DE9207613U1 - Electronic SMD component - Google Patents

Electronic SMD component

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Description

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&Kgr;,-Liebknecht-Straße 34 · O-1020 Berlin
Telefon: 0 (Berlin-Ost) 2342929 · Telex: 1152-371 · Telefax: (Berlin-Ost) 2342097
&Kgr;,-Liebknecht-Straße 34 · O-1020 Berlin
Telephone: 0 (Berlin-East) 2342929 · Telex: 1152-371 · Fax: (Berlin-East) 2342097

OSA-Elektronik GmbH Berlin, denOSA-Elektronik GmbH Berlin, the

Berlin 02.06.1992Berlin 02.06.1992

u. Z. : GM 10/3-92AD : GM 10/3-92

Elektronisches SMD-BauelementElectronic SMD component

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches SMD-Bauelement, welches auf einem Trägermaterial angeordnet und vielseitig anwendbar ist.The invention relates to an electronic SMD component which is arranged on a carrier material and has a wide range of applications.

Elektronische Bauelemente, die auf einem Trägermaterial angeordnet sind, sind allgemein bekannt.So ist beispielsweise aus der DE-OS 31 28 187 ein Opto-elektronisches Bauelement bekannt geworden, bei dem ein opto-elektronischer Halbleiterkörper auf einem aus Keramikmaterial bestehenden Träger angeordnet ist und der Träger zwei flächig aufgebrachte Anschlüsse aufweist. Der Halbleiterkörper und seine Verbindung mit den beiden Anschlüssen ist mit einer abdeckenden lichtdurchlässigen Schicht versehen.Electronic components that are arranged on a carrier material are generally known. For example, DE-OS 31 28 187 discloses an optoelectronic component in which an optoelectronic semiconductor body is arranged on a carrier made of ceramic material and the carrier has two flat connections. The semiconductor body and its connection to the two connections is provided with a covering, translucent layer.

Die Erfindung bezweckt eine kostengünstigere Herstellung, eine höhere Zuverlässigkeit derselben bei der Herstellung sowie ein breiteres Anwendungsspektrum des elektronischen SMD-Bauelementes .The invention aims at more cost-effective production, higher reliability during production and a wider range of applications for the electronic SMD component.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches SMD-Bauelement bereitzustellen, welches sich rationeller fertigen läßt und bei dem darüber hinaus die Abmessungen noch reduziert sind und gleichzeitig die Zuverlässigkeit erhöht ist.
Darüber hinaus sind neue Anwendungsgebiete zu erschließen.
The invention is based on the object of providing an electronic SMD component which can be manufactured more efficiently and in which, in addition, the dimensions are reduced and at the same time the reliability is increased.
In addition, new areas of application need to be developed.

Diese Aufgabe wird bei dem elektronischen SMD-Bauelement erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein oder mehrere elektroni-This task is solved according to the invention in the electronic SMD component by one or more electronic

sehe Halbleiter-Chips auf einem als Leiterplattenmaterial ausgebildeten Trägermaterial angeordnet sind und daß die flächigen Anschlüsse zum Anschluß der Halbleiter-Chips mit der Rückseite des Leiterplattenmaterials über Durchkontaktierungen elektrisch verbunden sind.see semiconductor chips are arranged on a carrier material designed as a circuit board material and that the flat connections for connecting the semiconductor chips are electrically connected to the back of the circuit board material via through-holes.

Der bzw. die Halbleiter-Chips ist / sind mit ihren Anschlüssen von einer Abdeckschicht umschlossen.The semiconductor chip(s) and their connections are enclosed by a covering layer.

Die Leiterzüge auf dem Leiterplattenträger sind dabei so angeordnet, daß mehrere SMD-Bauelemente in X- und Y- Richtung gleichzeitig herstellbar sind.Bohrungen, die metallisiert sind, bilden die elektrische Verbindung zur Rückseite der Leiterplatte. Es entsteht damit eine Durchkontaktierung, die die Leiterbahnen der Vorderseite mit den vorgesehenen Lötflächen der Rückseite verbindet.The conductor tracks on the circuit board carrier are arranged in such a way that several SMD components can be manufactured simultaneously in the X and Y directions. Holes that are metallized form the electrical connection to the back of the circuit board. This creates a through-hole that connects the conductor tracks on the front with the intended soldering surfaces on the back.

Zweckmäßigerweise sind die Durchkontaktierungen und die Lötflächen der Rückseite verzinnt.The through-holes and the soldering surfaces on the back are tinned for practical purposes.

Am fertigen Bauelement sind die Rückseitenkontakte und die Stirnflächen ( mittig getrennte Durchkontaktierungen ) des Bauelementes für die Lötung vorgesehen.On the finished component, the rear contacts and the front surfaces (centrally separated vias) of the component are intended for soldering.

Die Erfindung bietet auch die Möglichkeit, Chips einzusetzen, bei denen die beiden Anschlußkontakte auf einer Seite liegen.In diesem Fall werden die beiden Chipkontakte mittels Leitkleber auf die Leiterzüge des Leiterplattenmaterials geklebt.Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß das so bereitgestellte Bauelement besonders flach ausgeführt werden kann, da die hochgezogene Bonddrahtbrücke im Gehäuse entfällt.The invention also offers the possibility of using chips in which the two connection contacts are on one side. In this case, the two chip contacts are glued to the conductor tracks of the circuit board material using conductive adhesive. The advantage of this solution is that the component provided in this way can be made particularly flat, since the raised bonding wire bridge in the housing is no longer required.

Der Verguß des Bauelementes wird mittels Epoxidharz realisiert .The component is cast using epoxy resin.

Die auf dem Leiterplattenmaterial angeordneten Halbleiter-5 The semiconductors arranged on the circuit board material5

Chips werden durch Spezialtrennvorrichtungen vereinzelt.Chips are separated using special separating devices.

Die Herstellung der SMD-Halbleiter-Chips auf Leiterplattenträgermaterial zeigt gegenüber Lösungen bei denen die Chips beispielsweise auf einem Keramikträgermaterial angeordnet sind nachfolgende Vorteile.The production of SMD semiconductor chips on circuit board carrier material shows the following advantages compared to solutions in which the chips are arranged on a ceramic carrier material, for example.

Zwischen dem Chip und dem Leiterplattenmaterial entsteht eine gute formschlüssige Verbindung.Weiterhin ist die VerbindungA good form-fitting connection is created between the chip and the circuit board material. Furthermore, the connection

zwischen dem Trägermaterial und dem zur Verkappung eingesetz-15 between the carrier material and the capping material used-15

ten Material spannungsarm, da es sich um das gleiche Ausgangsmaterial handelt.Auch bei extremen Temperaturbelastungen weisen die gefertigten Bauelemente eine hohe Zuverlässigkeit auf.The material is stress-free because it is the same starting material. Even under extreme temperature loads, the manufactured components are highly reliable.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist die Bearbeitung der Bau-20 Another significant advantage is the processing of the construction 20

elemente " im Block ".Dadurch ist es möglich, die gefertigten SMD-Bauelemente so zu vereinzeln, daß Einzelbauelemente, Reihenschaltungen, Parallelschaltungen - welche einzeln ansteuerbar sind - oder auch Kombinationen zur Verfügung stehen.elements "in a block". This makes it possible to separate the manufactured SMD components so that individual components, series circuits, parallel circuits - which can be controlled individually - or even combinations are available.

Die Bauelemente zeichnen sich durch flache Abmessungen aus, sind gut handhabbar und für eine automatische Bestückung geeignet .The components are characterized by flat dimensions, are easy to handle and suitable for automatic assembly.

Je nach Einsatzzweck und den gestellten Bedingungen an das 30Depending on the application and the requirements placed on the 30

SMD-Bauelement kann der Leiterplattenträger auch mehr als zwei flächige Anschlüsse aufweisen.SMD component, the circuit board carrier can also have more than two surface connections.

Bei der Herstellung der Bauelemente können unterschiedlicheDuring the production of the components, different

Lötverfahren, wie z.B. das Reflow-Lötverfahren, Schwallötung 35Soldering processes, such as reflow soldering, wave soldering 35

oder Kolbenlötung in den üblichen Temperaturbereichen angewendet werden.or iron soldering in the usual temperature ranges.

,4-,4-

Die Bauelemente können mit Chips der unterschiedlichsten Farben einschl. aus dem IR-Bereich bestückt werden.The components can be equipped with chips of various colors, including those from the IR range.

Die so hergestellten SMD-Bauelemente sind besonders geeignet für den Einsatz in Folientastaturen, zur Beleuchtung von Miniaturbaugruppen, für unterschiedliche Lichteinkopplungsvarianten, Hintergrundbeleuchtungen und dgl.The SMD components produced in this way are particularly suitable for use in membrane keyboards, for lighting miniature assemblies, for different light coupling variants, background lighting and the like.

Die Erfindung bietet darüber hinaus auch die Möglichkeit, das Trägermaterial als eine mit Leiterbahnen versehene flexible Folie auszubilden.The invention also offers the possibility of forming the carrier material as a flexible film provided with conductor tracks.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Unterseite des SMD-Halbleiter-Chips mit Leitkleber flächig mit dem entsprechenden Anschluß verbunden ist.In one embodiment of the invention, it is provided that the underside of the SMD semiconductor chip is connected to the corresponding connection using conductive adhesive.

Die Oberseite des Halbleiter-Chips ist mittels Drahtbonden mit dem entsprechenden Anschluß verbunden.The top of the semiconductor chip is connected to the corresponding terminal by wire bonding.

Eine weitere Variante des SMD-Bauelementes zeichnet sich dadurch aus, daß die Anschlußkontakte des Halbleiter-Chips auf der Unterseite des Chips ausgebildet sind und diese mittels Leitkleber auf den entsprechenden Leiterbahnen kontaktierbar sind.Another variant of the SMD component is characterized by the fact that the connection contacts of the semiconductor chip are formed on the underside of the chip and can be contacted using conductive adhesive on the corresponding conductor tracks.

Nach einem weiteren Merkmal sind die Leiterbahnen der Vorderseite mittels Durchkontaktierung mit den Kontaktflächen der Rückseite des Trägermaterials verbindbar.According to a further feature, the conductor tracks on the front side can be connected to the contact surfaces on the back side of the carrier material by means of through-plating.

Vorteilhaft ist auch, daß das Trägermaterial mit dem Halbleiter-Chip durch einen Trennvorgang vereinzelbar ist und die getrennten Durchkontaktierungen als zusätzliche Kontaktflächen an der / den Stirnseiten des Trägermaterials nutzbar sind.It is also advantageous that the carrier material with the semiconductor chip can be separated by a separation process and the separated vias can be used as additional contact surfaces on the front side(s) of the carrier material.

Schließlich zeichnet sich das Bauelement auch dadurch aus, daßFinally, the component is also characterized by the fact that

die abdeckende Epoxidharzschicht transparent ist, mit Diffusor und / oder mit Farbstoffen angereichert ist.the covering epoxy resin layer is transparent, enriched with diffuser and/or dyes.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung im Prinzip beispielshalber noch näher erläutert.Es zeigen:The invention is explained in more detail below using the drawing as an example. They show:

Fig. 1 ein SMD-Bauelement in perspektivischer DarstellungFig. 1 a SMD component in perspective view

Fig. 2 mehrere Bauelemente in einer ParallelschaltungFig. 2 several components in a parallel circuit

Fig. 3 mehrere Bauelemente in einer Reihenschaltung.
15
Fig. 3 several components in a series circuit.
15

Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, ist ein Halbleiter-Chip 1 auf einem Trägermateral, welches als Leiterplattenmaterial 8 ausgebildet ist, angeordnet.Ein auf dem Trägermaterial vorhan-As can be seen from Fig. 1, a semiconductor chip 1 is arranged on a carrier material , which is designed as a circuit board material 8. A

dener flächiger Anschluß dient zur Aufnahme des Bonddrahtes 20The flat connection is used to hold the bonding wire 20

4.Der Halbleiter-Chip 1 sowie der Bonddraht 4 sind von dem Epoxidharzverguß 3 umschlossen.Der zweite auf dem Trägermaterial vorhandene flächige Anschluß 5 ist zum Anschluß des zweiten Kontaktes des Halbleiter-Chips 1 vorgesehen.Der Leiterplattenträger 8 weist an seiner der Aufnahmefläche des Chips 2b4.The semiconductor chip 1 and the bonding wire 4 are enclosed by the epoxy resin encapsulation 3.The second flat connection 5 on the carrier material is intended for connecting the second contact of the semiconductor chip 1.The circuit board carrier 8 has on its receiving surface of the chip 2b

gegenüberliegenden Seite eine verzinnte Rückseitenkontaktierung 6, die als zusätzlicher Kontakt zur Verfügung steht, auf. Auf dem Leiterplattenträger 8 sind metallisierte Bohrungen angeordnet, die verzinnt sind und die als Durchkontaktierung 7 dienen.On the opposite side, there is a tinned rear contact 6, which is available as an additional contact. On the circuit board carrier 8, metalized holes are arranged, which are tinned and serve as a through-hole 7.

Der Verguß des Halbleiter-Chips und seiner Anschlußkontakte kann eine beliebige geometrische Form aufweisen.Vorzugsweise ist der Verguß linsenförmig ausgebildeter kann aber auch quaderförmig ausgeführt sein.The encapsulation of the semiconductor chip and its connection contacts can have any geometric shape. Preferably the encapsulation is lens-shaped but can also be cuboid-shaped.

Die geometrische Form der Kontaktbahnen auf der Vorderseite des Halbleiter-Chips ist beliebig wählbar.Dabei ist folgendeThe geometric shape of the contact tracks on the front of the semiconductor chip can be chosen arbitrarily. The following

-6--6-

Bedingung, die in einer räumlichen Trennung der LeiterbahnenCondition resulting in a spatial separation of the conductor tracks

für die Vorder- und Rückseite des Halbleiter-Chips besteht, 5for the front and back of the semiconductor chip, 5

einzuhalten.to comply with.

Fig. 2 veranschaulicht eine Ausführung des Bauelementes, welches eine Parallelschaltung einzelner SMD-Bauelemente aufweist . Vortei lhaft ist bei dieser Lösung, daß durch die Anord-10 Fig. 2 illustrates a design of the component, which has a parallel connection of individual SMD components. The advantage of this solution is that the arrangement-10

nung der Kontakte jedes parallel geschaltete Bauelement einzeln ansteuerbar ist.By switching the contacts, each component connected in parallel can be controlled individually.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Halbleiter-Chips 1 in Reihe geschaltet sind.Fig. 3 shows an embodiment in which the semiconductor chips 1 are connected in series.

Claims (8)

OSA-Elektronik GmbH Berlin, den Berlin 02.06.1992 u. Z.: GM 10/3-92 Elektronisches SMD-BauelementOSA-Elektronik GmbH Berlin, Berlin 02.06.1992: GM 10/3-92 Electronic SMD component 1. Elektronisches SMD-Bauelement, welches auf einem Trägermaterial angeordnet ist und bei dem das Trägermaterial flächige Anschlüsse aufweist und das Bauelement mit seinen Anschlüssen von einer Abdeckschicht umschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere elektronische Halbleiter-Chips (1) auf einem als Leiterplattenmaterial (8) ausgebildeten Trägermaterial angeordnet sind und daß die flächigen Anschlüsse mit der Rückseite des Leiterplattenmaterials (8) über Durchkontaktierungen (7) verbunden sind.1. Electronic SMD component which is arranged on a carrier material and in which the carrier material has flat connections and the component with its connections is enclosed by a covering layer, characterized in that one or more electronic semiconductor chips (1) are arranged on a carrier material designed as circuit board material (8) and that the flat connections are connected to the back of the circuit board material (8) via through-contacts (7). 2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial als flexible Folie ausgebildet ist.2. Component according to claim 1, characterized in that the carrier material is designed as a flexible film. 3. Bauelement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite des Halbleiter-Chips (1) mit Leitkleber flächig mit dem entsprechenden Anschluß verbunden ist.3. Component according to claim 1 and 2, characterized in that the underside of the semiconductor chip (1) is connected to the corresponding connection with conductive adhesive. 4. Bauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite des Halbleiter-Chips4. Component according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the upper side of the semiconductor chip (1) mittels Drahtbonden mit dem entsprechenden Anschluß verbunden ist.(1) is connected to the corresponding terminal by wire bonding. 5. Bauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußkontakte auf der Unterseite des Halbleiter-Chips (1) ausgebildet sind und diese mittels Leitkleber auf den entsprechenden Leiterbahnen kontaktierbar sind.5. Component according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the connection contacts are formed on the underside of the semiconductor chip (1) and can be contacted by means of conductive adhesive on the corresponding conductor tracks. -2--2- 6. Bauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen der Vorderseite mittels Durchkontaktierung (7) mit den Kontaktflächen (6) der Rückseite des Leiterplattenmaterials (8) verbindbar sind.6. Component according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the conductor tracks of the front side can be connected to the contact surfaces (6) of the rear side of the circuit board material (8) by means of through-plating (7). 7. Bauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Leiterplattenmaterial (8) mit dem Halbleiter-Chip (1) durch einen Trennvorgang vereinzelbar ist und die getrennten Durchkontaktierungen als zusätzliche Kontaktflächen an der / den Stirnseiten des Leiterplattenmaterials (8) nutzbar sind.7. Component according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the circuit board material (8) with the semiconductor chip (1) can be separated by a separation process and the separated vias can be used as additional contact surfaces on the end face(s) of the circuit board material (8). 8. Bauelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 1, 8. Component according to one or more of claims 1 to 1, daduch gekennzeichnet, daß die abdeckende Epoxidharzschicht transparent ist, mit Diffusor und /oder mit Farbstoffen angereichert ist.characterized in that the covering epoxy resin layer is transparent, is enriched with diffuser and/or with dyes.
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