattieren; und Herstellung eines passiven elektrischen Bauelements auf der Basis der ersten und zweiten Metallisierungsschicht.
  20. Verfahren (200) nach Anspruch 19, wobei das Bauelement ein Kondensator ist, der eine in der ersten Metallisierungsschicht hergestellte erste Kondensatorplatte und mindestens eine in der zweiten Metallisierungsschicht hergestellte zweite Kondensatorplatte umfasst.
  21. Verfahren (200) nach Anspruch 20, wobei das Aufbringen der zweiten Verkapselungsschicht das Einbringen einer Schicht aus dielektrischem Material mit einer hohen Dielektrizitätskonstante in die zweite Verkapselungsschicht umfasst.
  22. Verfahren (200) nach Anspruch 19, wobei das passive elektrische Bauelement eine Induktivität oder ein Transformator ist, der eine Spule mit einer Vielzahl von Spulenwicklungen umfasst, wobei erste Abschnitte der Spulenwicklungen in der ersten Metallisierungsschicht hergestellt sind, zweite Abschnitte der Spulenwicklungen in der zweiten Metallisierungsschicht hergestellt sind und dritte Abschnitte der Spulenwicklungen als elektrische Durchgangsverbindungen zwischen den ersten und den zweiten Abschnitten in der zweiten Verkapselungsschicht ausgebildet sind.
  23. Verfahren (200) nach Anspruch 22, wobei die elektrischen Durchkontaktierungen werden durch ein oder mehrere laseraktivierte Vias, vertikale Drähte, Stub Bumps oder Lotkugeln hergestellt.
  24. Verfahren (200) nach Anspruch 22 oder 23, wobei das Aufbringen der zweiten Einkapselungsschicht das Einbringen einer Materialschicht mit hoher Permeabilität in die zweite Einkapselungsschicht umfasst.
  25. Verpackung für ein elektrisches oder elektronisches Bauelement mit eine erste Einkapselungsschicht (3; 13) aus einem plattierbaren Verbundmaterial, welches ein metallhaltiges Additiv enthält; eine erste Metallisierungsschicht (4; 14), die auf der ersten Verkapselungsschicht (3; 13) angeordnet ist; eine zweite Einkapselungsschicht (5; 15) aus einem plattierbaren Verbundmaterial, welches ein metallhaltiges Additiv enthält, die auf der ersten Metallisierungsschicht (4; 14) angeordnet ist; eine zweite Metallisierungsschicht (6; 16), die auf der zweiten Verkapselungsschicht (5; 15) angeordnet ist; und ein passives elektrisches Bauelement, hergestellt auf der Grundlage von erste (4; 14) und zweite Metallisierungsschicht (6; 16).
  26. Bauelementverpackung nach Anspruch 25, wobei das Bauelement ein Kondensator ist, der eine in der ersten Metallisierungsschicht (4) hergestellte erste Kondensatorplatte und mindestens eine in der zweiten Metallisierungsschicht (6) hergestellte zweite Kondensatorplatte umfasst.
  27. Bauelementverpackung nach Anspruch 26, wobei eine Schicht (9) aus dielektrischem Material mit einer hohen Dielektrizitätskonstante in die zweite Verkapselungsschicht (5) eingearbeitet ist.
  28. Bauelementverpackung nach Anspruch 25, wobei das passive elektrische Bauelement eine Drosselspule oder ein Transformator ist, der eine Spule mit einer Vielzahl von Spulenwicklungen umfasst, wobei erste Abschnitte (14A) der Spulenwicklungen in der ersten Metallisierungsschicht (14) hergestellt sind, zweite Abschnitte (16A) der Spulenwicklungen in der zweiten Metallisierungsschicht (16) hergestellt sind und dritte Abschnitte (15A) der Spulenwicklungen als elektrische Durchgangsverbindungen (15A) zwischen den ersten und den zweiten Abschnitten in der zweiten Verkapselungsschicht (15) ausgebildet sind.
  29. Bauelementverpackung nach Anspruch 28, wobei eine Materialschicht (19) mit hoher Permeabilität in die zweite Verkapselungsschicht (15) eingearbeitet ist.
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