WO2004064152A2 - Modular aufgebautes bauelement mit verkapselung - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates in particular to a high frequency module, for example a microwave or millimeter wave module, as well as housing technology of such components.
  • the frequency range between 1 GHz and 30 GHz is called the microwave range (MW range).
  • the frequency range from 30 GHz upwards is called the millimeter wave range (mmW range).
  • the high-frequency modules differ from the high-frequency modules in particular in that “waveguides”, for example microstrip lines and coplanar lines, are generally used for high-frequency circuits from 5 GHz.
  • High-frequency modules are integrated electronic components that fulfill various functionalities for applications to be used in the frequency range from 1 to 100 GHz.
  • Such components can generally be used in data transmission systems, e.g. B. in television satellite reception, in wireless local data networks - LAN (Local Area Network), WLAN (Wireless LAN), Bluetooth, optical modules such as multiplexers, modulators and transmitter / receiver units - and in radar, for example automotive radar at 24 GHZ and 77 GHz, and in front-end modules for broadband communication, e.g. B. LMDS (Local Multimedia Distribution System) and directional radio systems for base stations can be used.
  • data transmission systems e.g. B. in television satellite reception, in wireless local data networks - LAN (Local Area Network), WLAN (Wireless LAN), Bluetooth, optical modules such as multiplexers, modulators and transmitter / receiver units - and in radar, for example automotive radar at 24 GHZ and 77 GHz, and in front-end modules for broadband communication, e.g. B
  • modules to be used in the millimeter wave range are mostly manufactured on the basis of thin-film substrates.
  • the thin-film substrate can simultaneously carry one or more chip components.
  • the chip components are attached to the carrier substrate by means of wire bonding or flip-chip
  • microwave or millimeter modules which contain a ceramic substrate on which microwave or. Millimeter-wave chips are unhoused.
  • the substrate is placed together with the chip components in a metal or ceramic housing and electrically connected to external circuits by means of high-frequency bushings.
  • This technology requires very complex housing designs. Such modules are heavy and take up a lot of space.
  • SMD Surface Mounted Device
  • substrate-integrated housings Another alternative is so-called substrate-integrated housings. With these, the substrate takes over the tasks of the housing.
  • the housing then consists of the substrate, side walls (on the substrate) and a cover on the side walls. There are both forms in which the side walls are first connected to the substrate and after the construction of the circuit (application of the components) z.
  • This technique has the disadvantage that the external dimensions of the module are predetermined by the geometry of the prefabricated housing.
  • the chip is additionally cast with a potting compound (e.g. Globtop).
  • a potting compound e.g. Globtop
  • flip-chip technology whereby the assembled chip can be mechanically stabilized and sealed with a sealing compound (underfiller / globtop).
  • SAW chips are encapsulated with the aid of a protective film, this protective film covering the SAW chip from the rear (EP 1093159A). So far, these concepts have only been used in SAW housing technology.
  • the disadvantage of SAW components is that they are technologically related
  • the object of the present invention is to provide a microwave or millimeter wave module with active individual components, which has both electrical connections between different module components and also the protection of the module components, in particular the high-frequency components of the component from external influences such as dust, mechanical damage and Moisture is guaranteed without attenuating the maximum frequency signals.
  • the invention gives a maximum frequency range
  • a substrate with at least two dielectric layers, with at least one integrated (in particular passive)
  • Circuit element with at least one conductive structure on the upper side and at least one external contact on the lower side, at least one active individual component arranged on the upper side of the substrate, at least one film cover which completely covers the at least one active individual component and serves to cover the at least one individual component Protect dust, moisture and mechanical influences.
  • the film cover closes tightly with the top of the substrate.
  • the film cover is used in particular to protect the high-frequency signal-carrying parts of the individual component from dust, moisture and mechanical influences.
  • the film cover, the individual component and the substrate together form a closed cavity.
  • all electrical connections - e.g. B. bumps or the bond wires - are arranged between the chip and the substrate in this cavity and do not touch the film cover.
  • all the structures of the module according to the invention which carry the highest frequency signals and which lie on the top of the substrate and on the top or bottom of the individual component are preferably arranged in the closed cavity and thus protected from material stress and external influences.
  • one side of the individual component has at least one exposed active maximum frequency structure.
  • the exposed active high-frequency structure is arranged in the cavity and does not touch the film cover.
  • the interface between the substrate and the chip in a modular component, in particular a component operating in the ultra-high frequency range, is susceptible to undesired signal attenuation, since the transmission properties of exposed signal connections are impaired by contamination or contact with an encapsulation compound.
  • the arrangement according to the invention of the high-frequency signal-guiding, exposed structures (active circuit components, electrical connections) of a module in a cavity has the advantage that the electromagnetic wave of the signal is not caused by unwanted contact, for. B. is dampened with a sealing compound.
  • the component according to the invention is therefore characterized by a particularly low insertion loss.
  • a passive circuit element means in particular an inductance, a capacitance, a line, e.g. B. a connecting line, or a line section.
  • This can be arranged in a manner known per se as interconnects between, in and on the dielectric layers of a substrate with a multilayer structure and thus form integrated circuit elements.
  • Vertical connections between the conductor tracks in different positions (vias) also belong to integrated circuit elements, since on the one hand they serve for vertical signal routing and on the other hand they represent both a (parasitic) inductance and a (parasitic) capacitance, especially at maximum frequencies.
  • Individual integrated circuit elements together form integrated circuits, in particular passive circuits such as that of a filter or a mixer.
  • Integrated circuit elements can also implement at least a part of at least one active circuit which is electrically connected to active individual components on the surface of the substrate.
  • capacitors and inductors are often present as distributed elements realized by line sections.
  • the capacities can be designed as radial stubs.
  • An active individual component is understood to mean a discrete non-linear or active circuit element such as a diode or a transistor, or at least an active one
  • Component-comprising chip component without or with a housing Component-comprising chip component without or with a housing.
  • the active individual components can for example on the
  • the active individual component has external contacts for the electrical connection to the circuit elements integrated in the substrate.
  • the upper side of the substrate carries at least one conductive structure which, in particular, has a contact for establishing an electrical connection between the integrated circuit elements in the substrate and the at least one active individual component on the upper side of the substrate, a connecting line between active individual components or part of a large part circuit integrated in the substrate.
  • the underside of the substrate has external contacts for electrical connection, for example to the printed circuit board of a terminal.
  • the at least one active individual component in particular an MMIC component, which comprises, for example, a frequency divider, frequency multiplier, amplifier, oscillator or mixer circuit, is preferably connected to the substrate in the maximum frequency range relevant to the invention by means of flip-chip technology and mechanically or electrically connected to the integrated circuit elements so that their side carrying the active high-frequency component (the structured side) faces the upper side of the substrate.
  • MMIC component which comprises, for example, a frequency divider, frequency multiplier, amplifier, oscillator or mixer circuit
  • one or more discrete components e.g. a coil, a capacitor or a resistor
  • one or more carrier substrates with passive RF structures such as filters or mixers, in particular carrier substrates structured using thin-film technology, can be used the top of the substrate.
  • the film cover represents a film whose shape is (or will be) adapted to that of the components to be protected (or to be covered).
  • the film cover lies over the back of the active individual component and closes on all sides with the surface of the substrate that the active individual component is completely covered and thus protected from external mechanical influences, dust and moisture.
  • a plurality of active high-frequency individual components and at least one high-frequency individual component can be encapsulated individually or together with at least one other digital or low-frequency individual component.
  • the film cover preferably covers all of the individual components located on the upper side of the substrate.
  • a component encapsulated according to the invention is distinguished from the prior art by low electrical losses in the highest frequency range, in particular millimeter wave range, caused by housing technology.
  • the encapsulation with the aid of a deformable film has the advantage that the external dimensions of the high-frequency module according to the invention are mainly determined by the dimensions of the individual components arranged on the top of the substrate and by the thickness of the film cover.
  • the advantageous encapsulation also ensures the high quality of the high-frequency components in terms of their reliability and transmission characteristics.
  • electrical connections of the individual components are provided in the components according to the invention not only to one another, but also to external RF, low-frequency and power supply circuits.
  • FIG. 1 shows a component according to the invention in a schematic cross section
  • FIGS. 2 and 3 show advantageous embodiments of the component according to the invention in a schematic
  • FIG. 1 explains general features of the invention on the basis of a schematic cross-sectional representation of a component according to the invention.
  • FIG. 1 shows the schematic cross section of a component BE according to the invention with two active individual components CB and a multi-layer substrate SU.
  • the active individual components CB here are chip components which comprise at least one active circuit element (an active maximum frequency structure HS, in particular a diode or a transistor), this active maximum frequency structure HS being arranged on one side of the individual component CB and lies open.
  • the maximum frequency structure HS is arranged in a closed cavity which is formed by the substrate SU, the individual component CB and the film cover SF.
  • the maximum frequency structure HS is arranged on the underside of the individual component CB and faces the substrate top.
  • the active individual component CB is electrically connected by means of bumps BU to integrated circuit elements IE hidden in the multilayer substrate SU (flip-chip technology).
  • the substrate SU has conductor structures for producing the aforementioned electrical contact on the upper side and external contacts AK on the lower side for establishing an electrical connection with the printed circuit board of a terminal.
  • the external contacts AK can be designed as land grid arrays (LGA) or additionally with solder balls AK1 ( ⁇ BGA, or ball
  • the vertical signal is carried out in the substrate SU by means of plated-through holes DK.
  • a component according to the invention is preferably of modular construction and has a plurality of individual components CB, which are arranged on the same substrate SU and are all completely covered with a common film cover, the film cover preferably encapsulating each individual component individually, so that each individual component is assigned its own cavity , However, it is also possible for the film cover to form only one cavity in which several or all of the individual components of the module are arranged.
  • both active individual components CB are covered with a film SF (film cover). Covering the individual components with the film is called lamination. The film is permanently deformed during lamination.
  • Film cover is preferably made of a polymer which has a particularly low water absorption, e.g. B. fluorine-based polymers such as polytetrafluoroethylene (PTFE) or polyolefins such as (cross-linked) polypropylene or polyethylene.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the film cover can also be made of a metal and filled with fibers or particles.
  • the film cover can also be or can be coated with metal or ceramic, as shown in the figure.
  • the film cover is additionally coated with a metal layer ME.
  • This layer can be applied, for example, by electroplating, chemical metal deposition, vapor deposition or by a combination of the methods mentioned.
  • the individual components located on the upper side of the substrate are covered in this exemplary embodiment with a casting compound GT.
  • the sealing compound omit.
  • Potting compound is understood here to mean all substances which are applied to the film in the liquid state and solidify through hardening (chemical reaction) or solidification (cooling). This includes both filled and unfilled polymers, such as masking compounds, glob-top compounds, thermoplastics or plastic adhesives, as well as metals or ceramic materials, such as ceramic adhesives.
  • Glob-Top is a potting compound that only flows slightly due to its high viscosity and therefore surrounds the individual component to be protected in a drop shape.
  • the metal-coated film is coated with a casting compound after lamination.
  • the film is partially removed at the edges lying against the substrate - for example by laser - and only then coated with metal so that the individual components to be covered are completely surrounded by metal or ceramic and thus hermetically sealed are.
  • the film cover forms, together with the substrate SU and the individual component CB, a closed cavity in which the parts of the individual component which carry the highest frequency signal, in particular the electrical connections and the exposed active maximum frequency structures, are arranged.
  • the film cover does not touch the electrical connections or the signal-carrying high-frequency connections (bumps) between the chip and the substrate.
  • the maximum frequency connections are thus protected by the film cover in such a way that the electromagnetic wave (ie the maximum frequency signal) e.g. B. is not influenced by environmental influences or a stabilizing casting compound.
  • substrate is also understood to mean so-called molded interconnection devices (MID), which consist of thermoplastic polymers on which conductor tracks are structured.
  • MID molded interconnection devices
  • the bumps BU serve to establish an electrical connection between the integrated circuit elements IE hidden in the substrate SU and the at least one active individual component CB and possibly the further individual components arranged on the upper side of the substrate.
  • the bumps usually consist of solder, for example SnPb, SnAu, SnAg, SnCu, SnPbAg, SnAgCu in different concentrations, or of gold. If the bump consists of solder, the component is connected to the substrate by soldering; if it is made of gold, the individual components CB and substrate SU can be thermocompression bonding, ultrasonic bonding or thermosonic
  • the height of the flip-chip bumps must be kept so low in the high-frequency applications that only a small amount of the electromagnetic radiation emerging from the high-frequency individual component can be absorbed by the laminated film.
  • One way to To achieve the high level of flip-chip bumps is offered in particular by thermocompression bonding.
  • the active individual components can be SMD components.
  • passive individual components in particular discrete coils, capacitors, resistors or individual chips with passive circuits (for example filters, mixers, matching circuits) on the top of the substrate. It is possible to compensate for the detuning of the component by the housing with additional discrete passive compensation structures.
  • the passive individual components and the integrated circuit components can form at least part of the following circuits: a high-frequency switch, a matching circuit, an antenna, an antenna switch, a diode switch, a high-pass filter, a low-pass filter, a band-pass filter, a band-stop filter, a power amplifier, one Diplexers, a duplexer, a coupler, a directional coupler, a memory element, a balun or a mixer.
  • the function of the integrated circuit elements, u. a. of the plated-through holes and connecting lines can also be limited exclusively to the electrical signal feedthrough.
  • the passive individual components can be electrically and mechanically connected to the substrate, for example in flip-chip technology, in die & wire bond technology (see, for example, FIG. 2) or in SMD technology.
  • the individual component In order that the bond wires BD in Die & Wire-Bond technology do not come into contact with the film cover, the individual component have a rigid protective cap SK, see FIG. 2.
  • the individual component is attached to the substrate SU with an adhesive compound or solder KL.
  • the bond wires can also consist of metal strips (ribbon bonds).
  • the maximum frequency structure HS is arranged in this variant of the invention on the top of the individual component CB and facing away from the substrate SU.
  • the component according to the invention can also contain at least one further individual component, not shown here.
  • the - preferably dimensionally stable - film cover allows several individual components to be encapsulated in a common cavity.
  • a dimensionally stable film cover is structured in such a way that it has a plurality of cap-shaped regions, each of which provides its own closed cavity for an individual component and closes tightly with the substrate, so that each
  • FIG. 3 shows a further advantageous embodiment of the invention.
  • the film is relieved of pressure at the point at which the film covers the individual component to be protected, for example by placing a protective cap on it or by deformed cavities in the film above the individual component mentioned.
  • the film does not run tightly over the individual component, but lies loosely over it, so that sensitive or deformable parts of the individual component need not be protected.
  • the active individual component has no signal-carrying structures to be protected on the surface (for example, all circuit elements and circuits are hidden in a multilayer substrate), it is possible to do so First coat individual components with the potting compound and only apply a film cover after the potting compound has hardened.
  • the signal lines in the component according to the invention can either be completely hidden in the substrate, or at least some of the signal lines can be arranged on the top of the substrate.

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Abstract

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Höchstfrequenzmodul, insbesondere einen Mikrowellen- bzw. Millimeterwellenmodul sowie Häusungstechnik solcher Bauteile. Das Höchstfrequenzmodul enthält z. B. a) eine aktive Einzelkomponente, die insbesondere eine Diode, einen Transistor oder eine integrierte Schaltung umfasst, und b) ein Substrat mit Vielschichtaufbau und integrierten Schaltungselementen, wobei die Einzelkomponenten auf der Oberseite des Substrats angeordnet werden. Zum Schutz der Höchstfrequenz-Einzelkomponenten wird vorgeschlagen, eine Filmabdeckung anzuwenden.

Description

Beschreibung
Modular aufgebautes Bauelement mit Verkapselung
Die Erfindung betrifft insbesondere ein Hochstfrequenzmodul, beispielsweise ein Mikrowellen- bzw. Millimeterwellenmodul, sowie Häusungstechnik solcher Bauteile.
Der Frequenzbereich zwischen 1 GHz und 30 GHz wird Mikrowel- lenbereich (MW-Bereich) genannt. Der Frequenzbereich ab 30 GHz aufwärts wird Millimeterwellenbereich (mmW-Bereich) genannt . Die Höchstfrequenzmodule unterscheiden sich gegenüber den Hochfrequenzmodulen insbesondere dadurch, daß für Höchst- frequenzschaltungen ab 5 GHz in der Regel „Wellenleiter", z. B. Mikrostreifenleitungen und Koplanarleitungen verwendet werden.
Höchstfrequenzmodule sind integrierte elektronische Bauelemente, die verschiedene Funktionalitäten für im Frequenzbe- reich von 1 bis 100 GHz einzusetzende Anwendungen erfüllen. Solche Bauelemente können allgemein bei Datenübertragungs- Systemen, z. B. beim Fernseh-Satelliten-Empfang, bei drahtlosen lokalen Datennetzwerken - LAN (Local Area Network) , WLAN (Wireless LAN) , Bluetooth, optischen Modulen wie Multiplexer, Modulatoren und Sender-/Empfängereinheiten - sowie bei Radar, beispielsweise Automobilradar bei 24 GHZ und 77 GHz, und bei Front-End-Modulen für Breitbandkommunikation, z. B. LMDS (Local Multimedia Distribution System) und Richtfunkanlagen für Basisstationen eingesetzt werden.
Im Millimeterwellenbereich anzuwendende Module werden heutzutage meist auf der Basis von Dünnschichtsubstraten hergestellt. Das Dünnschichtsubstrat kann gleichzeitig ein oder mehrere Chip-Bauelemente tragen. Die Chip-Bauelemente werden auf dem Trägersubstrat mittels Drahtbonden oder Flip-Chip-
Technik befestigt und damit elektrisch verbunden. Weiterhin sind Mikrowellen- bzw. Millimetermodule bekannt, die ein keramisches Substrat enthalten, auf dem Mikrowellenbzw. Millimeterwellen-Chips ungehäust aufgebracht sind. Das Substrat wird zusammen mit den Chip-Bauelementen in ein me- tallsches oder keramisches Gehäuse gebracht und mittel Höchstfrequenz-Durchführungen mit externen Schaltungen elektrisch verbunden. Diese Technik erfordert sehr aufwendige Gehäusekonstruktionen. Solche Module sind schwer und haben einen hohen Platzbedarf.
Eine existierende Alternative ist der Aufbau der mmW- Schaltung mit Hilfe der bekannten SMD-Technik (SMD = Surface Mounted Device) . Während bei der Modul-Technik erst die aufgebaute Schaltung (mit Bauelementen) gehaust wird, werden in der SMD-Technik schon gehäuste Bauelemente verwendet. Dadurch entfällt weitestgehend das Erfordernis für eine Häusung. Die Anwendung dieser Technik ist wegen steigender Verluste und Schwankungen der Übertragungscharakteristika aufgrund ver^- gleichsweise großer Fertigungstoleranzen der Schaltung zu hö- heren Frequenzen hin begrenzt. Außerdem hat sie ebenfalls einen hohen Platzbedarf.
Eine weitere Alternative besteht in sogenannten substratintegrierten Gehäusen. Bei diesen übernimmt das Substrat Aufga- ben des Gehäuses. Das Gehäuse besteht dann aus dem Substrat, Seitenwänden (auf dem Substrat) und einer Abdeckung auf den Seitenwänden. Dabei gibt es sowohl Formen, bei denen die Seitenwände zunächst mit dem Substrat verbunden werden und nach dem Aufbau der Schaltung (Aufbringen der Bauelemente) z. B. ein Metallblech aufgeschweißt wird, als auch Formen, bei denen auf das fertig aufgebaute Substrat ein Deckel (Abdeckung mit Seitenwänden) aufgebracht wird. Diese Technik hat den Nachteil, daß die äußeren Abmessungen des Moduls durch die Geometrie des vorgefertigten Gehäuses vorgegeben sind.
Es ist bekannt, daß bei Herstellung der Hochfrequenzmodule, beispielsweise Mobilfunkmodule, verglichen mit Höchstfre- quenzmodulen relativ kostengünstige Prozesse und Materialien verwendet werden : a) Chip&Wire Technologie, wobei der Chip mit der zum Substrat ausgerichteten Rückseite auf dem Substrat montiert und mit Drahtbonden kontaktiert wird. Zur mechanischen
Stabilität wird der Chip zusätzlich mit einer Vergußmasse (z. B. Globtop) vergossen. b) Flip-Chip Technik, wobei der montierte Chip mit einer Vergußmasse (Underfiller/Globtop) mechanisch stabilisiert und abgedichtet werden kann.
Beide Konzepte sind für Höchstfrequenzanwendungen untauglich, da z. B. die oben genannten Vergußmassen die Wellenausbreitung im Mikro ellenbereich signifikant beeinflussen (dämp- fen) .
Bekannt ist weiterhin bei mit akustischen Oberflächenwellen arbeitenden Bauelementen (SAW-Bauelementen) die sogenannte CSSP-Technologie (CSSP = Chip Size SAW Package, SAW = Surface Acoustic Wave), siehe z. B. die Druckschriften EP 0900477A und EP 0759231A. Bei Verkapselung der SAW-Bauelemente achtet man darauf, daß die akustische Fläche nicht in Berührung mit Vergußmitteln kommt, da in diesem Fall die Ausbreitungsgeschwindigkeit akustischer Wellen und damit elektrische Eigen- Schäften der SAW-Bauteile stark beeinflußt werden. Bei solchen Bauelementen kann beispielsweise mit Hilfe eines auf dem Chip auf der Seite mit den aktiven Strukturen aufgebrachten Schutzdeckels aus Kunststoff verhindert werden, daß die Vergußmasse die signalführenden akustischen Strukturen berührt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß die SAW-Chips mit Hilfe einer Schutzfolie verkapselt werden, wobei diese Schutzfolie den SAW-Chip von der Rückseite her abdeckt (EP 1093159A) . Diese Konzepte wurden bisher nur in der SAW- Häusungstechnik angewendet . Der Nachteil der SAW-Bauteile be- steht darin, daß sie aufgrund des technologisch bedingten
Mindestabstands der akustischen Fingerstrukturen (Fingerperiode) und aufgrund der mit der Frequenz zunehmenden Volumen- wellen-Verluste nicht für Höchstfrequenzbereiche über 2 GHz hergestellt werden können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Mikrowellen- bzw. Millimeterwellenmodul mit aktiven Einzelkomponenten anzugeben, welches sowohl elektrische Verbindungen zwischen verschiedenen Modul-Komponenten als auch den Schutz der Modulkomponenten, insbesondere der Höchstfrequenz-Komponenten des Bauteils vor äußeren Einwirkungen wie Staub, mechanische Beschädigung und Feuchtigkeit gewährleistet, ohne daß die Höchstfrequenz-Signale dabei gedämpft werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Bauelement mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestal- tungen der Erfindung gehen aus weiteren Ansprüchen hervor.
Die Erfindung gibt ein im Höchstfrequenzbereich arbeitendes
Bauelement an, enthaltend:
- ein Substrat mit zumindest zwei dielektrischen Lagen, mit zumindest einem integrierten (insbesondere passiven)
Schaltungselement, mit zumindest einer leitenden Struktur auf der Oberseite und zumindest einem Außenkontakt auf der Unterseite, zumindest eine auf der Oberseite des Substrats angeordnete aktive Einzelkomponente, zumindest eine Filmabdeckung, welche die zumindest eine aktive Einzelkomponente vollständig bedeckt und dazu dient, die zumindest eine Einzelkomponente vor Staub, Feuchtigkeit und mechanischen Einwirkungen zu schützen.
Dabei schließt die Filmabdeckung mit der Oberseite des Substrats dicht ab. Die Filmabdeckung dient insbesondere dazu, die Höchstfrequenzsignale führenden Teile der Einzelkomponente vor Staub, Feuchtigkeit und mechanischen Einwirkungen zu schützen. Die Filmabdeckung, die Einzelkomponente und das Substrat bilden zusammen einen geschlossenen Hohlraum.
Vorzugsweise alle elektrischen Verbindungen - z. B. Bumps o- der Bonddrähte - zwischen Chip und Substrat sind in diesem Hohlraum angeordnet und berühren die Filmabdeckung nicht. Darüber hinaus sind vorzugsweise auch alle Höchstfrequenzsig- nal-führenden Strukturen des erfindungsgemäßen Moduls, die auf der Oberseite des Substrats und auf der Ober- bzw. Unter- seite der Einzelkomponente liegen, im geschlossen Hohlraum angeordnet und so vor der Materialbelastung und äußeren Einflüssen geschützt.
In bevorzugter Variante der Erfindung weist eine Seite der Einzelkomponente zumindest eine offen liegende aktive Höchstfrequenz-Struktur auf. Die offen liegende aktive Höchstfrequenz-Struktur ist im Hohlraum angeordnet und berührt die Filmabdeckung nicht .
Die Schnittstelle zwischen Substrat und Chip bei einem modu- lar aufgebauten Bauelement, insbesondere einem im Höchstfrequenzbereich arbeitenden Bauelement, ist anfällig für eine unerwünschte Signaldämpfung, da die Übertragungseigenschaften offen liegender Signalverbindungen durch Verschmutzung oder Berührung mit einer Verkapselungsmasse beeinträchtigt werden.
Daher hat die er indungsgemäße Anordnung der Höchstfrequenz- signal-führenden, offen liegenden Strukturen (aktive Schaltungskomponenten, elektrische Verbindungen) eines Moduls in einem Hohlraum den Vorteil, dass die elektromagnetische Welle des Signals nicht durch unerwünschte Berührung z. B. mit einer Vergußmasse gedämpft wird. Das erfindungsgemäße Bauelement zeichnet sich also durch eine besonders niedrige Einfügedämpfung aus .
Unter einem passiven Schaltungselement versteht man insbesondere eine Induktivität, eine Kapazität, eine Leitung, z. B. eine Verbindungsleitung, oder ein Leitungsabschnitt. Diese können auf eine an sich bekannte Weise als Leiterbahnen zwischen, in und auf den dielektrischen Lagen eines Substrats mit Vielschicht-Aufbau angeordnet sein und damit integrierte Schaltungselemente bilden. Vertikale Verbindungen zwischen den Leiterbahnen in verschiedenen Lagen (Durchkontaktierun- gen) zählen auch zu integrierten Schaltungselementen, da sie einerseits zur vertikalen Signalführung dienen und andererseits insbesondere bei Höchstfrequenzen sowohl eine (parasitäre) Induktivität als auch eine (parasitäre) Kapazität dar- stellen. Einzelne integrierte Schaltungselemente bilden zusammen integrierte Schaltungen, insbesondere passive Schaltungen wie die eines Filters oder eines Mischers. Intergrier- te Schaltungselemente können außerdem zumindest einen Teil zumindest einer aktiven Schaltung realisieren, welcher mit aktiven Einzelkomponenten auf der Oberfläche des Substrats elektrisch verbunden ist.
Bei Höchstfrequenzen, insbesondere im mmW-Bereich, sind Kapazitäten und Induktivitäten oft als durch Leitungsabschnitte realisierte verteilte Elemente vorhanden. Die Kapazitäten können als Radial Stubs ausgeführt sein.
Unter einer aktiven Einzelkomponente versteht man ein diskretes nichtlineares oder aktives Schaltungselement wie eine Di- ode oder einen Transistor, oder ein zumindest eine aktive
Komponente umfaßendes Chip-Bauelement ohne ein Gehäuse oder mit einem solchen.
Die als Chip-Bauelement ausgebildete aktive Einzelkomponente kann ein Mikrowellen-Chip, ein Millimeterwellen-Chip oder ein IC-Bauelement (IC = Integrated Circuit) darstellen. Das IC- Bauelement kann wiederum ein MMIC-Bauelement (MMIC = Mono- lithic Microwave Integrated Circuit) sein.
Die aktiven Einzelkomponenten können beispielsweise auf der
Si-, SiGe-, GaAs- oder InP-Basis aufgebaut sein. Die aktive Einzelkomponente weist Außenkontakte zur elektrischen Verbindung mit den im Substrat integrierten Schaltungs- elementen auf.
Die Oberseite des Substrats trägt zumindest eine leitende Struktur, welche insbesondere einen Kontakt zur Herstellung elektrischer Verbindung zwischen den integrierten Schaltungselementen im Substrat und der zumindest einen aktiven Einzel- komponente auf der Substrat-Oberseite, eine Verbindungslei- tung zwischen aktiven Einzelkomponenten oder einen Teil einer größtenteils im Substrat integrierten Schaltung darstellt.
Die Unterseite des Substrats weist Außenkontakte zur elektrischen Verbindung beispielsweise mit der Leiterplatte eines Endgeräts auf.
Die zumindest eine aktive Einzelkomponente, insbesondere ein MMIC-Bauelement, das beispielsweise eine Frequenzteiler-, Frequenzvervielfacher-, Verstärker-, Oszillator- oder Mi- scherschaltung umfaßt, wird in dem für die Erfindung relevanten Höchstfrequenzbereich vorzugsweise mittels Flip-Chip- Technik mit dem Substrat und den integrierten Schaltungselementen mechanisch bzw. elektrisch verbunden, so daß deren die aktive Höchstfrequenz-Komponente tragende Seite (die struktu- rierte Seite) der Substrat-Oberseite zugewendet ist.
Neben der zumindest einen aktiven Einzelkomponente können ein oder mehrere diskrete Bauelemente (z. B. eine Spule, ein Kondensator oder ein Widerstand) sowie ein oder mehrere Träger- Substrate mit passiven HF-Strukturen wie Filter oder Mischer, insbesondere in Dünnschichttechnik strukturierte Trägersubstrate, auf der Oberseite des Substrats angeordnet sein.
Die Filmabdeckung stellt einen Film dar, dessen Form an die- jenige der zu schützenden (oder abzudeckenden) Komponenten angepaßt ist (oder wird) . Die Filmabdeckung liegt so über der Rückseite der aktiven Einzelkomponente und schließt allseitig mit der Oberfläche des Substrats ab, daß die aktive Einzelkomponente vollständig abgedeckt und dadurch vor äußeren mechanischen Einwirkungen, Staub und Feuchtigkeit geschützt ist. Auf diese Weise können auch mehrere aktive Höchstfre- quenz-Einzelkomponenten sowie zumindest eine Höchstfrequenz- Einzelkomponente zusammen mit zumindest einer anderen digitalen oder niederfrequenten Einzelkomponente einzeln oder gemeinsam verkapselt werden. Vorzugsweise bedeckt die Filmabdeckung alle auf der Substrat-Oberseite befindlichen Einzelkom- ponenten.
Ein erfindungsgemäß verkapseltes Bauelement zeichnet sich gegenüber dem Stand der Technik durch geringe durch Häu- sungstechnik bedingte elektrische Verluste im Höchstfrequenz- Bereich, insbesondere Millimeterwellenbereich, aus. Gegenüber den üblichen substratintegrierten Gehäusen hat die Verkapse- lung mit Hilfe eines verformbaren Films den Vorteil, daß die äußeren Abmessungen des erfindungsgemäßen Höchstfrequenzmo- duls hauptsächlich durch die Abmessungen der auf der Sub- strat-Oberseite angeordneten Einzelkomponenten sowie durch die Dicke der Filmabdeckung bestimmt sind. Die vorteilhafte Verkapselung gewährleistet darüber hinaus eine hohe Qualität der Höchstfrequenz-Bauteile im Hinblick auf ihre Zuverlässigkeit und Übertragungscharakteristika. In vorteilhaften Aus- führungsformen werden in den erfindungsgemäßen Bauelementen elektrische Verbindungen der Einzelkomponenten nicht nur untereinander, sondern auch zu externen HF-, Niederfrequenz- und Stromversorgungs-Schaltungen bereitgestellt. Außerdem besteht die Möglichkeit, einen hohen Integrationsgrad durch die vertikale Anordnung integrierter Schaltungen im Mehrlagensubstrat des Bauelements unter geringem Platzverbrauch zu erzielen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei- spielen und der dazugehörigen schematischen und daher nicht maßstabsgetreuen Figuren näher erläutert . Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Bauelement im schematischen Querschnitt
Figuren 2 und 3 zeigen vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Bauelements im schematischen
Querschnitt
In Figur 1 sind allgemeine Merkmale der Erfindung anhand einer schematischen Querschnittsdarstellung eines erfindungsge- mäßen Bauelements erläutert.
In Figur 1 ist der schematische Querschnitt eines erfindungs- gemäßen Bauelements BE mit zwei aktiven Einzelkomponenten CB und einem mehrlagigen Substrat SU gezeigt. Die aktiven Ein- zelkomponenten CB sind hier Chip-Bauelemente, die zumindest ein aktives Schaltungselement (eine aktive Höchstfrequenz- Struktur HS, insbesondere eine Diode oder einen Transistor) umfassen, wobei diese aktive Höchstfrequenz-Struktur HS auf einer Seite der Einzelkomponente CB angeordnet ist und offen liegt. Die Höchstfrequenz-Struktur HS ist in einem geschlossenen Hohlraum angeordnet, der durch das Substrat SU, die Einzelkomponente CB und die Filmabdeckung SF gebildet ist. In der in Figur 1 vorgestellten Variante der Erfindung ist die Höchstfrequenz-Struktur HS auf der Unterseite der Einzelkom- ponente CB angeordnet und der Substratoberseite zugewandt.
Die aktive Einzelkomponente CB ist mittels Bumps BU mit im mehrlagigen Substrat SU verborgenen integrierten Schaltungs- elementen IE elektrisch verbunden (Flip-Chip-Technik) . Das Substrat SU weist Leiterstrukturen zur Herstellung des genannten elektrischen Kontaktes auf der Oberseite sowie Außen- kontake AK auf der Unterseite zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit der Leiterplatte eines Endgeräts auf. Die Außenkontakte AK können als Land-Grid-Arrays (LGA) ausge- führt oder zusätzlich mit Lot-Kugeln AK1 (μBGA, oder Ball-
Grid-Arrays) versehen sein. Möglich sind außerdem nadeiförmige Außenkontakte (Leads) und nichtgalvanische Übergänge zwi- sehen dem Bauelement und der extern anzuschließenden Leiterplatte, wie z. B. Hohlleiterübergänge oder Schlitzkopplungen. Die vertikale Signaldurchführung im Substrat SU erfolgt mittels Durchkontaktierungen DK.
Ein erfindungsgemäßes Bauelement ist vorzugsweise modular aufgebaut und weist mehrere Einzelkomponenten CB auf, die auf demselben Substrat SU angeordnet und alle mit einer gemeinsamen Filmabdeckung vollständig bedeckt sind, wobei die Filmab- deckung vorzugsweise jede Einzelkomponente einzeln verkapselt, so dass jeder Einzelkomponente ein eigener Hohlraum zugeordnet ist. Möglich ist aber auch, dass die Filmabdeckung nur einen Hohlraum bildet, in dem mehrere oder alle Einzel- komponenten des Moduls angeordnet sind.
In dem in Figur 1 dargestellten vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung sind beide aktiven Einzelkomponenten CB mit einem Film SF abgedeckt (Filmabdeckung) . Das Abdecken der Einzelkomponenten mit dem Film wird als Laminieren bezeich- net . Beim Laminieren wird der Film bleibend verformt . Die
Filmabdeckung besteht vorzugsweise aus einem Polymer, welches eine besonders niedrige Wasser-Absorption aufweist, z. B. fluorbasierte Polymere wie Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Polyolefine wie (vernetztes) Polypropylen oder Polyethylen. Die Filmabdeckung kann außerdem aus einem Metall bestehen und faser- oder partikelgefüllt sein. Die Filmabdeckung kann darüber hinaus wie in der Figur dargestellt metallisch oder keramisch beschichtet sein oder werden.
Zur Abschirmung von der Umgebung ist die Filmabdeckung zusätzlich mit einer Metallschicht ME überzogen. Diese Schicht kann beispielsweise durch Galvanisieren, chemische Metallab- scheidung, Bedampfen oder durch eine Kombination der erwähnten Verfahren aufgetragen sein. Zur mechanichen Stabilisie- rung sind die auf der Substrat-Oberseite befindlichen Einzel- komponeten in diesem Ausführungsbeispiel mit einer Vergußmasse GT überdeckt. Wahlweise ist es möglich, die Vergußmasse wegzulassen. Unter Vergußmasse werden hier alle Stoffe verstanden, die im flüssigen Zustand auf den Film aufgebracht werden und durch Aushärten (chemisches Reagieren) oder Erstarren (Erkalten) fest werden. Darunter fallen sowohl ge- füllte und ungefüllte Polymere, wie Abdeckmassen, Glob-Top- Massen, Thermoplaste oder KunstStoffkleber, als auch Metalle oder keramische Stoffe, wie keramische Kleber. Glob-Top ist ein Vergußmittel, das durch seine hohe Viskosität nur gering verfließt und deshalb die zu schützende Einzelkomponente tropfenförmig umschließt.
In der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist der metallbeschichtete Film nach dem Laminieren mit einem Vergußmittel überzogen. Es ist in einer anderen Ausführungs- form möglich, die Metallschicht nicht auf die Filmabdeckung, sondern auf die Vergußmasse aufzubringen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bauelements mit Keramik-Substrat wird der Film an den an dem Substrat anliegenden Rändern - beispielsweise durch Lasern - teilweise entfernt und erst danach mit Metall beschichtet, damit die abzudeckenden Einzelkomponenten vollständig von Metall bzw. Keramik umschlossen und dadurch hermetisch versiegelt sind.
Die Filmabdeckung bildet zusammen mit dem Substrat SU und der Einzelkomponente CB einen geschlossenen Hohlraum, in dem die zu schützenden Höchstfrequenzsignal-führenden Teile der Ein- zelkomponente, insbesondere die elektrischen Verbindungen und die offen liegenden aktiven Höchstfrequenz-Strukturen, angeordnet sind. In allen Ausführungsformen der Erfindung berührt die Filmabdeckung nicht die elektrischen Verbindungen bzw. die signalführenden Höchstfrequenz-Verbindungen (Bumps) zwischen dem Chip und dem Substrat. Die Höchstfrequenz-Verbin- düngen sind durch die Filmabdeckung also derart geschützt, dass die elektromagnetische Welle (d.h. das Höchstfrequenz- signal) z. B. durch Umwelteinflüsse oder eine stabilisierende Vergußmasse nicht beeinflusst wird.
Unter Substrat werden hier alle Arten von planaren Schal- tungstragern verstanden. Darunter fallen keramische Substrate (Dünnschichtkeramik, Dickschichtkeramik, LTCC = low tempera- ture cofired ceramics, HTCC = high temperature cofired cera- mics, LTCC und HTCC sind keramische Mehrlagenschaltungen), polymere Substrate (herkömmliche Leiterplatten, wie FR4, sog. SoftSubstrate, deren Polymer-Basis z.B. aus PTFE = Teflon o- der Polyolyfinen besteht und die typischer Weise glasfaserverstärkt oder keramikpulvergefüllt sind) , Silizium sowie metallische Substrate, bei denen metallische Leiterbahnen und eine metallische Basisplatte durch Polymere oder keramische Materialien voneinander isoliert sind. Unter Substrat werden hier auch sog. Molded-Interconnection-Devices (MID) verstanden, die aus thermoplastischen Polymeren bestehen, auf denen Leiterbahnen strukturiert sind.
Die Bumps BU dienen zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen den im Substrat SU verborgenen integrierten Schaltungselementen IE und der zumindest einen aktiven Einzelkomponente CB und ggf. den weiteren auf der Substrat- Oberseite angeordneten Einzelkomponenten. Die Bumps bestehen üblicherweise aus Lot, beispielsweise SnPb, SnAu, SnAg, SnCu, SnPbAg, SnAgCu in unterschiedlichen Konzentrationen oder aus Gold. Besteht der Bump aus Lot, wird das Bauelement durch Löten mit dem Substrat verbunden; besteht er aus Gold, so können die Einzelkomponenten CB und Substrat SU durch Thermo- compression-Bonding, Ultrasonic-Bonding oder Thermosonic-
Bonding (Sinter- bzw. Ultraschallschweiß-Verfahren) verbunden werden. Die Höhe der Flip-Chip-Bumps muß bei den Höchstfrequenz-Anwendungen so niedrig gehalten werden, daß nur eine geringe Menge der aus der Höchstfrequenz-Einzelkomponente he- raustretenden elektromagnetischen Strahlung von dem laminierten Film absorbiert werden kann. Eine Möglichkeit, die nied- rige Höhe der Flip-Chip-Bumps zu erreichen, bietet insbesondere das Thermocompression-Bonding.
Die aktiven Einzelkomponenten können in einer weiteren Aus- führungsform der Erfindung SMD-Komponenten sein.
Es besteht die Möglichkeit, außer aktiven Einzelkomponenten auch passive Einzelkomponenten, insbesondere diskrete Spulen, Kondensatoren, Widerstände oder einzelne Chips mit passiven Schaltungen (beispielsweise Filter, Mischer, Anpaßschaltung) auf der Substrat-Oberseite anzubringen. Es besteht die Möglichkeit, mit zusätzlichen diskreten passiven Kompensations- strukturen die Verstimmung des Bauelements durch das Gehäuse auszugleichen.
Die passiven Einzelkomponenten sowie die integrierten Schaltungskomponenten können zumindest einen Teil folgender Schaltungen bilden: eines Hochfrequenz-Schalters, einer Anpaßschaltung, einer Antenne, eines Antennenschalters, eines Dio- denschalters, eines Hochpaßfilters, eines Tiefpaßfilters, eines Bandpaßfilters, eines Bandsperrfilters, eines Leistungsverstärkers, eines Diplexers, eines Duplexers, eines Kopplers, eines Richtkopplers, eines Speicherelements, eines Baluns oder eines Mischers .
Die Funktion der integrierten Schaltungselemente, u. a. der Durchkontaktierungen und Verbindungsleitungen, kann außerdem ausschließlich auf die elektrische Signaldurchführung beschränkt sein.
Die passiven Einzelkomponenten können beispielsweise in Flip- Chip-Technik, in Die&Wire-Bond-Technik (siehe z. B. Figur 2) oder in SMD-Technik mit dem Substrat elektrisch und mechanisch verbunden werden.
Damit die Bonddrähte BD in der Die&Wire-Bond-Technik nicht mit der Filmabdeckung in Berührung kommen, kann die Einzel- komponente eine starre Schutzkappe SK besitzen, siehe Figur 2. Bei dieser Verbindungstechnik ist die Einzelkomponente mit einer Klebermasse oder Lot KL auf dem Substrat SU befestigt. Die Bonddrähte können statt aus Gold- oder Aluminiumdrähten mit einem runden Querschnitt auch aus Metallbändern (Bändchenbonden) bestehen.
Die Höchstfrequenz-Struktur HS ist in dieser Variante der Erfindung auf der Oberseite der Einzelkomponente CB angeordnet und von dem Substrat SU abgewandt.
Das erfindungsgemäße Bauelement kann darüber hinaus zumindest eine weitere hier nicht dargestellte Einzelkomponente enthalten. Durch die - vorzugsweise formfeste - Filmabdeckung kön- nen mehrere Einzelkomponenten in einem gemeinsamen Hohlraum verkapselt werden. Möglich ist aber auch, dass eine formfeste Filmabdeckung so strukturiert wird, dass sie mehrere kappen- förmige Bereiche aufweist, die jeweils für eine Einzelkomponente einen eigenen geschlossenen Hohlraum zur Verfügung stellen und dicht mit dem Substrat abschließen, so dass jede
Einzelkomponente einzeln verkapselt ist.
In Figur 3 ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. In diesem Fall wird der Film während des Laminierens an der Stelle, an welcher der Film die zu schützende Einzelkomponente überdeckt, vom Druck - beispielsweise durch Auflegen einer Schutzkappe oder durch verformte Kavitäten in dem Film über der genannten Einzelkomponente - entlastet. Dabei zieht sich der Film nicht eng über die Ein- zelkomponente, sondern liegt locker darüber, so daß empfindliche oder verformbare Teile der Einzelkomponente nicht geschützt werden müssen.
Falls die aktive Einzelkomponente keine zu schützenden sig- nalführenden Strukturen auf der Oberfläche aufweist (beispielsweise sind alle Schaltungselemente und Schaltungen in einem Mehrlagensubstrat verborgen) , so ist es möglich, diese Einzelkomponente zuerst mit der Vergußmasse zu überziehen und erst nach dem Aushärten der Vergußmasse eine Filmabdeckung aufzubringen .
Die Signalleitungen im erfindungsgemäßen Bauelement können entweder ganz im Substrat verborgen sein, oder zumindest ein Teil der Signalleitungen kann auf der Oberseite des Substrats angeordnet sein.
Die Erfindung wurde der Übersichtlichkeit halber nur anhand weniger Ausführungsbeispiele dargestellt, ist aber nicht auf diese beschränkt. Weitere Variationsmöglichkeiten ergeben sich aus weiteren von den dargestellten Ausführungen unterschiedlichen relativen Anordnungen von Einzelkomponenten, Filmabdeckung, Vergußmasse und Metallschicht. Weitere Möglichkeiten ergeben sich außerdem im Hinblick auf die Verbindungstechnik zwischen der Einzelkomponente und Substrat sowie zwischen dem Substrat und einer externen Leiterplatte.

Claims

Patentansprüche
1. Bauelement (BE) , enthaltend: ein Substrat (SU) mit zumindest zwei dielektrischen Lagen, mit zumindest einem integrierten Schaltungselement (IE) , zumindest einer leitenden Struktur (LS) auf der Oberseite und zumindest einem Außenkontakt (AK) auf der Unterseite, zumindest eine auf der Oberseite des Substrats (SU) angeordnete aktive Einzelkomponente (CB) , die mit dem zumin- dest einen integrierten Schaltungselement (IE) elektrisch verbunden ist, zumindest eine Filmabdeckung (SF) , welche die zumindest eine Einzelkomponente vollständig bedeckt und dazu dient, die zumindest eine Einzelkomponente vor Staub, Feuchtig- keit und mechanischen Einwirkungen zu schützen.
2. Bauelement nach Anspruch 1, bei dem die zumindest eine aktive Einzelkomponente (CB) zumindest eine Diode oder einen Transistor umfaßt.
Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die eine aktive Einzelkomponente (CB) aus einem Mikrowellen-Chip, einem Millimeterwellen-Chip oder einem IC-Bauelement ausgewählt ist.
Bauelement nach Anspruch 3 , bei dem das zumindest eine IC-Bauelement ein MMIC- Bauelement - Monolithic Microwave Integrated Circuit - darstellt .
5. Bauelement nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die zumindest eine aktive Einzelkomponente mit dem Substrat (SU) mit Flip-Chip Technik, Drahtbond- Technik oder SMD-Technik mechanisch und elektrisch ver- bunden ist.
6. Bauelement nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, das zumindest eine passive Einzelkomponente umfaßt, welche aus folgenden Komponenten ausgewählt ist: einem diskreten passiven Schaltungselement einschließlich einer Spule, eines Kondensators und eines Widerstands, oder aus einem kompakten Schaltungsblock, der zumindest eine Einzelkomponente, ausgewählt aus einer Spule, einem Kondensator oder einem Widerstand, einschließlich einer beliebigen Kombination der hier genannten Einzelkomponenten, enthält.
7. Bauelement nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, das zumindest eine passive Einzelkomponente enthält, die zumindest eine Filter- oder Mischerschaltung umfaßt.
8. Bauelement nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die zumindest eine Einzelkomponente (CB) mit einer Vergußmasse (GT) vergossen ist.
9. Bauelement nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem das Substrat (SU) zumindest zwei Lagen aus LTCC- oder HTCC-Keramik - Low Temperature Cofired Ceramic, High Temperature Cofired Ceramic - enthält .
10.Bauelement nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, das zumindest ein im Substrat (SU) integriertes Schaltungselement (IE) enthält, ausgewählt aus einer Induktivität, einer Kapazität, einer Verbindungsleitung oder einer mittels Durchkontaktierungen (DK) realisierten verti- kalen Signaldurchführung.
11.Bauelement nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem das zumindest eine integrierte Schaltungselement (IE) zumindest einen Teil einer Schaltung mit passiver Funktion bildet.
12.Bauelement nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem das zumindest eine integrierte Schaltungselement (IE) zumindest einen Teil einer Anpaßschaltung bildet.
13.Bauelement nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem alle Signalleitungen im Substrat (SU) verborgen sind.
14.Bauelement nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem zumindest ein Teil der Signalleitungen auf der Oberseite des Substrats (SU) angeordnet ist.
15.Bauelement nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem die Filmabdeckung (SF) aus Polyimid besteht.
16.Bauelement nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem auf die Filmabdeckung (SF) aus Metall besteht.
17.Bauelement nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 16, bei dem die Filmabdeckung (SF) alle Einzelkomponenten auf der Oberseite des Bauelements (BE) vollständig bedeckt.
18.Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 17, bei dem mehrere Einzelkomponenten (CB) vorgesehen sind, wobei die Filmabdeckung (SF) alle Einzelkomponenten (CB) bedeckt und dabei jede Einzelkomponente (CB) einzeln verkapselt.
19.Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 18, - bei dem die Filmabdeckung (SF) mit der Oberseite des Substrats (SU) abschließt, - wobei die Filmabdeckung (SF) , die Einzelkomponente (CB) und das Substrat (SU) zusammen einen geschlossenen Hohlraum bilden, - wobei die elektrischen Verbindungen zwischen Chip und Substrat im geschlossenen Hohlraum angeordnet sind und die Filmabdeckung (SF) nicht berühren.
20. Bauelement nach Anspruch 19,
- bei dem eine Seite der Einzelkomponente (CB) mindestens eine offen liegende aktive Höchstfrequenz-Struktur (HS) auf- weist,
- wobei die aktive Höchstfrequenz-Struktur (HS) im geschlossenen Hohlraum angeordnet sind und die Filmabdeckung (SF) nicht berührt .
21. Bauelement nach Anspruch 19 oder 20, bei dem alle Höchstfrequenzsignal-führenden Strukturen, die auf der Oberseite des Substrats und auf der Oberfläche der Einzelkomponente angeordnet sind, im geschlossenen Hohlraum angeordnet sind.
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