WO2012016898A2 - Verfahren zur herstellung einer mehrzahl von elektronischen bauelementen mit elektromagnetischer schirmung und insbesondere mit wärmeabführung und elektronisches bauelement mit elektromagnetischer schirmung und insbesondere mit wärmeabführung - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer mehrzahl von elektronischen bauelementen mit elektromagnetischer schirmung und insbesondere mit wärmeabführung und elektronisches bauelement mit elektromagnetischer schirmung und insbesondere mit wärmeabführung Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a plurality of electronic components and a
  • the electronic components each have one
  • electromagnetic protective layer for electromagnetic
  • Shielding on the particular heat at the same time can be dissipated.
  • High frequency signals and their superimpositions are radiated from the circuit when the metal structures of the interfering radiation circuit form an antenna.
  • the metal structures of the interfering radiation circuit form an antenna.
  • circuits must be protected against the effects of incoming signals and radiation.
  • the complete system comprising the circuit can be shielded by a completely shielded metallic housing.
  • the circuits or electronic components can be shielded individually.
  • a metal housing is applied to the top of the support of the device. It must tolerances in the arrangement of the metal housing on the support, the thickness of the metal and the required
  • Components of the circuit should be dissipated during operation of the components.
  • a panel comprising a substrate, one thereon
  • a method of manufacturing a plurality of electronic components includes providing a panel comprising a planarized substrate, an encapsulant, and electronic components such as filters, transistors, resistors,
  • Capacitors and / or inductors The panel is singulated into a plurality of electronic components. After the singulation is on each of the electronic
  • Components each applied an electromagnetic protective layer, so that the electromagnetic protective layer covers the exposed by the isolated side surfaces of the substrate.
  • the electromagnetic protective layer is applied by means of a sputtering deposition method. At least one sub-layer of the electromagnetic
  • the electromagnetic protective layer is applied without current.
  • Protective layer is applied, for example, without current.
  • a sublayer comprising titanium and / or a sublayer comprising copper is provided by means of
  • Sputterdeposition applied and then applied a sub-layer comprising nickel, electrolessly applied to the first sub-layers.
  • the electromagnetic protective layer is in one
  • the mold is placed in the substrate in one
  • the nickel layer is not applied in the notch.
  • the method for manufacturing a plurality of electronic components comprises providing a planar expanded panel, which in turn comprises: a substrate and a plurality of
  • the panel has an encapsulation covering the plurality of components on the substrate.
  • the panel is singulated to the plurality of electronic components. After singling becomes one each
  • the electromagnetic protective layer is applied in embodiments by means of a sputter deposition method. In embodiments, the electromagnetic protective layer is applied so that the side surfaces of the electronic
  • coupling elements are arranged prior to the application of the electromagnetic protective layer, which are subsequently coupled after applying the electromagnetic protective layer with this thermally and / or electrically.
  • an electronic component comprises a planarly extended substrate, as well as an encapsulation that is disposed on a main surface of the substrate
  • An electromagnetic protective layer covers a surface of the encapsulation facing away from the substrate and the side surfaces of the substrate, which are directed transversely to the surface, completely.
  • Such an electronic component is compact and well shielded against high frequency radiation.
  • the electromagnetic protection layer covers the side surfaces of the encapsulation and the substrate completely beginning at the surface of the encapsulation to an opposite underside of the substrate.
  • Electronic component a substrate and at least one electronic component, which is arranged on the substrate.
  • An encapsulation covers the component on the substrate.
  • the electronic component further comprises a
  • An electromagnetic protective layer which covers a surface of the encapsulant facing away from the substrate and the side surfaces of the substrate which are directed transversely to the surface.
  • the component further comprises a thermal and / or electrical coupling, which couples the electromagnetic protective layer thermally and / or electrically with a region of the electronic component enclosed by the encapsulation.
  • the electromagnetic protective layer completely covers the side surfaces of the encapsulation and the substrate.
  • the thermal and / or electrical coupling enables electromagnetic shielding of individual regions of the electronic component.
  • the electronic component for example filter,
  • Transistors resistors, capacitors and / or
  • Inductors includes, through the electrical coupling, the electromagnetic protective layer with that of the Encapsulation enclosed area couples, electrically shielded.
  • the electrical coupling is short-circuited via the electromagnetic protective layer to ground. Due to the thermal and / or electrical coupling, which thermally couples the electromagnetic protective layer to the area enclosed by the encapsulation, the
  • the thermal and / or electrical coupling is formed as part of the electromagnetic protective layer, which is in the of the encapsulation
  • enclosed area extends.
  • the coupling comprises a separate
  • the electromagnetic protective layer is in direct contact with the electronic component.
  • the electronic component is thermally coupled to the electromagnetic via the coupling element
  • the Electronic component a substrate and at least one electronic component, which is arranged on the substrate.
  • An encapsulation covers the component on the substrate.
  • the Electronic component further includes a
  • Electromagnetic protective layer the surface facing away from the substrate of the encapsulation and the
  • the component further comprises a thermal and / or
  • Figure 1 is a schematic representation of an electronic circuit
  • Figure 2 is a schematic representation of a panel according to
  • FIG. 3 is a schematic representation of the panel after the
  • Figure 4 is a schematic representation of an enlarged
  • Figure 5 is a schematic representation of an electronic circuit
  • FIG. 6 is a flowchart of a method for producing a plurality of electronic components according to an embodiment
  • FIG. 7 is a flowchart of a method for producing a plurality of electronic components according to an embodiment.
  • FIGS. 8A to 8C show a schematic illustration of a
  • Figures 9A and 9B is a schematic representation of a
  • FIGS. 10A and 10B show a schematic representation of a
  • Figure 11 is a schematic representation of an electronic
  • Figure 12 is a schematic representation of an electronic circuit
  • Figures 13A and 13B is a schematic representation of a
  • FIGS. 4A and 14B show a schematic representation of a
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a
  • the component 111 comprises a substrate 120 and an encapsulation 140.
  • Electromagnetic protective layer 130 surrounds substrate 120 and encapsulant 140.
  • the substrate 120 is configured for mechanical fastening and electrical connection.
  • the substrate 120 is
  • a ceramic substrate for example, a ceramic substrate.
  • the substrate 120 is a laminate.
  • the substrate 120 which is expanded in the Y-Z direction, has a main surface 123 and an opposite bottom surface 124, which are aligned in the Y-Z direction. Transverse to the sides 123 and 124, the substrate has a side surface 121 and an opposite side surface 122.
  • the electronic component is in three dimensions
  • the substrate has contacts 152 and 153 aligned in the main propagation direction. Furthermore, the substrate has contacts (vias) 154 and 155 which are directed transversely to the main propagation. The contacts 152, 153, 154 and 155 are electrically conductive.
  • the electronic component 111 may also be less than the
  • the contact 154 is electrically coupled to the underside 124 of the substrate 120 with a contact surface 151.
  • the contact 155 is electrically coupled to a further contact surface.
  • the electronic component 111 is electrically electrical from outside
  • the encapsulation 140 is arranged in the X-direction on the main surface 123 of the substrate 120.
  • the encapsulation 140 has a surface 143 facing away from the substrate 120.
  • Encapsulation 140 has side surfaces 141 and 142 directed transversely to surface 143.
  • the side surface 141 adjoins the side surface 121 of the substrate 120.
  • the side surface 142 of the encapsulation connects to the side surface 122 of the substrate 120.
  • the electromagnetic protective layer 130 covers the
  • Protective layer 130 also completely covers side surface 121 as well as side surface 122 of substrate 120.
  • the electromagnetic protective layer 130 covers the side surfaces 121, 141 and 122, 142 of the electronic component 111 completely beginning in the X direction on the underside 124 of the substrate 120 up to the surface 143 of the encapsulation 140.
  • the electromagnetic protective layer is electrically connected to the contact 152 and the contact 153 coupled to be grounded during operation, for example.
  • the electromagnetic protective layer is over the contacts 152 and 153 are electrically coupled to the contacts 154 and 155, so that the electromagnetic protective layer 130 via the contacts 152, 153, 154 and 155 with the
  • Contact surfaces 151 is electrically coupled.
  • the electromagnetic protective layer 130 protects the
  • the electronic component 111 from influences generated in operation or incoming high-frequency signals.
  • Electromagnetic protective layer 130 has in one
  • a thickness of less than 8 microns for example, a thickness of less than 6 microns, in particular a thickness of 4 microns plus / minus 5%.
  • the electromagnetic protective layer 130 includes, as shown in FIG.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a panel 100, from which a plurality of the electronic components 111 is singulated.
  • the panel 100 has the substrate 120 and the components 171, 172 and 173 arranged thereon and the encapsulation 140 arranged thereon. Before singulating, the panel 100 has a greater extent than the electronic component 111.
  • the panel 100 comprises in
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of how the panel 100 of FIG. 2 forms a plurality 110 of electronic components
  • Component 111, 112 was isolated.
  • the panel 100 is for this purpose, for example, cut by a saw blade along the line 101 and 102.
  • the panel 100 is scribed along the lines 101 and 102 and then broken.
  • the panel and in particular the substrate are completely severed in the X-direction on the lines 101 (Y-direction) and 102 (Z-direction), so that the electronic components, as for example in FIG. 1 or in FIGS. 5 and 8 to 14 are shown, which are coated after the separation with the electromagnetic protective layer 130.
  • the protective layer 130 becomes the majority of the panel
  • the protective layer 130 is applied so as to be thermally and / or electrically connected to a region 168
  • FIG. 4 shows a schematic representation of the detail 160 of FIG. 1.
  • Encapsulation 140 the protective layer 130 is arranged.
  • the first sub-layer 131 includes in particular titanium.
  • the first sub-layer 131 by means of
  • a second sub-layer 132 is applied to the encapsulation 140 opposite side of the first sub-layer 131.
  • the second sub-layer 132 includes in particular copper.
  • the second sub-layer 132 is also applied by means of a sputtering deposition in an embodiment.
  • a third partial layer 133 is on the side of the second side facing away from the first partial layer 131
  • Partial layer 132 applied.
  • the third sub-layer 133 comprises in particular nickel.
  • the sub-layer 131 has a thickness of 0.05 micrometers to 0.2 micrometers in embodiments.
  • the sub-layer 132 has a thickness of 0.15 micrometers to 0.6 micrometers in embodiments.
  • the sub-layer 133 has in
  • Embodiments have a thickness of 1.75 microns to 7
  • the sub-layer 131 is applied in a thickness of 0.1 micrometers.
  • Sub-layer 132 is applied in the embodiment in a thickness of 0.3 microns.
  • the sub-layer 133 is in the form of execution in a thickness of 3.5 microns
  • the electromagnetic protective layer 130 is generally thicker than 2.5 microns to a good
  • the third sub-layer 133 is, for example, de-energized
  • the first partial layer 131 and / or the second partial layer 132 serves as a starting layer for electroless deposition of the nickel layer.
  • a homogeneous thickness of the electromagnetic protective layer 130 can be achieved, and particularly at the corners, for example, where the side surface 141 and the surface 143 meet, good adhesion of the electromagnetic protective layer 130 on the encapsulation 140 is achieved.
  • FIG. 5 shows an electronic component 111 as explained with reference to FIG. 1 according to a further embodiment.
  • the electronic component in the embodiment of FIG. 5 substantially corresponds to the embodiment of FIG. 1.
  • the electronic component 111 of FIG. 5 has notches 125, in particular undercuts.
  • the notches 125 are on the side surfaces 121
  • the substrate 120 a Component in the substrate 120 a.
  • the substrate is in a region 126 of the side surfaces 121
  • the electromagnetic protective layer 130 covers the sidewalls 121 and 122 of the substrate 120, starting at the main surface 123 up to the region 126 and up to the notch 125, respectively.
  • the notch 125 is during the singulation of
  • the saw blade penetrates into the substrate 120.
  • the cut is widened into the substrate, so that the notch 125 is formed.
  • the remaining area of the substrate becomes a thinner section than in the notch 125th
  • FIG. 6 shows a flowchart of a method for
  • step 201 the area-wide panel 100 becomes
  • the panel 100 is singulated in step 202 to the plurality 110 of the electronic components 111, 112, for example, cut through by a saw blade or scored and then broken.
  • step 203 the electromagnetic protective layer 130 is applied to each component 111, 112 of the plurality 110 of electronic components
  • step 203 By applying the electromagnetic protective layer 130 in step 203 after the singulation in step 202, only a single separating step is necessary. Therefore, no additional area for a second or third separation step must be taken into account on the substrate. Therefore, by the method according to the application electronic components can be made with small dimensions. There is no need to provide additional contact surfaces on top of the components on which metallic protective housings could be mounted. This also means that the components according to the application can be made small.
  • the method step 203 can moreover be incorporated relatively easily into an already existing manufacturing process, since it is based on the complete separation of the
  • FIG. 7 shows a method for producing the plurality 110 of the electronic components 111, 112 according to a further disclosed embodiment.
  • step 301 the provided planar substrate 120 is covered with the encapsulation 140.
  • step 302 the panel 100 is laser-marked. By laser marking in step 302 after the
  • Electromagnetic protective layer 130 may damage the electromagnetic protective layer by the laser
  • step 303 which corresponds to step 202 of FIG. 6, the planarized substrate 120 and the meta ⁇ component 100 to the plurality 110 of the electronic
  • step 304 the surface 143 and the
  • step 304 in addition, the partial layers 131 and 132 by means of
  • step 305 a palladium activation of
  • Partial layer 132 and / or the partial layer 131 Partial layer 132 and / or the partial layer 131.
  • step 306 the sub-layer 133 is applied, so that after the complete separation in step 303 in the subsequent steps 304, 305 and 306, the
  • step 307 a cleaning and drying of the
  • step 308 testing of the electronic components 111, 112 for functionality is performed.
  • the notch 125 in the substrate is formed by the subsequent application of the partial layers 131 and 132 by means of sputter deposition in step 304.
  • the partial layers 131 and 132 are applied only to the region 126 on the side surfaces so that the region 126 or the notch 125 remains free of the partial layers 131 and 132.
  • the notches 125 have no titanium and / or copper deposits after the sputtering deposition. Accordingly, in the subsequent electroless deposition of the nickel layer 133 in step 306, this layer also does not deposit in the region 126 or the notch 125, since the starting layer is missing for deposition. By such a production can be avoided that the electromagnetic protective layer 130 additionally settles on a substrate on which the electronic
  • Components are arranged during the application of the electromagnetic protective layer 130. This substrate is removed after applying the electromagnetic protective layer and before testing the electronic components. Due to the fact that in the area 126 or in the
  • Radio frequency radiation are shielded.
  • Figure 8A shows a schematic representation of
  • the component 111 comprises the substrate 120 and the encapsulation 140, which is arranged on the main surface 123 of the substrate 120.
  • Protective layer 130 surrounds substrate 120 and encapsulation 140.
  • the substrate 120 is configured for mechanical fastening and electrical connection.
  • the substrate 120 is
  • a ceramic substrate for example, a ceramic substrate.
  • the substrate 120 is a laminate.
  • the substrate 120 which is extended flat in the Y-Z direction, has the major surface 123 in the Y-Z direction of FIG. 8A
  • the electronic component is in three dimensions
  • the electronic components 171, 172, 173 are arranged on the main surface 123.
  • the electronic components such as filters, transistors, resistors, capacitors and / or inductors, are supported by the substrate 120 and are electrically controllable via the substrate or via electrical lines and contacts of the substrate.
  • the electronic components 171, 172, 173 are of the
  • Encapsulation 140 disposed on the major surface 123 of the substrate 120.
  • the encapsulation 140 has the surface 143 facing away from the substrate.
  • Encapsulation 140 has the transverse to the surface 143
  • the side surface 141 adjoins the side surface 121 of the substrate 120.
  • the side surfaces 142 of the encapsulation connects to the
  • the electromagnetic protective layer 130 covers the
  • Protective layer 130 also completely covers side surface 121 as well as side surface 122 of substrate 120.
  • Undercuts that penetrate from outside of the device in the substrate 120 may be free of the electromagnetic protective layer, thereby simplifying the separation of the panel to the plurality of electronic components.
  • the electromagnetic protective layer 130 protects the
  • the electromagnetic protective layer 130 comprises in
  • the electromagnetic protective layer 130 To shield radio frequency radiation is the electromagnetic protective layer 130 with that of the encapsulation
  • the enclosed region 168 coupled.
  • the electronic components 171, 172 and 173 are arranged.
  • the area 168 extends in
  • Embodiments form at least a portion of the substrate 120.
  • the region 168 is spaced from the surface 143 of the encapsulant.
  • the portion 168 in embodiments is spaced from the side surfaces 121 and 141 and 122 and 142.
  • the component 171 is electrically or electromagnetically shielded from the component 172, since a recess is made in the encapsulation 140 between the components 171 and 172.
  • the recess begins at the surface 143 and extends in the direction of the substrate 120. Die
  • the recess extends into the region 168. In embodiments, the embodiment does not extend as far as the substrate 120.
  • material of the protective layer 140 is deposited on the side walls of the encapsulation which enclose the recess 161. As a result, the protective electromagnetic layer 130 extends in a portion 134 in the enclosed by the encapsulation region 168. As a result, that the part 134 electrically with
  • the electromagnetic protective layer 130 is coupled and this in turn is electrically coupled to ground, the electronic components 171 and 172 are through the lined with the part 134 of the electromagnetic protective layer 130
  • the recess 161 is sawed in, for example, in the encapsulation 140 or
  • the recess is introduced into the encapsulation by an etching process.
  • the electronic components 172 and 173 are similar to the electronic components 171 and 172 against each other
  • the recess which is arranged between the components 172 and 173, with an electrically conductive
  • the electrically conductive material 162 is introduced into the recess before the electromagnetic protective layer 130 is applied.
  • the electromagnetic protective layer 130 thus covers the material 162 on the surface 143 and is electrically coupled thereto.
  • a conductive material 163 is applied so that it is electrically coupled to the material 162 after it is inserted into the recess.
  • the recess between the components 172 and 173 extends from the surface 143 of the encapsulation to the conductive material 163.
  • the material 163 between the electronic components 172 and 173 is missing, comparable to the shielding between the components 171 and 172.
  • conductive material 163 is arranged between the components 171 and 172 so that the part 134 the electromagnetic protective layer 130 is coupled to the conductive material 163.
  • the recess 161 extends completely from the surface 143 through the encapsulation 140 into the substrate 120. In the substrate, this is the conductive
  • FIG. 8B shows a plan view of the electronic component of FIG. 8A according to an embodiment.
  • the recesses 161 are introduced according to the embodiment of FIG. 8B by sawing into the encapsulation or into the encapsulation and a part of the substrate. According to the
  • Embodiment of Figure 8B thus four areas are formed, which are shielded from each other against electromagnetic radiation.
  • the component 171 is arranged in one of these regions and the component 172
  • Recess 171 extends between the component 171 and the
  • FIG. 8C shows a plan view of the component of FIG. 8A according to a further embodiment, in which the recesses 161 are formed by drilling into the encapsulation or the encapsulation
  • Encapsulation and a part of the substrate are introduced. Again, individual areas of the component are formed, which are shielded from each other. In comparison to the introduction of the recesses by means of sawing more flexible areas can be formed in an introduction by drilling.
  • FIG. 9A shows the electronic component 111 with a further embodiment of the electrical coupling between the region 168 and the electromagnetic protective layer 130.
  • the coupling is not realized via recesses but by means of bonding wires 164. which are applied to the substrate so that they form a grid which is impermeable to high-frequency radiation.
  • the bonding wires are with the electromagnetic protective layer 130 coupled to the side surfaces 142 and 143, respectively.
  • FIG. 9B shows the component of FIG. 9A in a top view.
  • the bonding wires 164 become regions of the component
  • Components 171 and 172 are arranged.
  • FIG. 10A shows further embodiments of the
  • Electromagnetic protective layer 130 and are electrically coupled directly to this.
  • platelets 165 extend from the substrate to the substrate
  • electromagnetic protection layer 130 coupled but via contacts, which are arranged in the substrate 120.
  • FIG. 10B shows a plan view of the electronic component 111 of FIG. 10A.
  • the plates 165 areas of the device against each other are shielded from high frequency radiation.
  • the areas of the components 171 and 172 are arranged so that they are shielded from each other.
  • FIG. 11 shows a further embodiment of the invention
  • the recess 161 is introduced into the encapsulation 140 in such a way that the component 171 is at least partially prior to the application of the protective layer 130
  • Component 171 disposed in region 168 is thermally coupled to the remainder of protective layer 130 via portion 134 of protective layer 130.
  • the recess 161 as already explained with reference to FIG. 8A, is filled with material 163, which in particular is thermally conductive.
  • Material 163 is in direct contact with the component 171 and with the electromagnetic protective layer 130. During operation occurring heat of the component 171 is discharged via the thermally conductive material 163 to the protective layer 130 and can be forwarded from there.
  • FIG. 12 shows a further embodiment of the invention
  • Substrate 120 is arranged to be on the side 121
  • FIG. 13A shows a further exemplary embodiment of the component 100.
  • the component 171 is coupled to the protective layer 130 on the surface 143, so that heat generated during operation in the FIG
  • Area 168 is formed, via the component 171 to the
  • Component 171 is enclosed by encapsulation 140 at its side surfaces which are rectified to side surfaces 141 and 142.
  • the encapsulation and the component 171 have the same height on the substrate up to the surface 143, so that the protective layer 130 covers both the encapsulation and the component 171.
  • the component 171 which, in the embodiment shown here, is a through
  • Wirebonding contactable component is, about one
  • Metallization 166 on the surface 123 of the substrate 120 thermally coupled to the protective layer 130. Heat generated during operation in the component 171 is dissipated from the region 168 via the metallization 166.
  • FIG. 13B shows a plan view of the right part of FIG.
  • the component 171 is on the
  • Plated metallization 166 which is coupled to the protective layer 130, so that heat of the component 171 on the
  • Metallization 166 of the protective layer 130 can be supplied.
  • 14A shows a further exemplary embodiment in which the component 171 is a flip-chip component or an SMD component or a BGA component (SMD: surface-mounted device, BGA: ball grid array, German: Ball grid arrangement).
  • SMD surface-mounted device
  • BGA ball grid array
  • German Ball grid arrangement
  • Heat of the component 171 is transmitted during operation via the coupling of the component 171 with the metallization 166, which is designed in particular as a conductor track, out of the region 168 to the protective layer 130.
  • the metallization or conductor track 166 extends in embodiments from a position below the surface 123.
  • FIG. 14B shows a plan view of the component of FIG. 14A.
  • the component 171 is coupled to the metallization 166, which in turn is coupled to the protective layer 130.
  • Embodiments for heat removal from the region 168 may be arranged in any combination in the device 111.
  • the components 171 and 172 are electromagnetically shielded from one another by metal plates 165.
  • the component 171 via the conductive material 163 thermally with the

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Abstract

Ein elektronisches Bauelement umfasst ein Substrat (120), mindestens ein elektronisches Bauteil (171, 172, 173), das auf dem Substrat angeordnet ist, und eine Verkapselung (140), die das mindestens eine elektronische Bauteil (171, 172, 173) abdeckt. Eine elektromagnetische Schutzschicht (130) bedeckt eine dem Substrat (120) abgewandte Oberfläche (143) der Verkapselung (140) und die Seitenflächen (121, 141; 122, 142), die quer zu der Oberfläche (143) gerichtet sind. Insbesondere koppelt eine thermische und/oder elektrische Kopplung (134, 162, 163, 164, 165, 166) die elektromagnetische Schutzschicht (130) thermisch und/oder elektrisch mit einem von der Verkapselung eingeschlossenen Bereich (168) des elektronischen Bauelements (111, 112). Zur Herstellung wird das Bauelement aus einem Panel vereinzelt und anschließend die elektromagnetische Schutzschicht (130) aufgebracht.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Herstellung einer Mehrzahl von elektronischen Bauelementen mit elektromagnetischer Schirmung und
insbesondere mit Wärmeabführung und elektronisches Bauelement mit elektromagnetischer Schirmung und insbesondere mit
Wärmeabführung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Mehrzahl von elektronischen Bauelementen sowie ein
elektronisches Bauelement, das mit einem solchen Verfahren hergestellt ist. Die elektronischen Bauelemente weisen jeweils eine
elektromagnetische Schutzschicht zur elektromagnetischen
Schirmung auf, über die insbesondere zugleich Wärme abführbar ist .
Hintergrund der Erfindung
In Hochfrequenzschaltungen entstehen während des Betriebs eine Vielzahl von unterschiedlichen Frequenzen. Diese
Hochfrequenzsignale und ihre Überlagerungen werden von der Schaltung abgestrahlt, wenn die Metallstrukturen der Schaltung für die Stöhrstrahlung eine Antenne bilden. Beispielsweise ist in Mobiltelefonen in eine definierte Strahlungsleistung, die von dem Mobiltelefon ausgeht, obligatorisch.
Zudem müssen Schaltungen gegen Einflüsse von eintreffenden Signalen und Strahlung geschützt sein. Zur Abschirmung von Hochfrequenzsignalen kann beispielsweise das komplette System, das die Schaltung umfasst, von einem vollständig abgeschirmten metallischen Gehäuse geschirmt werden. Um Kosten zu sparen und die Größe der Schaltungen und Systeme reduzieren zu können, können statt des gesamten Systems auch die Schaltungen beziehungsweise elektronische Bauelemente einzeln abgeschirmt werden .
Herkömmlich wird dazu beispielsweise ein Gehäuse aus Metall auf der Oberseite des Trägers des Bauelements aufgebracht. Dabei müssen Toleranzen in der Anordnung des Metallgehäuses auf dem Träger, die Dicke des Metalls und die benötigte
Kontaktfläche berücksichtigt werden, was das Bauelement vergrößert .
Dabei muss nicht nur die Schaltung als Ganzes vor einer
Abstrahlung und/oder gegen Einflüsse von eintreffenden
Signalen und Strahlung geschützt werden, sondern auch einzelne Bereiche der Schaltung untereinander elektromagnetisch
abgeschirmt werden.
Auch die im Betrieb auftretende Wärme von elektronischen
Bauteilen der Schaltung sollte im Betrieb von den Bauteilen abgeführt werden.
Zur elektromagnetischen Abschirmung wird beispielsweise herkömmlich ein Panel, das ein Substrat, eine darauf
angeordnete Verkapselung sowie davon eingeschlossene
elektronische Bauteile umfasst, soweit eingeritzt, dass leitfähige Schichten des Substrats aufgedeckt werden, jedoch wird das Substrat nicht vollständig durchtrennt. Daraufhin wird eine Metallschicht auf das teilweise angeschnittene Panel aufgebracht, die zur Hochfrequenzabschirmung dient. Erst im Anschluss daran wird das Panel vollständig durchtrennt und somit zu den einzelnen elektronischen Bauelementen vereinzelt. Dabei müssen bei dem Panel die Schneidetoleranzen
berücksichtigt werden und zudem bleibt ein Vorsprung am Rand der Bauelemente zurück. Auch dies führt zu einem erhöhten Platzbedarf. Ein solches Verfahren ist beispielsweise in der US 7,451,539 B2 gezeigt.
Es ist wünschenswert, ein elektronisches Bauelement sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Mehrzahl von elektronischen Bauelementen anzugeben, das kompakte elektronische Bauelemente ermöglicht. Zudem soll eine Abschirmung von Bereichen der jeweiligen Bauelemente und eine Wärmeableitung zuverlässig möglich sein.
In einer Aus führungs form der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung einer Mehrzahl von elektronischen Bauelementen ein Bereitstellen eines Panels, das ein flächig ausgedehntes Substrat, eine Verkapselung sowie elektronische Bauteile, wie beispielsweise Filter, Transistoren, Widerstände,
Kondensatoren und/oder Induktivitäten, umfasst. Das Panel wird zu einer Mehrzahl von elektronischen Bauelementen vereinzelt. Nach dem Vereinzeln wird auf jedes der elektronischen
Bauelemente jeweils eine elektromagnetische Schutzschicht aufgebracht, so dass die elektromagnetische Schutzschicht die durch das vereinzeln freigelegten Seitenflächen des Substrats bedeckt .
Durch das Aufbringen der elektromagnetischen Schutzschicht anschließend an das Vereinzeln des Panels zu der Mehrzahl der elektronischen Bauelemente ist es möglich, die Größe der elektronischen Bauelemente zu reduzieren. Auf dem Substrat muss keine Kontaktfläche für ein externes Abschirmungsgehäuse vorgesehen werden. Zudem bleibt kein Vorsprung am Rand des Substrats übrig, wie bei einem zweistufigen
Vereinzelungsprozess , wenn das Panel mit einem Schnitt
vereinzelt wird.
Beispielsweise wird die elektromagnetische Schutzschicht mittels eines Sputterdepositionsverfahrens aufgebracht . Zumindest eine Teilschicht der elektromagnetischen
Schutzschicht wird in einem Ausführungsbeispiel mittels
Sputterdeposition auf das elektronische Bauelement
aufgebracht. In einer weiteren Aus führungs form wird die elektromagnetische Schutzschicht stromlos aufgebracht.
Mindestens eine Teilschicht der elektromagnetischen
Schutzschicht wird beispielsweise stromlos aufgebracht. In einer Aus führungs form wird eine Teilschicht, die Titan umfasst und/oder eine Teilschicht, die Kupfer umfasst, mittels
Sputterdeposition aufgebracht und daraufhin eine Teilschicht, die Nickel umfasst, stromlos auf die ersten Teilschichten aufgebracht .
Die elektromagnetische Schutzschicht wird in einer
Aus führungs form so aufgebracht, dass die Seitenflächen der elektronischen Bauelemente, die quer zur
Hauptausbreitungsrichtung der elektronischen Bauelemente beziehungsweise des Substrats ausgerichtet sind, jeweils vollständig von der elektromagnetischen Schutzschicht bedeckt werden. Dies ist möglich, da das Panel und somit auch das Substrat zuerst vereinzelt werden und erst daraufhin die elektromagnetische Schutzschicht aufgebracht wird. Daher hängen die elektronischen Bauelemente der Mehrzahl der
elektronischen Bauelemente beim Aufbringen der Schutzschicht auch nicht über einen Teilbereich des Substrats zusammen, so dass insbesondere die Seitenflächen des Substrats während des Aufbringens der elektromagnetischen Schutzschicht freiliegen.
In einer Aus führungs form wird in das Substrat in einem
Bereich, der an die Unterseite des Substrats angrenzt, eine Einkerbung, insbesondere eine Hinterschneidung, ausgebildet, beispielsweise beginnend an der Unterseite eingeschnitten. Dadurch wird die elektromagnetische Schutzschicht in der
Aus führungs form so aufgebracht, dass die Seitenflächen der elektronischen Bauelemente, die quer zur Hauptausbreitungsrichtung der elektronischen Bauelemente beziehungsweise des Substrats ausgerichtet sind, jeweils vollständig von der elektromagnetischen Schutzschicht bedeckt werden außer in dem Bereich der Einkerbung
beziehungsweise der Hinterschneidung, in der sich während der Sputterdeposition keine Teilschicht ablagert. Daher wird auch die Nickelschicht nicht in der Einkerbung aufgebracht.
Gemäß weiteren Aspekten der Erfindung umfasst das Verfahren zur Herstellung einer Mehrzahl von elektronischen Bauelementen ein Bereitstellen eines flächig ausgedehnten Panels, das wiederum umfasst: Ein Substrat und eine Mehrzahl von
elektronischen Bauteilen, die auf dem Substrat angeordnet sind. Weiterhin weist das Panel eine Verkapselung auf, die die Mehrzahl von Bauteilen auf dem Substrat abdeckt.
Das Panel wird zu der Mehrzahl von elektronischen Bauelementen vereinzelt. Nach dem Vereinzeln wird jeweils eine
elektromagnetische Schutzschicht auf die Bauelemente der
Mehrzahl der elektronischen Bauelemente aufgebracht, so dass die elektromagnetische Schutzschicht die durch das Vereinzeln freigelegten Seitenflächen des Substrats bedeckt und so dass die elektromagnetische Schutzschicht jeweils thermisch
und/oder elektrisch mit einem von der Verkapselung
eingeschlossenen Bereichs des elektronischen Bauelements gekoppelt ist.
Durch das Aufbringen der elektromagnetischen Schutzschicht anschließend an das Vereinzeln des Panels zu der Mehrzahl der elektronischen Bauelemente ist es möglich, die Größe
der elektronischen Bauelemente zu reduzieren und gleichzeitig eine verlässliche elektromagnetische Abschirmung und
Wärmeableitung zu realisieren. Auf dem Substrat muss keine Kontaktfläche für ein externes Abschirmungsgehäuse vorgesehen werden. Zudem bleibt kein Vorsprung am Rand des Substrats übrig wie bei einem zweistufigen Vereinzelungsprozess , wenn das Panel mit einem Schritt vereinzelt wird.
Die elektromagnetische Schutzschicht wird in Aus führungs formen mittels eines Sputter-Depositionsverfahrens aufgebracht. In Aus führungs formen wird die elektromagnetische Schutzschicht so aufgebracht, dass die Seitenflächen der elektronischen
Bauelemente, die quer zur Hauptausbreitungsrichtung der elektronischen Bauelemente beziehungsweise des Substrats eingerichtet sind, jeweils vollständig von der
elektromagnetischen Schutzschicht bedeckt werden. Dies ist möglich, da das Panel und somit auch das Substrat zuerst vereinzelt werden und erst daraufhin die elektromagnetische Schutzschicht aufgebracht wird. Daher hängen die
elektronischen Bauelemente der Mehrzahl der elektronischen Bauelemente beim Aufbringen der Schutzschicht auch nicht über einen Teilbereich des Substrats zusammen, so dass insbesondere die Seitenflächen des Substrats während des Aufbringens der elektromagnetischen Schutzschicht freiliegt.
Zur thermischen und/oder elektrischen Kopplung werden in
Aus führungs formen Ausnehmungen in die Verkapselung
eingebracht, in denen elektrisch und/oder thermisch
leitfähiges Material angeordnet wird. In weiteren
Aus führungs formen werden Koppelelemente vor dem Aufbringen der elektromagnetischen Schutzschicht angeordnet, die nachfolgend nach dem Aufbringen der elektromagnetischen Schutzschicht mit dieser thermisch und/oder elektrisch gekoppelt werden.
Ein elektronisches Bauelement umfasst in einer Aus führungs form der Erfindung ein flächig ausgedehntes Substrat, sowie eine Verkapselung, die auf einer Hauptfläche des Substrats
angeordnet ist. Eine elektromagnetische Schutzschicht bedeckt eine dem Substrat abgewandte Oberfläche der Verkapselung und die Seitenflächen des Substrats, die quer zu der Oberfläche gerichtet sind, vollständig.
Ein solches elektronisches Bauelement ist kompakt und gut gegen Hochfrequenzstrahlung abgeschirmt.
Insbesondere bedeckt die elektromagnetische Schutzschicht die Seitenflächen der Verkapselung und des Substrats vollständig beginnend an der Oberfläche der Verkapselung bis zu einer gegenüberliegenden Unterseite des Substrats.
Gemäß weiteren Aspekten der Erfindung umfasst ein
elektronisches Bauelement ein Substrat sowie mindestens ein elektronisches Bauteil, das auf dem Substrat angeordnet ist. Eine Verkapselung deckt das Bauteil auf dem Substrat ab. Das elektronische Bauelement umfasst weiterhin eine
elektromagnetische Schutzschicht, die eine dem Substrat abgewandte Oberfläche der Verkapselung und die Seitenflächen des Substrats, die quer zu der Oberfläche gerichtet sind, bedeckt. Das Bauelement umfasst weiterhin eine thermische und/oder elektrische Kopplung, die die elektromagnetische Schutzschicht thermisch und/oder elektrisch mit einem von der Verkapselung eingeschlossenen Bereich des elektronischen Bauelements koppelt.
Insbesondere bedeckt die elektromagnetische Schutzschicht die Seitenflächen der Verkapselung und des Substrats vollständig.
Durch die thermische und/oder elektrische Kopplung wird eine elektromagnetische Abschirmung von einzelnen Bereichen des elektronischen Bauelements ermöglicht. Insbesondere ist das elektronische Bauteil, das beispielsweise Filter,
Transistoren, Widerstände, Kondensatoren und/oder
Induktivitäten umfasst, durch die elektrische Kopplung, die die elektromagnetische Schutzschicht mit dem von der Verkapselung eingeschlossenen Bereich koppelt, elektrisch abgeschirmt. Dabei wird die elektrische Kopplung über die elektromagnetische Schutzschicht gegen Masse kurzgeschlossen. Durch die thermische und/oder elektrische Kopplung, die die elektromagnetische Schutzschicht thermisch mit dem von der Verkapselung eingeschlossenen Bereich koppelt, ist die
Kopplung eingerichtet, Wärme die beispielsweise während des Betriebs von dem elektronischen Bauteil auftritt, über die elektromagnetische Schutzschicht abzuführen. Dadurch ist ein zuverlässiger Betrieb des elektronischen Bauelements möglich .
In Aus führungs formen ist die thermische und/oder elektrische Kopplung als Teil der elektromagnetischen Schutzschicht ausgebildet, der sich in den von der Verkapselung
eingeschlossenen Bereich erstreckt. In weiteren
Aus führungs formen umfasst die Kopplung ein separates
Koppelelement, das mit der elektromagnetischen Schutzschicht und dem von der Verkapselung eingeschlossenen Bereich
thermisch und/oder elektrisch gekoppelt ist.
Die thermische Kopplung ist in Aus führungs formen als Teil der elektromagnetischen Schutzschicht ausgebildet und die
elektromagnetische Schutzschicht ist in den Aus führungs formen in direktem Kontakt zu dem elektronischen Bauteil. In weiteren Aus führungs formen ist das elektronische Bauteil über das Koppelelement thermisch mit der elektromagnetischen
Schutzschicht gekoppelt, wobei das Koppelelement in direktem Kontakt mit dem elektrischen Bauteil ist.
Gemäß weiteren Aspekten der Erfindung umfasst ein
elektronisches Bauelement ein Substrat sowie mindestens ein elektronisches Bauteil, das auf dem Substrat angeordnet ist. Eine Verkapselung deckt das Bauteil auf dem Substrat ab. Das elektronische Bauelement umfasst weiterhin eine
elektromagnetische Schutzschicht, die eine dem Substrat abgewandte Oberfläche der Verkapselung sowie die
Seitenflächen, die quer zu der Oberfläche gerichtet sind, vollständig von der Oberfläche der Verkapselung bis zu einer gegenüberliegenden Unterseite des Substrats bedeckt. Das Bauelement umfasst weiterhin eine thermische und/oder
elektrische Kopplung, die die elektromagnetische Schutzschicht thermisch und/oder elektrisch mit einem von der Verkapselung eingeschlossenen Bereich des elektronischen Bauelements koppelt .
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile, Merkmale und Weiterbildungen ergeben sich aus den nachfolgenden in Verbindung mit den Figuren 1 bis 14 erläuterten Beispielen.
Figur 1 eine schematische Darstellung eines elektronischen
Bauelements gemäß einer Ausführungsform,
Figur 2 eine schematische Darstellung eines Panels gemäß
einer Ausführungsform,
Figur 3 eine schematische Darstellung des Panels nach der
Vereinzelung gemäß einer Ausführungsform,
Figur 4 eine schematische Darstellung eines vergrößerten
Ausschnitts aus dem elektronischen Bauelement der Figur 1,
Figur 5 eine schematische Darstellung eines elektronischen
Bauelements gemäß einer Ausführungsform, igur 6 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung einer Mehrzahl von elektronischen Bauelementen gemäß einer Ausführungsform, igur 7 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung einer Mehrzahl von elektronischen Bauelementen gemäß einer Aus führungs form. iguren 8A bis 8C eine schematische Darstellung eines
elektronischen Bauelements gemäß Ausführungsformen, iguren 9A und 9B eine schematische Darstellung eines
elektronischen Bauelements gemäß einer
Aus führungs form, iguren 10A und 10B eine schematische Darstellung eines
elektronischen Bauelements gemäß einer
Aus führungs form, igur 11 eine schematische Darstellung eines elektronischen
Bauelements gemäß einer Ausführungsform, igur 12 eine schematische Darstellung eines elektronischen
Bauelements gemäß einer Ausführungsform, iguren 13A und 13B eine schematische Darstellung eines
elektronischen Bauelements gemäß einer
Aus führungs form, iguren 1 4A und 14B eine schematische Darstellung eines
elektronischen Bauelements gemäß einer
Aus führungs form,
Gleiche, gleichartige und gleichwirkende Elemente können in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellt Elemente und deren Größenverhältnisse zueinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie beispielsweise
Schichten und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben dick oder groß
dimensioniert dargestellt sein.
Detaillierte Beschreibung von Aus führungs formen Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines
elektronischen Bauelements 111. Das Bauelement 111 umfasst ein Substrat 120 sowie eine Verkapselung 140. Eine
elektromagnetische Schutzschicht 130 umgibt das Substrat 120 und die Verkapselung 140.
Das Substrat 120 ist eingerichtet zur mechanischen Befestigung und elektrischen Verbindung. Das Substrat 120 ist
beispielsweise ein Keramiksubstrat. In einer weiteren
Aus führungs form ist das Substrat 120 ein Laminat. Das Substrat 120, das in Y-Z-Richtung flächig ausgedehnt ist, weist eine Hauptfläche 123 sowie eine gegenüberliegende Unterseite 124 auf, die in Y-Z-Richtung ausgerichtet sind. Quer zu den Seiten 123 und 124 weist das Substrat eine Seitenfläche 121 und eine gegenüberliegende Seitenfläche 122 auf.
Das elektronische Bauelement ist in drei Dimensionen
ausgedehnt und weist zwei weitere nicht dargestellte
Seitenflächen auf, die quer zu den gezeigten Seitenflächen verlaufen. Die Beschreibung der gezeigten Seitenflächen bezieht sich auch auf die nicht dargestellten Seitenflächen.
Das Substrat weist Kontaktierungen 152 und 153 auf, die in der Hauptausbreitungsrichtung ausgerichtet sind. Weiterhin weist das Substrat Kontaktierungen (Vias) 154 und 155 auf, die quer zur der Hauptausbreitung gerichtet sind. Die Kontaktierungen 152, 153, 154 und 155 sind elektrisch leitfähig. Das elektronische Bauelement 111 kann auch weniger als die
dargestellten Kontaktierungen aufweisen beziehungsweise umfasst das elektronische Bauelement 111 in weiteren
Aus führungs formen mehr Kontaktierungen.
Die Kontaktierung 154 ist an der Unterseite 124 des Substrats 120 mit einer Kontaktfläche 151 elektrisch gekoppelt. Ebenso ist die Kontaktierung 155 mit einer weiteren Kontaktfläche elektrisch gekoppelt. Über die Kontaktflächen 151 ist das elektronische Bauelement 111 von außerhalb elektrisch
kontaktierbar .
Die Verkapselung 140 ist in X-Richtung auf der Hauptfläche 123 des Substrats 120 angeordnet. Die Verkapselung 140 weist eine dem Substrat 120 abgewandte Oberfläche 143 auf. Die
Verkapselung 140 weist quer zu der Oberfläche 143 gerichtete Seitenflächen 141 und 142 auf. Die Seitenfläche 141 schließt an die Seitenfläche 121 des Substrats 120 an. Die Seitenfläche 142 der Verkapselung schließt an die Seitenfläche 122 des Substrats 120 an.
Die elektromagnetische Schutzschicht 130 bedeckt die
Oberfläche 143, die Seitenfläche 141 und die Seitenfläche 142 der Verkapselung 140 vollständig. Die elektromagnetische
Schutzschicht 130 bedeckt weiterhin die Seitenfläche 121 sowie die Seitenfläche 122 des Substrats 120 vollständig. Die elektromagnetische Schutzschicht 130 bedeckt die Seitenflächen 121, 141 sowie 122, 142 des elektronischen Bauelements 111 vollständig beginnend in X-Richtung an der Unterseite 124 des Substrats 120 bis zu der Oberfläche 143 der Verkapselung 140. Die elektromagnetische Schutzschicht ist elektrisch mit der Kontaktierung 152 und der Kontaktierung 153 gekoppelt, um beispielsweise während des Betriebs geerdet zu werden. Die elektromagnetische Schutzschicht ist über die Kontaktierungen 152 und 153 mit den Kontaktierungen 154 und 155 elektrisch gekoppelt, so dass die elektromagnetische Schutzschicht 130 über die Kontaktierungen 152, 153, 154 und 155 mit den
Kontaktflächen 151 elektrisch gekoppelt ist.
Die elektromagnetische Schutzschicht 130 schützt das
elektronische Bauelement 111 vor Einflüssen aus in Betrieb erzeugten oder eintreffenden Hochfrequenzsignalen. Die
elektromagnetische Schutzschicht 130 weist in einer
Aus führungs form eine Dicke von weniger als 8 Mikrometer auf, beispielsweise eine Dicke von weniger als 6 Mikrometer, insbesondere eine Dicke von 4 Mikrometer plus/minus 5 %.
Folglich ist der Platzbedarf auf dem elektronischen Bauelement für die die elektromagnetische Schutzsicht gering und so können kompakte Bauelemente realisiert werden.
Die elektromagnetische Schutzschicht 130 umfasst, wie
nachfolgend näher in Verbindung mit Figur 4 erläutert wird, beispielsweise Teilschichten aus Titan, Kupfer und Nickel.
Das elektronische Bauelement 111 ohne die Schutzschicht 130 wird aus einem Panel 100 wie in Figur 2 in Aufsicht gezeigt, vereinzelt . Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Panels 100, aus dem eine Mehrzahl der elektronischen Bauelemente 111 vereinzelt wird. Das Panel 100 weist das Substrat 120 sowie die darauf angeordneten Bauteile 171, 172 und 173 und die darauf angeordnete Verkapselung 140 auf. Vor dem Vereinzeln weist das Panel 100 eine größere Ausdehnung auf als das elektronische Bauelement 111. Das Panel 100 umfasst in
Aus führungs formen sämtliche Elemente der Bauelemente 111 mit Ausnahme der elektromagnetischen Schutzschicht 130. Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung, wie das Panel 100 der Figur 2 zu einer Mehrzahl 110 von elektronischen
Bauelement 111, 112 vereinzelt wurde. Das Panel 100 wird dazu beispielsweise durch ein Sägeblatt entlang der Linie 101 und 102 durchtrennt. In einer weiteren Aus führungs form wird das Panel 100 entlang der Linien 101 und 102 angeritzt und dann gebrochen. Das Panel und insbesondere das Substrat werden in X-Richtung vollständig an den Linien 101 (Y-Richtung) und 102 (Z-Richtung) durchtrennt, so dass die elektronischen Bauelemente, wie beispielsweise in Figur 1 oder in den Figuren 5 sowie 8 bis 14 gezeigt, gebildet werden, die nach dem Vereinzeln mit der elektromagnetischen Schutzschicht 130 beschichtet werden. Insbesondere wird die Schutzschicht 130 nach dem Vereinzeln des Panels zu der Mehrzahl der
Bauelemente jeweils so auf die Bauelemente aufgebracht, dass die Seitenflächen 121, 141 beziehungsweise 122, 142
vollständig von der Schutzschicht 130 bedeckt sind. Zudem wird die Schutzschicht 130 nach dem Vereinzeln so aufgebracht, dass sie thermisch und/oder elektrisch mit einem Bereich 168
(Figuren 8 bis 14) des elektronischen Bauelements 111
gekoppelt ist.
Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung des Ausschnitts 160 der Figur 1.
Auf der Oberfläche 143 und der Seitenfläche 141 der
Verkapselung 140 ist die Schutzschicht 130 angeordnet.
Beginnend an der Verkapselung 140 ist eine erste Teilschicht 131 der elektromagnetischen Schutzschicht 130 ausgebildet. Die erste Teilschicht 131 umfasst insbesondere Titan.
Beispielsweise ist die erste Teilschicht 131 mittels
Sputterdeposition aufgebracht. Eine zweite Teilschicht 132 ist auf der der Verkapselung 140 entgegen gesetzter Seite der ersten Teilschicht 131 aufgebracht. Die zweite Teilschicht 132 umfasst insbesondere Kupfer. Die zweite Teilschicht 132 ist in einer Aus führungs form ebenfalls mittels Sputterdeposition aufgebracht. Eine dritte Teilschicht 133 ist auf der der ersten Teilschicht 131 abgewandte Seite der zweiten
Teilschicht 132 aufgebracht. Die dritte Teilschicht 133 umfasst insbesondere Nickel.
Die Teilschicht 131 weist in Aus führungs formen eine Dicke von 0,05 Mikrometern bis 0,2 Mikrometern auf. Die Teilschicht 132 weist in Aus führungs formen eine Dicke von 0,15 Mikrometern bis 0,6 Mikrometern auf. Die Teilschicht 133 weist in
Aus führungs formen eine Dicke von 1,75 Mikrometern bis 7
Mikrometern auf. In einer Aus führungs form wird die Teilschicht 131 in einer Dicke von 0,1 Mikrometern aufgebracht. Die
Teilschicht 132 wird in der Aus führungs form in einer Dicke von 0,3 Mikrometern aufgebracht. Die Teilschicht 133 wird in der Aus führungs form in einer Dicke von 3,5 Mikrometern
aufgebracht. Die elektromagnetische Schutzschicht 130 ist insgesamt dicker als 2,5 Mikrometer, um eine gute
elektromagnetische Abschirmung zu realisieren.
Die dritte Teilschicht 133 ist beispielsweise stromlos
aufgebracht. Insbesondere dient die erste Teilschicht 131 und/oder die zweite Teilschicht 132 als Startschicht zum stromlosen Aufbringen der Nickelschicht. So kann eine homogene Dicke der elektromagnetischen Schutzschicht 130 erreicht werden und insbesondere an den Ecken, beispielsweise wo die Seitenfläche 141 und die Oberfläche 143 aufeinander treffen, wird eine gute Haftung der elektromagnetischen Schutzschicht 130 auf der Verkapselung 140 erreicht.
Figur 5 zeigt ein elektronisches Bauelement 111 wie in Bezug auf Figur 1 erläutert gemäß einer weiteren Aus führungs form. Das elektronische Bauelement in der Aus führungs form der Figur 5 entspricht im Wesentlichen der Aus führungs form der Figur 1. Im Unterschied zu der Aus führungs form der Figur 1 weist das elektronische Bauelement 111 der Figur 5 Einkerbungen 125, insbesondere Hinterschneidungen, auf. Die Einkerbungen 125 sind an den Seitenflächen 121
beziehungsweise 122 des Substrats 120 an der Unterseite 125 angeordnet. Die Einkerbungen dringen von außerhalb des
Bauelements in das Substrat 120 ein. In X-Richtung ist das Substrat in einem Bereich 126 der Seitenflächen 121
beziehungsweise 122, der sich an die Unterseite 124
anschließt, eingeschnitten. In dem Bereich 126 weist das elektronische Bauelement gemäß der Aus führungs form der Figur 5 keine elektromagnetische Schutzschicht 130 auf. Die
elektromagnetische Schutzschicht 130 bedeckt in der
Aus führungs form die Seitenflächen 141 und 142 der Verkapselung 140. In negativer X-Richtung bedeckt die elektromagnetische Schutzschicht 130 die Seitenwände 121 und 122 des Substrats 120 beginnend an der Hauptfläche 123 bis zu dem Bereich 126 beziehungsweise bis zu der Einkerbung 125.
Die Einkerbung 125 wird während der Vereinzelung der
elektronischen Bauelemente aus dem Panel 100 in das Substrat 120 eingebracht. Beispielsweise dringt das Sägeblatt beginnend an der Unterseite 124 in das Substrat 120 ein. Im Bereich 126 wird der Schnitt in das Substrat verbreitert, so dass sich die Einkerbung 125 ausbildet. Im restlichen Bereich des Substrats wird ein dünnerer Schnitt als in der Einkerbung 125
durchgeführt . Figur 6 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur
Herstellung der Mehrzahl 110 der elektronischen Bauelemente 111, 112 gemäß einer Aus führungs form.
In Schritt 201 wird das flächig ausgedehnte Panel 100
bereitgestellt. Das Panel 100 wird in Schritt 202 zu der Mehrzahl 110 der elektronischen Bauelemente 111, 112 vereinzelt, beispielsweise durch ein Sägeblatt durchtrennt oder angeritzt und dann gebrochen.
Nachfolgend auf das Vereinzeln in Schritt 202 wird in dem Schritt 203 die elektromagnetische Schutzschicht 130 auf jedes Bauelement 111, 112 der Mehrzahl 110 von elektronischen
Bauelementen 111, 112 aufgebracht.
Durch das Aufbringen der elektromagnetischen Schutzschicht 130 in Schritt 203 nach der Vereinzelung in Schritt 202 ist nur ein einziger Vereinzelungsschritt nötig. Daher muss auf dem Substrat auch keine zusätzliche Fläche für einen zweiten oder dritten Vereinzelungsschritt berücksichtigt werden. Daher können durch das anmeldungsgemäße Verfahren elektronische Bauelemente mit kleinen Abmessungen hergestellt werden. Es müssen auch keine zusätzlichen Kontaktflächen an der Oberseite der Bauelemente zur Verfügung gestellt werden, auf denen metallische Schutzgehäuse befestigt werden könnten. Auch dies führt dazu, dass die Bauelemente gemäß der Anmeldung klein hergestellt werden können. Der Verfahrensschritt 203 kann zudem relativ einfach in einen bereits existierenden Herstellungsprozess eingegliedert werden, da er sich an die vollständige Vereinzelung der
Bauelemente anschließt. Daher ist es auch möglich,
existierende Designvorgaben für die elektronischen Bauelemente 111, 112 beizubehalten, insbesondere ohne zusätzliche Fläche auf dem Substrat zu benötigen.
Figur 7 zeigt ein Verfahren zur Herstellung der Mehrzahl 110 der elektronischen Bauelemente 111, 112 gemäß einer weiteren Aus führungs form. In Schritt 301 wird das bereitgestellte flächig ausgedehnte Substrat 120 mit der Verkapselung 140 bedeckt. Daraufhin wird in Schritt 302 das Panel 100 laserbeschriftet. Durch das Laserbeschriften in Schritt 302 nach der
Verkapselung in Schritt 301 vor dem Aufbringen der
elektromagnetischen Schutzschicht 130 kann eine Beschädigung der elektromagnetischen Schutzschicht durch den Laser
vermieden werden.
In Schritt 303, der dem Schritt 202 aus Figur 6 entspricht, wird das flächig ausgedehnte Substrat 120 und das Meta¬ Bauelement 100 zu der Mehrzahl 110 der elektronischen
Bauelemente 111, 112 vereinzelt.
Danach wird in Schritt 304 die Oberfläche 143 und die
Seitenflächen 121, 141, 122, 142 (Figur 1) der elektronischen Bauelemente durch einen Plasma-Prozess gereinigt und/oder aktiviert, um eine möglichst gute Haftung der nachfolgend aufgetragenen elektromagnetischen Schutzschicht zu
ermöglichen. Die Oberfläche 143 und die Seitenflächen 121, 141, 122, 142 (Figur 1) der elektronischen Bauelemente werden in weiteren Aus führungs formen durch andere Verfahren gereinigt und/oder aktiviert, beispielsweise chemisch. In Schritt 304 werden zudem die Teilschichten 131 und 132 mittels
Sputterdeposition aufgebracht.
In Schritt 305 erfolgt eine Palladiumaktivierung der
Teilschicht 132 und/oder der Teilschicht 131.
Daraufhin wird in Schritt 306 die Teilschicht 133 aufgebracht, so dass nach der vollständigen Vereinzelung in Schritt 303 in den darauf folgenden Schritten 304, 305 und 306 die
elektromagnetische Schutzschicht 130 aufgebracht wird. In Schritt 307 erfolgt eine Reinigung und Trocknung der
Mehrzahl 110 von elektronischen Bauelementen. Daraufhin erfolgt in Schritt 308 ein Testen der elektronischen Bauelemente 111, 112 auf Funktionalität.
Zur Herstellung eines elektronischen Bauelements gemäß der Aus führungs form der Figur 5 wird beim Vereinzeln der
elektronischen Bauelemente in Schritt 302 vor dem Aufbringen der elektromagnetischen Schutzschicht die Einkerbung 125 in das Substrat eingebracht. Beim nachfolgenden Aufbringen der Teilschichten 131 und 132 mittels Sputterdeposition in Schritt 304 werden die Teilschichten 131 und 132 lediglich bis zum Bereich 126 auf den Seitenflächen aufgebracht, so dass der Bereich 126 beziehungsweise die Einkerbung 125 frei von den Teilschichten 131 und 132 bleibt. Insbesondere weisen die Einkerbungen 125 nach der Sputterdeposition keine Titan- und/oder Kupferablagerungen auf. Entsprechend lagert sich bei dem nachfolgenden stromlosen Abscheiden der Nickelschicht 133 in Schritt 306 auch diese Schicht nicht in dem Bereich 126 beziehungsweise der Einkerbung 125 ab, da die Startschicht zur Ablagerung fehlt. Durch eine derartige Herstellung kann vermieden werden, dass die elektromagnetische Schutzschicht 130 sich zusätzlich auf einem Untergrund absetzt, auf dem die elektronischen
Bauelemente während des Aufbringens der elektromagnetischen Schutzschicht 130 angeordnet sind. Dieser Untergrund wird nach dem Aufbringen der elektromagnetischen Schutzschicht und vor dem Testen der elektronischen Bauelemente wieder entfernt. Dadurch, dass in dem Bereich 126 beziehungsweise in der
Einkerbung 125 angrenzend an die Unterseite 124 des Substrats keine elektromagnetische Schutzschicht ausgebildet wird, wird das Ablösen des elektromagnetischen Bauelements von dem Untergrund vereinfacht. Insbesondere wird möglichst vermieden, dass der Untergrund teilweise über die Schutzschicht 130 an dem elektromagnetischen Bauelement hängen bleibt. So wird ein Herstellungsverfahren für kompakte elektronische Bauelemente realisiert, die gut gegenüber
Hochfrequenzstrahlung abgeschirmt sind.
Figur 8A zeigt eine schematische Darstellung des
elektronischen Bauelements 111 gemäß einer weiteren
Aus führungs form. Das Bauelement 111 umfasst das Substrat 120 sowie die Verkapselung 140, die auf der Hauptfläche 123 des Substrats 120 angeordnet ist. Die elektromagnetische
Schutzschicht 130 umgibt das Substrat 120 und die Verkapselung 140.
Das Substrat 120 ist eingerichtet zur mechanischen Befestigung und elektrischen Verbindung. Das Substrat 120 ist
beispielsweise ein Keramiksubstrat. In einer weiteren
Aus führungs form ist das Substrat 120 ein Laminat. Das Substrat 120, das in Y-Z-Richtung flächig ausgedehnt ist, weist die Hauptfläche 123 auf, die in Y-Z-Richtung der Figur 8A
ausgerichtet sind. Quer zu der Hauptfläche 123 weist das
Substrat die gegenüberliegenden Seitenflächen 121 und 122 auf.
Das elektronische Bauelement ist in drei Dimensionen
ausgedehnt und weist zwei weitere nicht dargestellte
Seitenflächen auf, die quer zu den gezeigten Seitenflächen verlaufen. Die Beschreibung der gezeigten Seitenflächen bezieht sich auch auf die nicht dargestellten Seitenflächen.
Auf der Hauptfläche 123 sind elektronische Bauteile 171, 172, 173 angeordnet. Die elektronischen Bauteile, beispielsweise Filter, Transistoren, Widerstände, Kondensatoren und/oder Induktivitäten, werden von dem Substrat 120 getragen und sind über das Substrat beziehungsweise über elektrische Leitungen und Kontaktierungen des Substrats elektrisch ansteuerbar.
Die elektronischen Bauteile 171, 172, 173 werden von der
Verkapselung 140 eingeschlossen, die auf der Hauptfläche 123 des Substrats 120 angeordnet ist. Die Verkapselung 140 weist die dem Substrat abgewandte Oberfläche 143 auf. Die
Verkapselung 140 weist die quer zu der Oberfläche 143
gerichteten Seitenflächen 141 und 142 auf. Die Seitenfläche 141 schließt an die Seitenfläche 121 des Substrats 120 an. Die Seitenflächen 142 der Verkapselung schließt an die
Seitenfläche 122 des Substrats 120 an.
Die elektromagnetische Schutzschicht 130 bedeckt die
Oberfläche 143, die Seitenflächen 141 und die Seitenfläche 142 der Verkapselung 140 vollständig. Die elektromagnetische
Schutzschicht 130 bedeckt weiterhin die Seitenfläche 121 sowie die Seitenfläche 122 des Substrats 120 vollständig. In
weiteren Aus führungs formen weist das Substrat 120 an den
Seitenflächen 121 beziehungsweise 122 an der der Verkapselung 140 abgewandten Seite Einkerbungen insbesondere
Hinterschneidungen auf, die von außerhalb des Bauelements in das Substrat 120 eindringen. Diese Hinterschneidungen können frei von der elektromagnetischen Schutzschicht sein, wodurch das Vereinzeln des Panels zu der Mehrzahl der elektronischen Bauelemente vereinfacht wird.
Die elektromagnetische Schutzschicht 130 schützt das
elektronische Bauelement 111 und insbesondere die
elektronischen Bauteile 171, 172 und 173 vor Einflüssen aus im Betrieb erzeugter oder eintreffender Hochfrequenzsignale. Die elektromagnetische Schutzschicht 130 umfasst in
Aus führungs formen Teilschichten, beispielsweise die
Teilschichten 131, 132 und 133 aus Titan, Kupfer
beziehungsweise Nickel. Um die elektronischen Bauteile 171, 172 und 173 auch untereinander gegenüber elektromagnetischer
Hochfrequenzstrahlung abzuschirmen, ist die elektromagnetische Schutzschicht 130 mit dem von der Verkapselung
eingeschlossenen Bereich 168 gekoppelt. In dem Bereich 168 sind insbesondere die elektronischen Bauteile 171, 172 und 173 angeordnet. Der Bereich 168 erstreckt sich in
Aus führungs formen zumindest in einen Teil des Substrats 120. Insbesondere ist der Bereich 168 von der Oberfläche 143 der Verkapselung beabstandet. Weiterhin ist der Bereich 168 in Aus führungs formen von den Seitenflächen 121 und 141 sowie 122 und 142 beabstandet. Das Bauteil 171 ist gegenüber dem Bauteil 172 elektrisch beziehungsweise elektromagnetisch abgeschirmt, da zwischen den Bauteilen 171 und 172 eine Ausnehmung in die Verkapselung 140 eingebracht ist. Die Ausnehmung beginnt an der Oberfläche 143 und erstreckt sich in Richtung des Substrats 120. Die
Ausnehmung reicht in den Bereich 168. In Aus führungs formen reicht die Ausführung nicht bis an das Substrat 120. Beim Aufbringen der elektromagnetischen Schutzschicht 140 lagert sich Material der Schutzschicht 140 an den Seitenwänden der Verkapselung, die die Ausnehmung 161 einschließen, ab. Dadurch erstreckt sich die elektromagnetische Schutzschicht 130 in einem Teil 134 in den von der Verkapselung eingeschlossenen Bereich 168. Dadurch dass der Teil 134 elektrisch mit
der elektromagnetischen Schutzschicht 130 gekoppelt ist und diese wiederum mit Masse elektrisch gekoppelt ist, sind die elektronischen Bauteile 171 und 172 durch die mit dem Teil 134 der elektromagnetischen Schutzschicht 130 ausgekleidete
Ausnehmung 161 voneinander abgeschirmt. Die Ausnehmung 161 ist beispielsweise in die Verkapselung 140 eingesägt oder
eingebohrt. In weiteren Aus führungs formen ist die Ausnehmung durch ein Ätzverfahren in die Verkapselung eingebracht. Die elektronischen Bauteile 172 und 173 sind vergleichbar wie die elektronischen Bauteile 171 und 172 gegeneinander
abgeschirmt. Im Unterschied zu der Abschirmung der Bauteile 171 und 172 ist die Ausnehmung, die zwischen den Bauteilen 172 und 173 angeordnet ist, mit einem elektrisch leitfähigen
Material gefüllt, vorzugsweise vollständig gefüllt. Das elektrisch leitfähige Material 162 wird in die Ausnehmung eingebracht, bevor die elektromagnetische Schutzschicht 130 aufgebracht wird. Die elektromagnetische Schutzschicht 130 deckt somit das Material 162 an der Oberfläche 143 ab und ist mit diesem elektrisch gekoppelt.
Weiterhin ist im Unterschied zur Abschirmung zwischen den Bauteilen 171 und 172 zwischen den Bauteilen 172 und 173 auf der Oberfläche 123 des Substrats 20 ein leitfähiges Material 163 so aufgebracht, dass es elektrisch mit dem Material 162 gekoppelt ist, nachdem dieses in die Ausnehmung eingebracht ist. Die Ausnehmung zwischen den Bauteilen 172 und 173 reicht von der Oberfläche 143 der Verkapselung bis zu dem leitfähigen Material 163.
In weiteren Aus führungs formen fehlt das Material 163 zwischen den elektronischen Bauteilen 172 und 173, vergleichbar zu der Abschirmung zwischen den Bauteilen 171 und 172. In weiteren Aus führungs formen ist leitfähiges Material 163 zwischen den Bauteilen 171 und 172 angeordnet, so dass der Teil 134 der elektromagnetischen Schutzschicht 130 mit dem leitfähigen Material 163 gekoppelt ist.
In weiteren Aus führungs formen reicht die Ausnehmung 161 von der Oberfläche 143 vollständig durch die Verkapselung 140 bis in das Substrat 120. In dem Substrat ist das leitfähige
Material 162, das in der Ausnehmung 161 angeordnet ist, insbesondere mit einer Kontaktierung 152 elektrisch gekoppelt. Figur 8B zeigt eine Aufsicht auf das elektronische Bauelement der Figur 8A gemäß einer Aus führungs form. Die Ausnehmungen 161 sind gemäß der Aus führungs form der Figur 8B durch ein Einsägen in die Verkapselung beziehungsweise in die Verkapselung und einen Teil des Substrats eingebracht. Gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Figur 8B sind somit vier Bereiche ausgebildet, die gegenüber elektromagnetischer Strahlung gegeneinander abgeschirmt sind. Das Bauteil 171 ist in einem dieser Bereiche angeordnet und das Bauelement 172
beispielsweise in einem weiteren dieser Bereiche. Die
Ausnehmung 171 verläuft zwischen dem Bauteil 171 und dem
Bauteil 172 so dass diese nachdem die Ausnehmung 171
elektrisch leitfähig ausgekleidet beziehungsweise gefüllt wurde und zur Erdung mit der Schutzschicht 130 gekoppelt wurde gegeneinander abgeschirmt sind.
Figur 8C zeigt eine Aufsicht auf das Bauelement der Figur 8A gemäß einer weiteren Ausführungsform, bei dem die Ausnehmungen 161 durch Bohren in die Verkapselung beziehungsweise die
Verkapselung und ein Teil des Substrats eingebracht sind. Auch hier sind einzelne Bereiche des Bauteils ausgebildet, die gegeneinander abgeschirmt sind. Im Vergleich zum Einbringen der Ausnehmungen mittels Sägen können bei einem Einbringen durch ein Bohren flexiblere Bereiche ausgebildet werden.
Figur 9A zeigt das elektronische Bauelement 111 mit einer weiteren Aus führungs form der elektrischen Kopplung zwischen dem Bereich 168 und der elektromagnetischen Schutzschicht 130. Im Unterschied zu den Aus führungs formen der Figuren 8A bis 8C ist die Kopplung nicht über Ausnehmungen realisiert sondern mittels Bonddrähten 164, die so auf dem Substrat aufgebracht werden, dass sie ein Gitter bilden, das undurchlässig für hochfrequente Strahlung ist. Die Bonddrähte sind mit der elektromagnetischen Schutzschicht 130 an den Seitenflächen 142 beziehungsweise 143 gekoppelt.
Figur 9B zeigt das Bauelement der Figur 9A in Aufsicht. Durch die Bonddrähte 164 werden Bereiche des Bauelements
elektromagnetisch voneinander abgeschirmt, in denen die
Bauteile 171 und 172 angeordnet sind.
Figur 10A zeigt weitere Ausführungsbeispiele des
elektronischen Bauelements 111. Im Unterschied zu den
Ausführungsbeispielen der vorhergehenden Figuren 8 und 9 ist die Abschirmung der Bauteile 171 und 172 durch Metallplättchen 165 realisiert, die über das elektrisch leitfähige Material 163 mit dem Substrat 120 gekoppelt sind und in dem Bereich 168 angeordnet sind. In Aus führungs formen reichen die
Metallplättchen von dem Substrat 120 bis zu der
elektromagnetischen Schutzschicht 130 und sind direkt mit dieser elektrisch gekoppelt. In weiteren Aus führungs formen reichen die Plättchen 165 von dem Substrat bis in die
Verkapselung 140 und sind nicht direkt mit der
elektromagnetischen Schutzschicht 130 gekoppelt sondern über Kontaktierungen, die in dem Substrat 120 angeordnet sind.
Figur 10B zeigt eine Aufsicht auf das elektronische Bauelement 111 der Figur 10A. Durch die Plättchen 165 sind Bereiche des Bauelements gegeneinander gegenüber Hochfrequenzstrahlung abgeschirmt. In den Bereichen sind die Bauteile 171 und 172 angeordnet, so dass diese gegeneinander abgeschirmt sind.
Die Abschirmung der elektronischen Bauteile ist lediglich exemplarisch anhand der Bauteile 171, 172 und 173 beschrieben. Jede weitere Kombination von Bauteilen, insbesondere können auch lediglich zwei Bauteile auf dem Substrat angeordnet sein oder mehr als drei Bauteile, beispielsweise vier oder mehr Bauteile, ist natürlich auch möglich. Zudem ist eine Kombination der verschiedenen Aus führungs formen der Abschirmung gemäß den Figuren 8A, 8B, 8C, 9A, 9B, 10A und 10B in einem Bauelement 111 möglich. Figur 11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des
Bauelements 111, bei dem die Bauteile 171 thermisch mit der elektromagnetischen Schutzschicht 130 gekoppelt sind, so dass im Betrieb auftretende Wärme der Bauteile 171 über die
elektromagnetische Schutzschicht 130 abgeführt wird. Gemäß einer Aus führungs form ist dazu die Ausnehmung 161 so in die Verkapselung 140 eingebracht, dass das Bauteil 171 vor dem Aufbringen der Schutzschicht 130 zumindest teilweise
freiliegt. Beim Aufbringen der Schutzschicht 130 wird somit der Teil 134 der Schutzschicht in der Ausnehmung und
insbesondere auf dem Bauteil 171 angeordnet, so dass das
Bauteil 171, das in dem Bereich 168 angeordnet ist, über den Teil 134 der Schutzschicht 130 thermisch mit dem Rest der Schutzschicht 130 gekoppelt wird. In weiteren Aus führungs formen wird die Ausnehmung 161, wie bereits in Bezug auf Figur 8A erläutert, mit Material 163 gefüllt, das insbesondere thermisch leitfähig ist. Das
Material 163 ist in direktem Kontakt mit dem Bauteil 171 und mit der elektromagnetischen Schutzschicht 130. Im Betrieb auftretende Wärme des Bauteils 171 wird über das thermisch leitfähige Material 163 an die Schutzschicht 130 abgegeben und kann von dort weitergeleitet werden.
Figur 12 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiels des
Bauelements 111, bei dem das Bauteil 171 so am Rand des
Substrats 120 angeordnet ist, dass es an der Seite 121
beziehungsweise 141 in direktem Kontakt mit der
elektromagnetischen Schutzschicht 130 steht. Im Betrieb entstehende Wärme in dem Bereich 168 wird über das Bauteil 171 an die elektromagnetische Schutzschicht 130 abgegeben. Figur 13A zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Bauelements 100. Gemäß der Aus führungs form der Figur 13A ist das Bauteil 171 an der Oberfläche 143 mit der Schutzschicht 130 gekoppelt, so dass Wärme die während des Betriebs im
Bereich 168 entsteht, über das Bauteil 171 an die
elektromagnetische Schutzschicht 130 abgegeben wird. Das
Bauteil 171 ist an seinen Seitenflächen, die gleichgerichtet zu den Seitenflächen 141 und 142 sind, von der Verkapselung 140 eingeschlossen. Die Verkapselung und das Bauteil 171 weisen auf dem Substrat die gleiche Höhe bis zu der Oberfläche 143 auf, so dass die Schutzschicht 130 sowohl die Verkapselung als auch das Bauteil 171 bedeckt. Gemäß dem rechten Teil der Figur 13A wird das Bauteil 171, das in der hier dargestellten Aus führungs form ein durch
Wirebonding kontaktierbares Bauteil ist, über eine
Metallisierung 166 auf der Oberfläche 123 des Substrats 120 thermisch mit der Schutzschicht 130 gekoppelt. Wärme, die während des Betriebs in dem Bauteil 171 entsteht, wird über die Metallisierung 166 aus dem Bereich 168 abgeführt.
Figur 13B zeigt eine Aufsicht auf den rechten Teil des
Bauelements der Figur 13A. Das Bauteil 171 ist auf der
Metallisierung 166 angeordnet, die mit der Schutzschicht 130 gekoppelt ist, so dass Wärme des Bauteils 171 über die
Metallisierung 166 der Schutzschicht 130 zugeführt werden kann . Figur 14A zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem das Bauteil 171 ein Flip-Chip-Bauteil beziehungsweise eine SMD- Bauteil beziehungsweise ein BGA-Bauteil ist (SMD: surface- mounted device, deutsch: oberflächenmontierbares Bauelement; BGA: Ball Grid Array, deutsch: Kugelgitteranordnung) . Wärme des Bauteils 171 wird während des Betriebs über die Kopplung des Bauteils 171 mit der Metallisierung 166, die insbesondere als Leiterbahn ausgebildet ist, aus dem Bereich 168 zu der Schutzschicht 130 geführt. Die Metallisierung beziehungsweise Leiterbahn 166 verläuft in Aus führungs formen in einer Lage unter der Oberfläche 123.
Figur 14B zeigt eine Aufsicht auf das Bauelement der Figur 14A. Das Bauteil 171 ist mit der Metallisierung 166 gekoppelt, die wiederum mit der Schutzschicht 130 gekoppelt ist.
Durch das Aufbringen der elektromagnetischen Schutzschicht nach der Vereinzelung ist nur ein einziger
Vereinzelungsschritt nötig. Daher muss auf dem Substrat auch keine zusätzliche Fläche für einen zweiten oder dritten
Vereinzelungsschritt entlang beispielsweise der Linie 101 berücksichtigt werden. Daher können durch das anmeldungsgemäße Verfahren elektronische Bauelemente mit kleinen Abmessungen hergestellt werden. Es müssen auch keine zusätzlichen
Kontaktflächen an der Oberseite der Bauelemente zur Verfügung gestellt werden, auf denen metallische Schutzgehäuse befestigt werden können. Auch dies führt dazu, dass die Bauelemente gemäß der Anmeldung klein hergestellt werden können.
Dadurch, dass die Schutzschicht erst am Ende der Herstellung der Bauelemente auf die Bauelemente aufgebracht wird, ist es relativ einfach möglich das Aufbringen der Schutzschicht 130 in einen bereits existierenden Herstellungsprozess
einzugliedern, da sich das Aufbringen der Schutzschicht an die vollständige Vereinzelung der Bauelemente anschließt. Daher ist es auch möglich, existierende Designvorgaben für die elektronischen Bauelemente 111, 112 beizubehalten,
insbesondere ohne zusätzliche Fläche auf dem Substrat für die elektromagnetische Abschirmung in dem Bereich 168 oder die Wärmeabfuhr aus dem Bereich 168 zu benötigen. So können kompakte und zuverlässige Bauelemente ausgebildet werden. Alle Formen der beschriebenen Ausführungsbeispiele zur
Abschirmung der Bauteile untereinander sowie der
Ausführungsbeispiele zur Wärmeabfuhr aus dem Bereich 168 können in jeder beliebigen Kombination in dem Bauelement 111 angeordnet sein. Beispielsweise sind die Bauelement 171 und 172 wie in Zusammenhang mit den Figuren 10A und 10B erläutert durch Metallplättchen 165 elektromagnetisch gegeneinander abgeschirmt. Zusätzlich ist beispielsweise das Bauteil 171 über das leitfähige Material 163 thermisch mit der
Schutzschicht 130 gekoppelt, wie in Zusammenhang mit Figur 11 erläutert, um Wärme abzuführen. All diesen möglichen
Kombinationen ist gemeinsam, dass die elektromagnetische Schutzschicht 130 erst aufgebracht wird, nachdem die
Bauelemente aus dem Panel vollständig vereinzelt wurden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer Mehrzahl (110) von
elektronischen Bauelementen (111, 112), umfassend:
- Bereitstellen eines flächig ausgedehnten Panels (100), das ein Substrats (120) umfasst,
- Vereinzeln des Panels (100) zu der Mehrzahl (110) von elektronischen Bauelementen (111, 112),
- Aufbringen jeweils einer elektromagnetischen
Schutzschicht (130) auf die Bauelemente (111, 112) der Mehrzahl (110) der elektronischen Bauelemente (111, 112) nach dem Vereinzeln, so dass die elektromagnetische Schutzschicht (130) die durch das vereinzeln freigelegten Seitenflächen (121, 122) des Substrats (120) bedeckt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Aufbringen der elektromagnetischen Schutzschicht (130) umfasst:
- Sputterdeposition einer Teilschicht (131), die Titan (131) umfasst, und/oder einer Teilschicht (132), die Kupfer umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Aufbringen der elektromagnetischen Schutzschicht (130) umfasst:
- stromloses Aufbringen einer Teilschicht, die Nickel (133) umfasst.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend:
- Laserbeschriften des Panels (100) vor dem Vereinzeln.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend:
- Plasma-Reinigen der Mehrzahl (110) von elektronischen Bauelementen (111, 112) vor dem Aufbringen der
Schutzschicht (130) .
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die elektromagnetische Schutzschicht (130) jeweils so auf die Bauelemente (111, 112) aufgebracht wird, dass die
elektromagnetische Schutzschicht (130) jeweils zumindest eine dem Substrat abgewandte Oberfläche (143) der
elektronischen Bauelemente (111, 112) vollständig bedeckt.
7. Verfahren Anspruch 6, bei dem die elektromagnetische
Schutzschicht (130) jeweils so auf die Bauelemente (111, 112) aufgebracht wird, dass die elektromagnetische
Schutzschicht (130) jeweils zumindest die quer zu der Oberfläche (143) gerichteten Seitenflächen (121, 141; 122, 142) der elektronischen Bauelemente (111, 112) vollständig bedeckt .
8. Verfahren Anspruch 6, bei dem die elektromagnetische
Schutzschicht (130) jeweils so auf die Bauelemente (111, 112) aufgebracht wird, dass die elektromagnetische
Schutzschicht (130) jeweils zumindest die quer zu der Oberfläche (143) gerichteten Seitenflächen (121, 141; 122,
142) der elektronischen Bauelemente (111, 112) bedeckt, so dass jeweils ein Bereich (126) der Seitenflächen (121, 122) des Substrats (120), der an eine der Oberfläche (143) gegenüberliegenden Unterseite (124) angrenzt, frei von der elektromagnetischen Schutzschicht (130) ist.
9. Verfahren Anspruch 8, umfassend:
- Ausbilden mindestens einer Einkerbung (125) in das
Substrat (120) in dem Bereich (126) vor dem Aufbringen der elektromagnetischen Schutzschicht (130) .
10. Verfahren zur Herstellung einer Mehrzahl (110)
von elektronischen Bauelementen (111, 112), umfassend:
- Bereitstellen eines flächig ausgedehnten Panels (100), umfassend: - - ein Substrat (120),
- - mindestens ein elektronisches Bauteil (171, 172, 173), das auf dem Substrat angeordnet ist, und
- - eine Verkapselung (140), die das mindestens eine elektronische Bauteil (171, 172, 173) abdeckt,
- Vereinzeln des Panels (100) zu der Mehrzahl (110) von elektronischen Bauelementen (111, 112),
- Aufbringen jeweils einer elektromagnetischen
Schutzschicht (130) auf die Bauelemente (111, 112) der Mehrzahl (110) der elektronischen Bauelemente (111, 112) nach dem Vereinzeln, so dass die elektromagnetische
Schutzschicht (130) die durch das Vereinzeln freigelegten Seitenflächen (121, 122) des Substrats (120) bedeckt und so dass die elektromagnetische Schutzschicht (130) jeweils thermisch und/oder elektrisch mit einem von der
Verkapselung eingeschlossenen Bereich (168) des
elektronischen Bauelements (111, 112) gekoppelt ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, umfassend:
- Einbringen einer Ausnehmung (161) in die Verkapselung (140) ,
- zumindest teilweises Füllen der Ausnehmung (161) mit einem thermisch und/oder elektrisch leitfähigen Material
(162), so dass der von der Verkapselung eingeschlossene Bereich (168) über die gefüllte Ausnehmung (161) nach dem Aufbringen der elektromagnetischen Schutzschicht (130) mit der elektromagnetischen Schutzschicht (130) gekoppelt ist vor dem Aufbringen der elektromagnetischen Schutzschicht
(130) .
12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Einbringen der
Ausnehmung (161) umfasst:
- Sägen oder Bohren der Ausnehmung (161) in die
Verkapselung (140) .
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, umfassend:
- Anordnen eines Koppelelements (162, 163, 164, 165, 166) vor dem Aufbringen der elektromagnetischen Schutzschicht (130), so dass das Koppelelement thermisch und/oder elektrisch mit dem von der Verkapselung eingeschlossenen
Bereich (168) gekoppelt ist.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Koppelelement (162, 163, 164, 165, 166) so angeordnet wird, dass es nach dem Aufbringen der elektromagnetischen Schutzschicht (130) mit der elektromagnetischen Schutzschicht (130) thermisch und/oder elektrisch gekoppelt ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, bei dem die elektromagnetische Schutzschicht (130) jeweils so auf die
Bauelemente (111, 112) aufgebracht wird, dass die
elektromagnetische Schutzschicht (130) jeweils eine dem Substrat abgewandte Oberfläche (143) der elektronischen Bauelemente (111, 112) vollständig bedeckt und die quer zu der Oberfläche (143) gerichteten, durch das Vereinzeln freigelegten, Seitenflächen (121, 141; 122, 142) der
Verkapselung (140) und des Substrats (120) vollständig bedeckt .
16. Elektronisches Bauelement, umfassend:
- ein flächig ausgedehntes Substrat (120),
- eine Verkapselung (140), die auf einer Hauptfläche (123) des Substrats (120) angeordnet ist,
- eine elektromagnetische Schutzschicht (130), die eine dem Substrat (120) abgewandte Oberfläche (143) der
Verkapselung (140) und Seitenflächen (121, 122) des
Substrats (120), die quer zu der Hauptfläche (123)
gerichtet sind, bedeckt.
17. Elektronisches Bauelement nach Anspruch 16, bei dem die elektromagnetische Schutzschicht (130) die Seitenflächen (121, 141; 122, 142) der Verkapselung (140) und des
Substrats (140) vollständig von der Oberfläche (143) der Verkapselung (140) bis zu einer gegenüberliegenden
Unterseite (124) des Substrats (120) bedeckt.
18. Elektronisches Bauelement nach Anspruch 16, bei dem die elektromagnetische Schutzschicht (130) die Seitenflächen (121, 141; 122, 142) so bedeckt, dass ein Bereich (126) der Seitenflächen (121, 122) des Substrats (120), der an eine der Verkapselung (140) gegenüberliegenden Unterseite (124) angrenzt, frei von der elektromagnetischen
Schutzschicht (130) ist.
19. Elektronisches Bauelement nach Anspruch 18, bei dem das Substrat (120) in dem Bereich (126) eine Einkerbung (125) aufweist .
20. Elektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 16 bis
19, bei dem die Schutzschicht (130) beginnend an der Verkapselung (140) umfasst:
- eine erste Teilschicht (131), die Titan umfasst,
- eine zweite Teilschicht (132), die Kupfer umfasst, - eine dritte Teilschicht (133), die Nickel umfasst.
21. Elektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 16 bis
20, bei dem die Schutzschicht (130) zumindest teilweise durch Sputterdeposition und/oder stromlos aufgebracht ist
22. Elektronisches Bauelement, umfassend:
- ein Substrat (120),
- mindestens ein elektronisches Bauteil (171, 172, 173), das auf dem Substrat angeordnet ist, - eine Verkapselung (140), die das mindestens eine
elektronische Bauteil (171, 172, 173) abdeckt,
- eine elektromagnetische Schutzschicht (130), die eine dem Substrat (120) abgewandte Oberfläche (143) der
Verkapselung (140) und die Seitenflächen des Substrats (121, 122), die quer zu der Oberfläche (143) gerichtet sind, bedeckt,
- eine thermische und/oder elektrische Kopplung (134, 162, 163, 164, 165, 166), die die elektromagnetische
Schutzschicht (130) thermisch und/oder elektrisch mit einem von der Verkapselung eingeschlossenen Bereich (168) des elektronischen Bauelements (111, 112) koppelt.
23. Elektronisches Bauelement nach Anspruch 22, bei dem die Kopplung als ein Teil (134) der elektromagnetischen
Schutzschicht (130) ausgebildet ist, der sich in den innen angeordneten Bereich (168) erstreckt.
24. Elektronisches Bauelement nach Anspruch 22 oder 23, bei dem die Kopplung ein Koppelelement (162, 163, 164, 165, 166) umfasst, das mit der elektromagnetischen
Schutzschicht (130) und dem innen angeordneten Bereich (168) gekoppelt ist.
25. Elektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 22 bis
24, bei dem die thermische Kopplung als Teil der
elektromagnetischen Schutzschicht (130) ausgebildet ist und das elektronische Bauteil (171) thermisch direkt mit der elektromagnetischen Schutzschicht (130) gekoppelt ist.
26. Elektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 22 bis
25, bei dem ein elektronisches Bauteil (171) auf dem
Substrat angeordnet ist und bei dem das elektronische Bauteil durch die Kopplung (134, 162, 163, 164, 165, 166) thermisch mit der elektromagnetischen Schutzschicht (130) gekoppelt ist.
27. Elektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 22 bis
26, bei dem mindestens zwei elektronische Bauteile (171, 172) auf dem Substrat (120) angeordnet sind und bei dem die zwei elektronischen Bauteile (171, 172) durch die Kopplung (134, 162, 163, 164, 165, 166) elektrisch
gegeneinander abgeschirmt sind.
28. Elektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 22 bis
27, bei dem die elektromagnetische Schutzschicht (130) die Seitenflächen (121, 141; 122, 142) der Verkapselung (140) und des Substrats (140) vollständig bedeckt.
29. Elektronisches Bauelement, umfassend:
- ein Substrat (120),
- mindestens ein elektronisches Bauteil (171, 172, 173), das auf dem Substrat angeordnet ist,
- eine Verkapselung (140), die das mindestens eine
elektronische Bauteil (171, 172, 173) abdeckt,
- eine elektromagnetische Schutzschicht (130), die eine dem Substrat (120) abgewandte Oberfläche (143) der
Verkapselung (140) sowie Seitenflächen (121, 141; 122, 142), die quer zu der Oberfläche (143) gerichtet sind, vollständig von der Oberfläche (143) der Verkapselung (140) bis zu einer gegenüberliegenden Unterseite (124) des Substrats (120) bedeckt,
- eine thermische und/oder elektrische Kopplung (134, 162, 163, 164, 165, 166), die die elektromagnetische
Schutzschicht (130) thermisch und/oder elektrisch mit einem von der Verkapselung eingeschlossenen Bereich (168) des elektronischen Bauelements (111, 112) koppelt.
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