WO2015197551A1 - Gehäuse für ein elektrisches bauelement und verfahren zur herstellung eines gehäuses für ein elektrisches bauelement - Google Patents

Gehäuse für ein elektrisches bauelement und verfahren zur herstellung eines gehäuses für ein elektrisches bauelement Download PDF

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WO2015197551A1
WO2015197551A1 PCT/EP2015/063969 EP2015063969W WO2015197551A1 WO 2015197551 A1 WO2015197551 A1 WO 2015197551A1 EP 2015063969 W EP2015063969 W EP 2015063969W WO 2015197551 A1 WO2015197551 A1 WO 2015197551A1
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WO
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housing
housing part
coating
adhesive
joining
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PCT/EP2015/063969
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Wolfgang Pahl
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Epcos Ag
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Publication date
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    • H01L23/02—Containers; Seals
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    • H05K9/0024—Shield cases mounted on a PCB, e.g. cans or caps or conformal shields
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    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Definitions

  • Housing for an electrical component and method for producing a housing for an electrical component
  • the invention relates to a housing for an electrical component and to a method for producing an housing for an electrical component.
  • Encapsulation This is realized for example by housing the device within a cavity, the z. B. from a trough-shaped substrate with a flat lid, flat substrate with trough-shaped cap or trough-shaped
  • Substrate is formed with trough-shaped cap.
  • Common methods of bonding substrate and lid are based on metallic solders or organic adhesives
  • connection comes about through this on ⁇ melting and resolidification or by thermal polymerization.
  • a housing for an electrical component is specified.
  • Housing is designed for example for receiving a semiconductor, MEMS, SAW or BAW chip and / or passive components.
  • the housing has a cavity for receiving the component.
  • the housing has a first housing part and a second housing part.
  • the first housing part is designed as a cap, in particular as a domed cap.
  • the first housing part is for example as
  • the second housing part is formed for example by a substrate, in particular by a multilayer substrate.
  • the housing may have other housing parts in addition to the first and second housing part.
  • the first housing part is connected to the second housing part in a joining region.
  • the joining region is preferably airtight, in particular hermetically sealed.
  • the entire housing is hermetically sealed
  • the joining region is at least partially covered by a coating which has sprayed-on particles.
  • the coating is formed by the sprayed-on particles.
  • the coating by deposition of a
  • the particles are applied to the surface to be coated, that is, the
  • the coating is produced by thermal coating, in particular by a thermal spraying process.
  • particles in a carrier gas stream are directed onto the joining region.
  • Particles for example, have sizes in the range of several tens of nm to several tens of ym. Applicable, for example
  • the separation area ranges from sub-mm to the cm range.
  • a scanning deposit can be made.
  • a homogeneous layer can be generated over a large area or it can be targeted individual component contours are provided with a coating.
  • This can include repetitive processing patterns.
  • extended housing arrangements for example, an extended substrate on which many individual components are arranged with respective housings and are processed together over several manufacturing steps, can be provided with a coating.
  • the coating is electrically conductive.
  • the coating contains a metal.
  • Metallic coatings can due to required properties such as ductility, resistance, tightness and electrical
  • Conductivity be particularly advantageous.
  • copper and / or tin is used as the material for the coating.
  • the cover can also be a mixture of different
  • the coating has several different metals, e.g. As copper and tin on. After spraying the metals can still be annealed to z. B. cause a solid-liquid interdiffusion.
  • both the first housing part and the second housing part is at least partially covered by the coating.
  • the housing parts are around the
  • the coating is preferably present only on an upper side of the housing parts, that is, on portions of the housing parts which are in the
  • Spray methods are accessible from the outside.
  • the coating is preferably not present in the cavity of the housing and not in a gap between the housing parts, provided that the gap is not accessible during the injection process.
  • the entire top of the first housing part is provided with the coating. For example, this can be done a better sealing of the housing, especially if the first housing part not per se
  • the first housing part is airtight. Alternatively or additionally, can be done by the coating applied over the entire surface shielding.
  • the first housing part is formed from an electrically insulating material.
  • the first housing part contains a polymer material or consists of a polymer material. Especially in this case, it is advantageous if the entire upper side of the first housing part is provided with the coating.
  • the housing has an electrical contact.
  • the electrical contact is provided for example for contacting the first housing part.
  • the contact is on or in the second
  • Housing part in particular a substrate arranged.
  • the contact is connected to ground, for example.
  • the first housing part can be connected to ground, in particular to achieve a shield.
  • the coating can be used for shielding.
  • the first housing part may be electrically connected by a conductive coating to the electrical contact.
  • the contact is formed as a via, i.e. via.
  • the coating is in direct electrical connection with the electrical contact.
  • the contact protrudes beyond the floor plan of the first housing part.
  • the coating may be directly applied at least partially on the contact.
  • the coating is only in indirect electrical connection with the electrical contact.
  • the contact another adhesive, for.
  • the coating may be in direct electrical contact with the adhesive stand so that there is an indirect electrical connection with the electrical contact.
  • an adhesive is additionally provided for producing a mechanical connection of the housing parts.
  • the adhesive is only on
  • the adhesive is arranged for example in the joining region at individual points between the first housing part and the second housing part.
  • Adhesive is present. Overall, it should be ensured that the adhesive does not form a tight connection
  • the housing parts are fixed by the adhesive relative to each other, at least until the coating
  • the adhesive can thus serve to fix the position of the housing parts during the application of the coating.
  • the adhesive may additionally serve to further strengthen the mechanical connection when the coating is already applied.
  • the adhesive may be at least partially covered by the coating.
  • the adhesive may be electrically conductive.
  • solder or an electrically conductive adhesive is used as the adhesive.
  • an electrical connection of the first housing part can be made with an electrical contact.
  • the adhesive may be electrically insulating.
  • apart from the coating, the housing is free of an adhesive for fixing the
  • Housing parts in particular free of solder or conductive adhesive.
  • the housing is free of adhesive in the joining region of the housing parts.
  • the first housing part in the second housing part is at least partially recessed. This can be for
  • the housing parts are formed and arranged in such a form-fitting manner that no further adhesive for fixing the position during application of the coating is needed.
  • a housing assembly has at least one housing as described above and at least one further housing part.
  • the first housing part forms a housing with the second housing part
  • the second housing part with the further housing part forms a further housing.
  • the first and the further housing part may have the same geometry, for example, be designed as caps.
  • the housing assembly thus has two components
  • the second housing part is formed as a substrate, in which a plurality of component regions are provided. Each component region can have one or more electrical components and be sealed by a first or further housing part. For example, the components are processed together on a common substrate over several production steps and then separated.
  • the housing arrangement can have a plurality of joining regions between different housing parts.
  • a joining region between the first and the second housing part and a further joining region between the further and the second housing part may be present.
  • the joining regions can be provided with a coating as described above.
  • the coating may be designed jointly for both joining regions or may be present separately.
  • the housing assembly
  • At least one electrical contact which is as described above, for example, for AnARM miche of the first and / or further housing part is formed. It can also be formed a common electrical contact for the first and further housing part. When separating the housing of the common electrical contact is under
  • a component comprising a housing as described above is specified.
  • the component has at least one electrical component which is arranged in the housing.
  • the electrical component is designed as a semiconductor, SAW, BAW or MEMS chip and / or passive component.
  • it may be an electronic component.
  • a first and a second housing part are joined together in a joining region. Joining together can only mean placing one of the housing parts on the other housing part.
  • the housing parts can also be at least temporarily fixed by means in their position relative to each other. For example, the above-described adhesive medium or mechanical fits, stops or
  • Arrestors are used.
  • the adhesive is preferably applied only pointwise in the joining region of the housing parts.
  • One of the housing parts can also be at least partially sunk in the other housing part. It must be ensured that the positional fixation does not provide a tight enclosure of an internal volume.
  • housing or components made together.
  • a housing arrangement is produced by the method, in which at least one further housing part is present in addition to the first and second housing part.
  • the housing arrangement can be separated later.
  • FIG. 1 shows a housing arrangement in a schematic
  • FIG. 17 shows the separation of a housing arrangement in one
  • FIG. 20 shows a housing arrangement in a plan view.
  • FIG. 1 shows a housing arrangement 1 comprising two housings 100, 200 for electrical components.
  • the housings 100, 200 are designed to accommodate semiconductor, SAW, BAW, MEMS chips and / or passive components. Further details such.
  • the housings 100, 200 are preferably processed together over several production steps and separated later.
  • the following description of the design of the housing assembly 1, in particular the joining areas 7, 8 of the housing 100, 200 applies analogously for isolated housing.
  • the structural and functional properties of the further housing 200 with the further housing part 4 may analogously also be present in the housing 100 with the first housing part 2 and vice versa.
  • the housing 100 is formed by a first housing part 2 and a second housing part 3, the further housing 200 is formed by the further housing part 4 and the second housing part.
  • the first and the further housing part 2, 4 are each formed as a cap.
  • the second housing part 3 is formed by a substrate. In particular, it may be a
  • Multilayer substrate act.
  • the first and the further housing part 2, 4 are formed as caps.
  • the housing parts 2, 4 have foot areas 9, 10 which rest on the second housing part 3.
  • the foot region 9 has an annular or rectangular geometry in plan view.
  • the first housing part 2 is connected to the second housing part 3 in a joining region 7.
  • Another joining region 8 is between the further housing part 4 and the second
  • Housing part 3 is formed.
  • the further housing part 4 accordingly has a further foot region 10.
  • Joining areas 7, 8 rotate around the first housing part 2 and the further housing part 4.
  • the first housing part 2 comprises a metal.
  • a good electromagnetic shielding can be achieved.
  • the shield is preferably ensured otherwise.
  • the joining regions 7, 8 are preferably designed such that the cavities 5, 6 are airtight, preferably hermetically sealed.
  • Joining areas 7, 8 described in more detail.
  • the part of the housings 100, 200 located in the dashed circle is shown enlarged.
  • the embodiments are for the housing assembly 1 comprising two joining areas 7, 8
  • Figure 2 shows a schematic cross section of a
  • the foot portions 9, 10 of the first and further housing part 2, 4 are provided with a coating 11, 12.
  • the coating 11, 12 extends in each case from the flank of the housing parts 2, 4 to the surface of the second housing part 3, that is, to the substrate surface.
  • the first and further housing part 2, 4 are on the second
  • Housing part 3 in each case fixed by an adhesive 13, 14.
  • the adhesive 13, 14 may be electrically conductive.
  • a solder or conductive adhesive is used as the adhesive 13, 14.
  • the adhesive 13, 14 does not hermetically seal the cavities 5, 6.
  • the adhesive 13, 14 does not completely fill the circumferential joining region 7, 8.
  • the adhesive 13, 14 is applied only pointwise.
  • the hermetic seal is rather achieved by the respective coating 11, 12.
  • the coating 11, 12 is also partially applied to the adhesive 13, 14.
  • the coating 11, 12 is made by an application method
  • the housing parts may, before the application of the coating 11, 12 in their position
  • the coating 11, 12 is due to the
  • Spray method only applied to the top of the housing parts 2, 3, 4 and optionally the adhesive 13, 14.
  • the coating 11, 12 is located only in places at the
  • FIG. 3 shows a schematic cross-section of a further embodiment of the joining regions 7, 8 of the housings 100, 200.
  • a common coating 13 is for both
  • the distances are in the range of the spatial resolution of the order process or below.
  • the embodiment corresponds to the embodiment shown in Figure 2.
  • FIG. 4 shows a schematic cross section of a further embodiment of the joining regions 7, 8.
  • the foot regions 9, 10 of the first and further housing parts 2, 4 provided with a coating 13, but also further
  • the material of the first and further housing part 2, 4 does not provide sufficient tightness
  • an electrical shielding can be produced by the full-surface coating 15.
  • the first and further housing part 2, 4 a can be produced by the full-surface coating 15.
  • FIG. 5 shows a schematic cross section of a further embodiment of the joining regions 7, 8.
  • the joining region 7 between the first housing part 2 and the second housing part 3 is designed as in FIG.
  • an adhesive 13 is located between the foot region 9 of the first housing part 2 and the second housing part 3.
  • the coating 15 also extends here over both joining regions 7, 8.
  • the further joining region 10 has no adhesive in the cross section shown. In particular, no adhesive is present at this point between the housing part 4 and the second housing part 3. This way, during the
  • the gap 16 there is a gap 16 between the housing parts 3, 4, which is bridged by the coating 15.
  • the gap 16 may occur, for example, in the case of incomplete co-planarity of the housing parts 3, 4.
  • the gap has a height of less than or equal to 50 ym.
  • the lateral dimension of the components is for example 0.5 mm to 5 mm.
  • the coating has, for example, a thickness of 10 ym to 100 ym.
  • thicknesses up to 500 ym can be used.
  • the adhesive 13 may only be present in regions. Alternatively, the adhesive 13 is continuously present in the first joining region 7.
  • the adhesive 13 is located between the entire foot region 9 of the first housing part 2 and the second housing part 3.
  • the adhesive 13 is preferably selected such that it due to its
  • FIG. 6 shows a schematic cross-section of a further embodiment of the joining regions 7, 8.
  • the joining regions 7, 8 are designed essentially as described in FIG.
  • an electrical contact 18 is provided on the second housing part 3.
  • the electrical serves
  • the first housing part 2 may also be connected to an electrical contact (not shown here).
  • the electrical contact 18 is between the foot region 10 of the further housing part 4 and the second housing part 3
  • the electrical contact 18 from the coating 15 can also be at least partially coated. This way a can
  • conductive connection of the coating 15 are made with the contact 18.
  • the coating can thus be used to produce a good conductive connection between the contact 18 and the second housing part 4.
  • the contact 18 can in turn be internally connected and
  • the second housing part 3 which may be formed as a multi-layer substrate.
  • the coating 15 may also cover the upper side 31 of the housing part 4 over its entire area, as shown in FIG. In this way, by the coating 15 at the same time a shield and a ground connection can be made.
  • FIG. 7 shows a schematic cross section of a further embodiment of the joining regions 7, 8.
  • the first and the further housing parts 2, 4 are electrically connected to electrical contacts 17, 18 for shielding.
  • the electrical contact is here via a respective
  • Adhesive 13, 14 prepared so that the coating 15 is also electrically contacted only indirectly with the adhesive 13, 14.
  • the adhesive 13, 14 is at least selectively present and attached in each case the first and further housing part 2, 4 in the region of the electrical contacts 17, 18 on the second
  • FIG. 8 shows a schematic cross-section of a further embodiment of the joining regions 7, 8.
  • the joining regions 7, 8 are designed essentially as described in FIG. In this embodiment, however, the electrical contacts 17, 18 bind directly to the coating 15.
  • the adhesive 13, 14 need not be conductive.
  • the exposure can be carried out by appropriately structured application of the adhesive 13, 14.
  • FIG. 9 shows a schematic cross-section of a further embodiment of the joining regions 7, 8.
  • the joining regions 7, 8 are formed essentially as described in FIG. However, here the first and further housing part 2, 4 are connected to a common electrical contact 19.
  • the arrangement shown is preferably separated later.
  • the electrical contact 19 is disconnected in the middle.
  • the electrical contact 19 is preferably connected internally on both sides.
  • FIG. 10 shows a schematic cross-section of a further embodiment of the joining regions 7, 8.
  • the joining regions 7, 8 are formed essentially as described in FIG.
  • the electrical contacts 17, 18 here not as a superficial structural elements but as vias, ie, as vias formed.
  • the electrical contacts 17, 18 are formed by a hole with a metallic filling or wall lining.
  • a further internal interconnection (not shown) is provided.
  • FIG. 11 shows a further embodiment of joining regions 7, 8.
  • an electrical contact 19 is formed entirely inside the second housing part 3.
  • the contact 19 is then at least partially exposed. This can
  • the cover 15 thus extends partially into the recess of the second housing part 2 and is thus in direct electrical connection with the
  • FIG. 12 shows a schematic cross-section of a further embodiment of the joining regions 7, 8.
  • the joining regions 7, 8 are formed essentially as described in FIG.
  • the foot portions 9, 10 of the first and further housing part 2, 4 shaped differently.
  • the foot areas 9, 10 have no curvature, but close off the wall areas 20, 21 of the housing parts 2, 4 in a straight line.
  • the foot portions 9, 10 are not formed flange.
  • the choice of a suitable profile of the housing parts 2, 4 is particularly dependent on the present layer adhesion and the strength requirements.
  • FIG. 13 shows a schematic cross section of a further embodiment of the joining regions 7, 8.
  • the first and further housing part 2, 4 each sunk in part in the second housing part 3.
  • the foot areas 9, 10 are sunk. This can be done along the entire circumference of
  • Housing parts 2, 4 or only in parts thereof. In this way, the strength of the fixation of the first and further housing part 2, 4 on the second housing part 3rd
  • FIG. 14 shows a schematic cross-section of a further embodiment of the joining regions 7, 8. In this
  • FIG. 15 shows a further embodiment of a
  • Housing assembly 1 with two housings 100, 200, wherein the geometry of the housing parts 2, 3, 4 differently than in the
  • the first and further housing part 2, 4 is in each case designed as a flat lid.
  • the second housing part 3 has recesses 22, 23 for receiving the electrical components.
  • the second housing part 3 is formed by a substrate, in particular a tub-shaped substrate.
  • the first and further housing part 2, 4 is with a
  • FIG. 16 shows a further embodiment of a housing arrangement 1 with two housings 100, 200, in which the first and further housing parts 2, 4 are each designed as a flat cover.
  • the second housing part 3 is formed trough-shaped and has additional recesses 24, 25, in which the first and further housing part 2, 4 are inserted.
  • the coating partially extends into the additional recesses 24, 25.
  • FIG. 17 shows two housings 100, 200 after the singling of a housing arrangement 1.
  • the joining areas 7, 8 are embodied here by way of example as shown in FIG.
  • the separation is done by sawing, by cutting, by scribing and breaking or by
  • FIG. 18 shows a singulated housing 100.
  • a component 27 has the housing 100 with an electrical component (not shown here) arranged in the cavity 5.
  • FIG. 19 shows a housing 100 in which the first and second housing parts 2, 3 are formed as shown in FIG.
  • the first housing part 2 is formed as a flat lid, which in a recess 26 of the second
  • the second housing part 3 is inserted.
  • the second housing part 3 also has a recess 24 for receiving a component.
  • Figure 20 shows a housing assembly 1 comprising four
  • Housing 100, 200, 300, 400 There are four housing parts 2, 4, 28, 29 arranged on a common second housing part (not shown), in particular a substrate. After separation, there are correspondingly four separate housings 100, 200, 300, 400 or components having electrical
  • the two lower housing parts 2, 4 are selectively fixed by an adhesive 13, 14 on the second housing part.
  • the two upper housing parts 28, 29 are not by means of a
  • Housing parts 28, 29 placed only on the second housing part, partially sunk in this or otherwise secured.
  • first trace of the coating 15 is shown.
  • the above-illustrated cross sections are made, for example, at the line designated by ⁇ - ⁇ ⁇ .

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Abstract

Ein Gehäuse (100, 200) für ein elektrisches Bauelement weist ein erstes Gehäuseteil (2, 4) und ein zweites Gehäuseteil (3) auf, wobei das erste Gehäuseteil (2, 4) mit dem zweiten Gehäuseteil (3) in einem Fügebereich (7, 8) miteinander verbunden ist und wobei der Fügebereich (7, 8) zumindest teilweise von einem Überzug (11, 12, 15) aufweisend aufgespritzte Partikel bedeckt ist. Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses (100, 200) angegeben.

Description

Beschreibung
Gehäuse für ein elektrisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für ein elektrisches Bauelement
Es wird ein Gehäuse für ein elektrisches Bauelement und ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für ein elektrisches Bauelement angegeben.
Viele elektrische Bauelemente benötigen zur Gewährleistung ihrer Funktion und Zuverlässigkeit eine hermetische
Verkapselung . Diese wird beispielsweise durch Häusung des Bauelements innerhalb einer Kavität realisiert, die z. B. von einem wannenförmigen Substrat mit flachem Deckel, flachem Substrat mit wannenförmiger Kappe oder wannenförmigen
Substrat mit wannenförmiger Kappe gebildet wird. Übliche Verfahren zum Verbinden von Substrat und Deckel basieren auf metallischen Loten oder organischen Klebstoffen als
Verbindungsmittel. Die Verbindung kommt dabei durch Auf¬ schmelzen und Wiedererstarren bzw. durch thermisch initiierte Polymerisation zustande.
Die Fügeverfahren werfen jedoch ein überraschend hartnäckiges Problem auf. Sowohl Lote als auch Klebstoffe sind während der Prozessierung viskos und trennen bereits in diesem Zustand das Innenvolumen von der Umgebung ab. In Verbindung mit dem Temperaturprofil beim Verschließprozess entstehen Druck¬ unterschiede zwischen Innenvolumen und Umgebung, die den Deckel anheben oder verrutschen lassen. Eine weitere mögliche Folge ist ein Verfließen des viskosen Verbindungsmittels aufgrund dieses Drucks oder eine Kanalbildung aufgrund eines Durchbruchs bei innerem Überdruck und infolgedessen
Undichtigkeiten. Bisher wurde dem Problem beispielsweise begegnet, indem die Deckel mit Gewichten oder Klammern fixiert werden, was insbesondere bei einer großen Anzahl von Teilen sehr aufwendig ist. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
verbessertes Gehäuse für ein elektrisches Bauelement sowie ein verbessertes Herstellungsverfahren für ein Gehäuse anzugeben . Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Gehäuse für ein elektrisches Bauelement angegeben. Das
Gehäuse ist beispielsweise zur Aufnahme eines Halbleiter-, MEMS-, SAW- oder BAW-Chips und/oder von passiven Komponenten ausgebildet. Insbesondere weist das Gehäuse einen Hohlraum zur Aufnahme des Bauelements auf.
Das Gehäuse weist ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil auf. Beispielsweise ist das erste Gehäuseteil als Kappe, insbesondere als gewölbte Kappe ausgebildet.
Alternativ ist das erste Gehäuseteil beispielsweise als
Deckel, insbesondere als flacher Deckel ausgebildet. Das zweite Gehäuseteil wird beispielsweise durch ein Substrat gebildet, insbesondere durch ein Vielschichtsubstrat . Das Gehäuse kann neben dem ersten und zweiten Gehäuseteil noch weitere Gehäuseteile aufweisen.
Das erste Gehäuseteil ist mit dem zweiten Gehäuseteil in einem Fügebereich verbunden. Der Fügebereich ist vorzugsweise luftdicht, insbesondere hermetisch dicht abgeschlossen.
Vorzugsweise ist das gesamte Gehäuse hermetisch dicht
abgeschlossen. Der Fügebereich ist zumindest teilweise von einem Überzug bedeckt, der aufgespritzte Partikel aufweist. Insbesondere ist der Überzug von den aufgespritzten Partikeln gebildet .
Vorzugsweise wird der Überzug durch Deposition eines
gerichteten Partikelstroms aufgebracht. Dabei werden die Partikel auf die zu beschichtende Oberfläche, d.h., den
Fügebereich gelenkt. Aufgrund der kinetischen und thermischen Energie der Partikel kann eine gute Haftung und eine dichte Schicht gewährleistet werden.
Bei einer Deposition von Partikeln kann die Dicke des
Überzugs langsam erhöht werden. Dabei wird sukzessive eine mechanische Verbindung der Gehäuseteile durch den Überzug aufgebaut und der Gasaustausch zwischen dem Innenraum und dem Außenraum allmählich unterbunden. Durch diese gegenläufigen Vorgänge können sich Temperatureinflüsse beim Aufbringen des Überzugs nicht oder nur geringfügig nachteilig auswirken, da der Überzug in der Anfangsphase zwar noch kaum mechanisch belastbar ist, zu diesem Zeitpunkt aber aufgrund der hohen Porosität noch keine nennenswerte Druckdifferenz zustande kommen kann. Mit zunehmender Überzugsdicke kann sich zwar ein nennenswerter Innendruck aufbauen, dann ist jedoch die
Schicht stabil genug, um die Gehäuseteile passgenau zusammen¬ zuhalten .
In einer Ausführungsform ist der Überzug durch thermische Beschichtung erzeugt, insbesondere durch ein thermisches Spritzverfahren. Dabei werden beispielsweise Partikel in einem Trägergasstrom auf den Fügebereich gelenkt. Die
Partikel haben beispielsweise Größen im Bereich von einigen 10 nm bis einigen 10 ym. Anwendbar sind beispielsweise
Lichtbogenspritzen, Flammspritzen, insbesondere
Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen, Plasmaspritzen, Laserspritzen und Kaltgasspritzen. Alle diese Verfahren weisen große Auftragsraten auf und lassen sich unter
atmosphärischen Bedingungen anwenden, was sie sehr
wirtschaftlich macht. Die Verfahren unterscheiden sich in der Wärmebelastung der Gehäuseteile, beispielsweise eines
Substrats. Für Anwendungen in der Mikroelektronik lassen sich vor besonders gut die drei letztgenannten Verfahren heranziehen . Daneben gibt es verwandte Verfahren, wie z. B. Aerosol Jet und Maskless Mesoscale Metal Deposition (M3D) , bei denen Precursor -Lösungen oder Suspensionen des abzuscheidenden Materials vernebelt und als fokussierter Gasstrahl auf die Oberfläche gelenkt werden. Dort kann jedoch eine
Nachbehandlung, z. B. Temperung oder in-line-Laser-Sintern, erforderlich sein. Diese Verfahren ermöglichen eine besonders gute geometrische Auflösung.
Die Abscheidefläche reicht je nach Verfahren vom sub-mm bis in den cm Bereich. Um einen ausgedehnten Überzug zu erzeugen, kann beispielsweise eine scannende Abscheidung erfolgen. Die Partikelstrahlquelle, z. B. eine Düse, wird dabei relativ zum Substrat hin und her bewegt. Auf diese Weise kann großflächig eine homogene Schicht erzeugt werden oder es können gezielt individuelle Bauteilkonturen mit einem Überzug versehen werden. Dies kann wiederholende Bearbeitungsmuster umfassen. Auf diese Weise können auch ausgedehnte Gehäuseanordnungen, beispielsweise ein ausgedehntes Substrat, auf dem viele individuelle Bauteile mit jeweiligen Gehäusen angeordnet sind und über mehrere Fertigungsschritte gemeinsam bearbeitet werden, mit einem Überzug versehen werden. In einer Ausführungsform ist der Überzug elektrisch leitend. Beispielsweise enthält der Überzug ein Metall. Metallische Überzüge können aufgrund von geforderten Eigenschaften wie Duktilität, Beständigkeit, Dichtheit und elektrische
Leitfähigkeit besonders vorteilhaft sein. Beispielsweise wird Kupfer und/oder Zinn als Material für den Überzug verwendet.
Der Überzug kann auch ein Gemenge aus verschiedenen
Materialien aufweisen. Beispielsweise weist der Überzug mehrere verschiedene Metalle, z. B. Kupfer und Zinn, auf. Nach dem Aufspritzen der Metalle kann noch ein Tempern erfolgen, um z. B. eine Solid-Liquid-Interdiffusion herbeizuführen . Vorzugsweise ist sowohl das erste Gehäuseteil als auch das zweite Gehäuseteil zumindest teilweise von dem Überzug bedeckt. Insbesondere sind die Gehäuseteile um den
Fügebereich herum vom Überzug bedeckt. Der Überzug ist vorzugsweise lediglich auf einer Oberseite der Gehäuseteile vorhanden, d.h., auf Bereichen der Gehäuseteile, die beim
Aufspritzverfahren von außen zugänglich sind. Der Überzug ist vorzugsweise nicht im Hohlraum des Gehäuses vorhanden und nicht in einem Spalt zwischen den Gehäuseteilen, sofern der Spalt beim Aufspritzverfahren nicht zugänglich ist.
In einer Ausführungsform ist die gesamte Oberseite des ersten Gehäuseteils mit dem Überzug versehen. Beispielsweise kann dadurch eine bessere Abdichtung des Gehäuses erfolgen, insbesondere wenn das erste Gehäuseteil an sich nicht
luftdicht ist. Alternativ oder zusätzlich dazu kann durch den ganzflächig aufgebrachten Überzug eine Abschirmung erfolgen. In einer Ausführungsform ist das erste Gehäuseteil aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet. Beispielsweise enthält das erste Gehäuseteil ein Polymermaterial oder besteht aus einem Polymermaterial. Besonders in diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die gesamte Oberseite des ersten Gehäuseteils mit dem Überzug versehen ist.
In einer Ausführungsform weist das Gehäuse einen elektrischen Kontakt auf. Der elektrische Kontakt ist beispielsweise zur Ankontaktierung des ersten Gehäuseteils vorgesehen.
Beispielsweise ist der Kontakt auf oder in dem zweiten
Gehäuseteil, insbesondere einem Substrat, angeordnet. Der Kontakt ist beispielsweise mit Masse verbunden. Auf diese Weise kann das erste Gehäuseteil mit Masse verbunden werden, insbesondere um eine Abschirmung zu erzielen. Alternativ oder zusätzlich kann der Überzug zur Abschirmung eingesetzt werden. Das erste Gehäuseteil kann durch einen leitfähigen Überzug mit dem elektrischen Kontakt elektrisch verbunden sein. In einer Ausführungsform ist der Kontakt als Via, d.h., Durchkontaktierung, ausgebildet.
In einer Ausführungsform steht der Überzug in direkter elektrischer Verbindung mit dem elektrischen Kontakt.
Beispielsweise ragt der Kontakt über den Grundriss des ersten Gehäuseteils hinaus. Insbesondere ragt er aus dem Fügebereich heraus. In diesem Fall kann der Überzug direkt zumindest teilweise auf dem Kontakt aufgebracht sein.
In einer Ausführungsform steht der Überzug nur in indirekter elektrischer Verbindung mit dem elektrischen Kontakt.
Beispielsweise ist auf den Kontakt ein weiteres Haftmittel, z. B. ein Leitkleber oder ein Lot, aufgebracht. Der Überzug kann in direktem elektrischen Kontakt mit dem Haftmittel stehen, so dass eine indirekte elektrische Verbindung mit dem elektrischen Kontakt besteht.
In einer Ausführungsform ist zusätzlich ein Haftmittel zur Herstellung einer mechanischen Verbindung der Gehäuseteile vorgesehen. Beispielsweise ist das Haftmittel nur an
einzelnen Stellen des Fügebereichs, z. B. punktweise,
vorhanden. Das Haftmittel ist beispielsweise im Fügebereich an einzelnen Stellen zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil angeordnet. Insbesondere weist der
Fügebereich wenigstens eine Stelle auf, in der kein
Haftmittel vorhanden ist. Insgesamt sollte gewährleistet sein, dass das Haftmittel keine dichte Verbindung der
Gehäuseteile herstellt, so dass über den Fügebereich noch ein Druckausgleich beim Aufbringen des Überzugs erfolgen kann.
Vorzugsweise werden durch das Haftmittel die Gehäuseteile relativ zueinander fixiert, zumindest bis der Überzug
aufgebracht ist. Das Haftmittel kann somit zur Lagefixierung der Gehäuseteile während des Aufbringens des Überzugs dienen. Das Haftmittel kann zusätzlich auch zur weiteren Verstärkung der mechanischen Verbindung dienen, wenn der Überzug bereits aufgebracht ist. Beispielsweise kann das Haftmittel zumindest teilweise vom Überzug bedeckt sein.
Das Haftmittel kann elektrisch leitfähig sein. Beispielsweise wird als Haftmittel Lot oder ein elektrischer Leitkleber verwendet. In diesem Fall kann über das Haftmittel eine elektrische Verbindung des ersten Gehäuseteils mit einem elektrischen Kontakt hergestellt werden. Alternativ kann das Haftmittel elektrisch isolierend sein. In einer Ausführungsform ist das Gehäuse abgesehen von dem Überzug frei von einem Haftmittel zur Fixierung der
Gehäuseteile, insbesondere frei von Lot oder Leitkleber.
Insbesondere ist das Gehäuse frei von einem Haftmittel im Fügebereich der Gehäuseteile.
In einer Ausführungsform ist das erste Gehäuseteil im zweiten Gehäuseteil zumindest teilweise versenkt. Dies kann zur
Lagefixierung der Gehäuseteile beitragen. In einer
Ausführungsform sind die Gehäuseteile derart formschlüssig ausgebildet und angeordnet, dass kein weiteres Haftmittel zur Lagefixierung beim Aufbringen des Überzugs benötigt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Gehäuseanordnung angegeben. Die Gehäuseanordnung weist wenigstens ein wie oben beschriebenes Gehäuse und wenigstens ein weiteres Gehäuseteil auf. Beispielsweise bildet das erste Gehäuseteil mit dem zweiten Gehäuseteil ein Gehäuse und das zweite Gehäuseteil mit dem weiteren Gehäuseteil ein weiteres Gehäuse. Das erste und das weitere Gehäuseteil können die gleiche Geometrie aufweisen, beispielsweise als Kappen ausgebildet sein.
Beispielsweise weist die Gehäuseanordnung damit zwei
voneinander getrennte Hohlräume zur Aufnahme elektrischer Bauelemente auf. Beispielsweise ist das zweite Gehäuseteil als Substrat ausgebildet, bei dem mehrere Bauteilbereiche vorgesehen sind. Jeder Bauteilbereich kann ein oder mehrere elektrische Komponenten aufweisen und durch ein erstes bzw. weiteres Gehäuseteil abgedichtet sein. Beispielsweise werden die Bauteile auf einem gemeinsamen Substrat über mehrere Fertigungsschritte gemeinsam bearbeitet und dann vereinzelt. Insbesondere kann die Gehäuseanordnung mehrere Fügebereiche zwischen unterschiedlichen Gehäuseteilen aufweisen.
Insbesondere können ein Fügebereich zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil und ein weiterer Fügebereich zwischen dem weiteren und dem zweiten Gehäuseteil vorhanden sein. Die Fügebereiche können wie oben beschrieben mit einem Überzug versehen sein. Der Überzug kann für beide Fügebereiche gemeinsam ausgebildet sein oder getrennt vorliegen. In einer Ausführungsform weist die Gehäuseanordnung
wenigstens einen elektrischen Kontakt auf, der wie oben beschrieben, beispielsweise zur Ankontaktierung des ersten und/oder weiteren Gehäuseteils, ausgebildet ist. Es kann auch ein gemeinsamer elektrischer Kontakt für das erste und weitere Gehäuseteil ausgebildet sein. Beim Vereinzeln der Gehäuse wird der gemeinsame elektrische Kontakt unter
Beibehaltung seiner Funktion getrennt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bauteil aufweisend ein wie oben beschriebenes Gehäuse angegeben. Das Bauteil weist wenigstens eine elektrische Komponente auf, die im Gehäuse angeordnet ist. Beispielsweise ist die elektrische Komponente als Halbleiter-, SAW-, BAW- oder MEMS-Chip und/oder passive Komponente ausgebildet.
Insbesondere kann es sich um eine elektronische Komponente handeln .
Zudem wird eine Bauteilanordnung aufweisend mehrere
elektrische Komponenten angegeben. Bei der Bauteilanordnung sind mehrere elektrische Komponenten in der oben
beschriebenen Gehäuseanordnung aufgenommen. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für ein
elektrisches Bauelement angegeben. Dabei werden ein erstes und ein zweites Gehäuseteil in einem Fügebereich aneinandergefügt. Ein Aneinanderfügen kann lediglich ein Aufsetzen eines der Gehäuseteile auf das andere Gehäuseteil bedeuten. Die Gehäuseteile können auch zumindest vorläufig durch Hilfsmittel in ihrer Lage zueinander fixiert werden. Beispielsweise können das oben beschriebene Haft¬ mittel oder mechanische Passungen, Anschläge oder
Arretierungen zur Anwendung kommen. Das Haftmittel ist vorzugsweise nur punktweise im Fügebereich der Gehäuseteile aufgebracht. Eines der Gehäuseteile kann auch in dem anderen Gehäuseteil zumindest teilweise versenkt werden. Es ist darauf zu achten, dass durch die Lagefixierung kein dichter Einschluss eines Innenvolumens erfolgt.
Anschließend werden auf den Fügebereich Partikel, ins- besondere in einem gerichteten Partikelstrom, aufgespritzt. Auf diese Weise wird der Fügebereich sukzessive mit einem Überzug versehen. Beim Aufspritzen nimmt die Dicke des
Überzugs vorzugsweise sukzessive zu. In einer Ausführungsform werden auf diese Weise mehrere
Gehäuse bzw. Bauteile gemeinsam hergestellt. Beispielsweise wird durch das Verfahren eine Gehäuseanordnung hergestellt, bei der neben dem ersten und zweiten Gehäuseteil mindestens ein weiteres Gehäuseteil vorhanden ist. Die Gehäuseanordnung kann später vereinzelt werden.
In der vorliegenden Offenbarung sind mehrere Aspekte einer Erfindung beschrieben. Alle Eigenschaften, die in Bezug auf das Gehäuse, die Gehäuseanordnung, das Bauteil, die
Bauteilanordnung oder das Verfahren offenbart sind, sind auch entsprechend in Bezug auf die jeweiligen anderen Aspekte offenbart und umgekehrt, auch wenn die jeweilige Eigenschaft nicht explizit im Kontext des jeweiligen Aspekts erwähnt wird .
Im Folgenden werden die hier beschriebenen Gegenstände anhand von schematischen und nicht maßstabsgetreuen Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine Gehäuseanordnung in einem schematischen
Querschnitt,
Figuren 2 bis 16 verschiedene Ausführungsformen von
Fügebereichen zweier Gehäuse in schematischen
Querschnitten,
Figur 17 das Vereinzeln einer Gehäuseanordnung in einem
schematischen Querschnitt,
Figuren 18 und 19 verschiedene Ausführungsformen eines
Gehäuses in einem schematischen Querschnitt,
Figur 20 eine Gehäuseanordnung in einer Aufsicht.
Vorzugsweise verweisen in den folgenden Figuren gleiche
Bezugszeichen auf funktionell oder strukturell entsprechende Teile der verschiedenen Ausführungsformen. Figur 1 zeigt eine Gehäuseanordnung 1 aufweisend zwei Gehäuse 100, 200 für elektrische Bauelemente. Beispielsweise sind die Gehäuse 100, 200 zur Aufnahme von Halbleiter-, SAW-, BAW-, MEMS-Chips und/oder passiven Komponenten ausgebildet. Weitere Details wie z. B. eine innere Umverdrahtung und externe
Anschlüsse sind hier nicht abgebildet. Die Gehäuse 100, 200 werden vorzugsweise über mehrere Fertigungsschritte gemeinsam bearbeitet und später vereinzelt. Die folgende Beschreibung der Ausbildung der Gehäuseanordnung 1, insbesondere der Fügebereiche 7, 8 der Gehäuse 100, 200 gilt analog auch für vereinzelte Gehäuse. Die strukturellen und funktionellen Eigenschaften des weiteren Gehäuses 200 mit dem weiteren Gehäuseteil 4 können analog auch bei dem Gehäuse 100 mit dem ersten Gehäuseteil 2 vorhanden sein und vice versa.
Das Gehäuse 100 wird durch ein erstes Gehäuseteil 2 und ein zweites Gehäuseteil 3 gebildet, das weitere Gehäuse 200 wird durch das weitere Gehäuseteil 4 und das zweite Gehäuseteil gebildet. Es sind zwei voneinander getrennte Hohlräume 5, 6 ausgebildet, in denen jeweils wenigstens ein Bauteil
aufgenommen werden kann.
Das erste und das weitere Gehäuseteil 2, 4 sind jeweils als Kappe ausgebildet. Das zweite Gehäuseteil 3 ist durch ein Substrat gebildet. Insbesondere kann es sich um ein
Vielschicht-Substrat handeln.
Das erste und das weitere Gehäuseteil 2, 4 sind als Kappen ausgebildet. Die Gehäuseteile 2, 4 weisen Fußbereiche 9, 10 auf, die auf dem zweiten Gehäuseteil 3 aufliegen.
Beispielsweise weist der Fußbereich 9 in der Draufsicht eine ringförmige oder rechteckige Geometrie auf. Das erste Gehäuseteil 2 ist mit dem zweiten Gehäuseteil 3 in einem Fügebereich 7 verbunden. Ein weiterer Fügebereich 8 ist zwischen dem weiteren Gehäuseteil 4 und dem zweiten
Gehäuseteil 3 ausgebildet. Das weitere Gehäuseteil 4 weist entsprechend einen weiteren Fußbereich 10 auf. Die
Fügebereiche 7, 8 umlaufen das erste Gehäuseteil 2 und das weitere Gehäuseteil 4.
Beispielsweise weist das erste Gehäuseteil 2 ein Metall auf. Damit kann eine gute elektromagnetische Abschirmung erzielt werden. Alternativ kann das erste Gehäuseteil 2
beispielsweise ein nichtleitendes Material aufweisen.
Insbesondere kann ein Polymermaterial verwendet werden. In diesem Fall wird die Abschirmung vorzugsweise anderweitig gewährleistet.
Die Fügebereiche 7, 8 sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Hohlräume 5, 6 luftdicht, vorzugsweise hermetisch, abgeschlossen sind.
Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen von
Fügebereichen 7, 8 näher beschrieben. Es ist jeweils der im gestrichelten Kreis befindliche Teil der Gehäuse 100, 200 vergrößert abgebildet. Die Ausführungsformen sind für die Gehäuseanordnung 1 aufweisend zwei Fügebereiche 7, 8
dargestellt, gelten aber entsprechend auch für ein Gehäuse aufweisend einen Fügebereich.
Figur 2 zeigt einen schematischen Querschnitt einer
Ausführungsform der Fügebereiche 7, 8 der Gehäuse 100, 200.
Die Fußbereiche 9, 10 des ersten und weiteren Gehäuseteils 2, 4 sind mit einem Überzug 11, 12 versehen. Der Überzug 11, 12 erstreckt sich jeweils von der Flanke der Gehäuseteile 2, 4 bis zur Oberfläche des zweiten Gehäuseteils 3, d.h. bis zur Substratoberfläche .
Das erste und weitere Gehäuseteil 2, 4 sind am zweiten
Gehäuseteil 3 jeweils stellenweise durch ein Haftmittel 13, 14 fixiert. Durch das Haftmittel werden die Gehäuseteile 2, 3, 4 zumindest während des Aufbringens des Überzugs 11, 12 aneinander fixiert. Das Haftmittel 13, 14 kann elektrisch leitfähig sein. Beispielsweise wird ein Lot oder Leitkleber als Haftmittel 13, 14 verwendet.
Das Haftmittel 13, 14 bewirkt keine hermetische Abdichtung der Hohlräume 5, 6. Beispielsweise füllt das Haftmittel 13, 14 den umlaufenden Fügebereich 7, 8 nicht lückenlos aus.
Beispielsweise ist das Haftmittel 13, 14 nur punktweise aufgebracht. Die hermetische Abdichtung wird vielmehr durch den jeweiligen Überzug 11, 12 erreicht. Der Überzug 11, 12 ist zum Teil auch auf dem Haftmittel 13, 14 aufgebracht. Der Überzug 11, 12 wird durch ein Auftragsverfahren
aufgebracht, bei dem Partikel gerichtet von außen auf die angeordneten Gehäuseteile 2, 3, 4 aufgespritzt werden. Im Überzug 11, 12 sind somit noch Partikel erkennbar, die mehr oder minder zusammengebacken sind. Die Gehäuseteile können vor dem Aufbringen des Überzugs 11, 12 in ihrer Lage
zueinander fixiert werden. Beispielsweise dient dazu das Haftmittel 13, 14. Der Überzug 11, 12 wird aufgrund des
Spritzverfahrens nur auf die Oberseite der Gehäuseteile 2, 3, 4 und gegebenenfalls des Haftmittels 13, 14 aufgebracht. Der Überzug 11, 12 befindet sich nur an Stellen, die beim
Aufspritzen von außen zugänglich sind. Insbesondere befindet sich kein Überzug 13, 14 innerhalb der Hohlräume 5, 6. Figur 3 zeigt einen schematischen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der Fügebereiche 7, 8 der Gehäuse 100, 200. In diesem Fall ist ein gemeinsamer Überzug 13 für beide
Fügebereiche 7, 8 vorhanden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Abstände zwischen den in den Hohlräumen 5, 6 angeordneten Bauteile bzw. zwischen dem ersten und weiteren Gehäuseteile 2, 4 gering sind. Beispielsweise liegen die Abstände im Bereich der Ortsauflösung des Auftragsverfahrens oder darunter. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform.
Figur 4 zeigt einen schematischen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der Fügebereiche 7, 8. Hier sind nicht nur die Fußbereiche 9, 10 des ersten und weiteren Gehäuseteils 2, 4 mit einem Überzug 13 versehen, sondern auch weitere
Bereiche, die nicht mehr dem Fügebereich 7, 8 zuzurechnen sind. Dies sind z. B. Decken- und Wandbereiche der
Fügebereiche 7, 8. Beispielsweise sind die Oberseiten 14, 15 des ersten und weiteren Gehäuseteils 2, 4 vollständig mit dem Überzug 13 bedeckt.
Beispielsweise weist das Material des ersten und weiteren Gehäuseteils 2, 4 keine ausreichende Dichtheit zur
hermetischen Abdichtung der Hohlräume 5, 6 auf. Durch die vollflächige Bedeckung mit dem Überzug 15 kann eine
ausreichende Dichtheit erzielt werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann durch den vollflächigen Überzug 15 eine elektrische Abschirmung hergestellt werden. Beispielsweise können das erste und weitere Gehäuseteil 2, 4 ein
Polymermaterial enthalten oder aus einem Polymermaterial bestehen. Zur Erzielung einer ausreichenden Dichtheit
und/oder einer elektrischen Abschirmung kann beispielsweise ein Überzug aus einem metallischen Werkstoff verwendet werden. Der Überzug weist beispielsweise Kupfer auf. Auch geeignet sind beispielsweise Zinn, Zink, Aluminium, Silber sowie Gemenge und Legierungen daraus. Figur 5 zeigt einen schematischen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der Fügebereiche 7, 8. Der Fügebereich 7 zwischen dem ersten Gehäuseteil 2 und dem zweiten Gehäuseteil 3 ist wie in Figur 3 ausgeführt. Insbesondere befindet sich zwischen dem Fußbereich 9 des ersten Gehäuseteil 2 und des zweiten Gehäuseteils 3 ein Haftmittel 13. Der Überzug 15 erstreckt sich auch hier über beide Fügebereiche 7, 8.
Der weitere Fügebereich 10 weist im abgebildeten Querschnitt kein Haftmittel auf. Insbesondere ist an dieser Stelle zwischen dem Gehäuseteil 4 und dem zweiten Gehäuseteil 3 kein Haftmittel vorhanden. Auf diese Weise kann während des
Aufbringens des Überzugs 15 der Druckausgleich beim weiteren Gehäuseteil 4 gewährleistet werden. Beispielsweise ist das weitere Gehäuseteil 4 an einer anderen Stelle des
Fügebereichs 8 an dem zweiten Gehäuseteil 3 durch ein
Haftmittel fixiert.
Beispielsweise befindet sich zwischen den Gehäuseteilen 3, 4 ein Spalt 16, der durch den Überzug 15 überbrückt wird. Der Spalt 16 kann beispielsweise bei nicht vollkommener Ko- planarität der Gehäuseteile 3, 4 auftreten. Beispielsweise weist der Spalt eine Höhe von kleiner gleich 50 ym auf. Die laterale Dimension der Bauteile beträgt beispielsweise 0,5 mm bis 5 mm. Der Überzug weist beispielsweise eine Dicke von 10 ym bis 100 ym auf. Bei besonders hohen Anforderungen, z. B. an die mechanische Robustheit der Anordnung, können jedoch auch Dicken bis 500 ym zur Anwendung kommen. Auch bei dem ersten Gehäuseteil 2 kann das Haftmittel 13 nur bereichsweise vorhanden sein. Alternativ ist das Haftmittel 13 im ersten Fügebereich 7 durchgehend vorhanden.
Insbesondere befindet sich das Haftmittel 13 zwischen dem gesamten Fußbereich 9 des ersten Gehäuseteils 2 und des zweiten Gehäuseteils 3. In diesem Fall ist das Haftmittel 13 vorzugsweise derart gewählt, dass es aufgrund seiner
Materialeigenschaften und/oder seiner Dicke einen
Druckausgleich ermöglicht.
Figur 6 zeigt einen schematischen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der Fügebereiche 7, 8. Die Fügebereiche 7, 8 sind im Wesentlichen wie in Figur 5 beschrieben ausgebildet. Allerdings ist auf dem zweiten Gehäuseteil 3 ein elektrischer Kontakt 18 vorgesehen. Vorzugsweise dient der elektrische
Kontakt 18 zur Ankontaktierung des weiteren Gehäuseteils 4, insbesondere ist der elektrische Kontakt 18 als
Masseelektrode ausgebildet. Dies kann beispielsweise der elektromagnetischen Schirmung diesen. Das erste Gehäuseteil 2 kann ebenfalls mit einem elektrischen Kontakt verbunden sein (hier nicht gezeigt) .
Der elektrische Kontakt 18 ist zwischen dem Fußbereich 10 des weiteren Gehäuseteils 4 und dem zweiten Gehäuseteil 3
angeordnet und ragt in der Draufsicht über den Grundriss des weiteren Gehäuseteils 4 hinaus. Somit kann beim Aufbringen eines leitfähigen, insbesondere metallischen, Überzugs 15 auch der elektrische Kontakt 18 vom Überzug 15 zumindest teilweise überzogen werden. Auf diese Weise kann eine
leitende Verbindung des Überzugs 15 mit dem Kontakt 18 hergestellt werden. Durch den Überzug kann somit eine gute leitende Verbindung zwischen dem Kontakt 18 und dem zweiten Gehäuseteil 4 hergestellt werden. Insbesondere ist eine leitende Verbindung auch dann hergestellt, wenn zwischen dem zweiten Gehäuseteil 4 und dem Kontakt 18 keine direkte elektrische Kontaktierung besteht, beispielsweise aufgrund eines Spaltes 16.
Der Kontakt 18 kann seinerseits intern verbunden und
angeschlossen werden (hier nicht dargestellt) , beispielsweise mit Hilfe des zweiten Gehäuseteils 3, das als Vielschicht- Substrat ausgebildet sein kann.
Anstelle eines Überzugs 15, der die Oberseite 31 des weiteren Gehäuseteil 4 nur partiell bedeckt, kann der Überzug 15 auch wie in Figur 4 gezeigt, die Oberseite 31 des Gehäuseteils 4 vollflächig bedecken. Auf diese Weise kann durch den Überzug 15 gleichzeitig eine Abschirmung und eine Masseanbindung hergestellt werden.
Figur 7 zeigt einen schematischen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der Fügebereiche 7, 8. Das erste und das weitere Gehäuseteil 2, 4 sind zur Abschirmung jeweils mit elektrischen Kontakten 17, 18 elektrisch verbunden.
Der elektrische Kontakt wird hier über ein jeweiliges
Haftmittel 13, 14 hergestellt, so dass der Überzug 15 auch nur indirekt mit dem Haftmittel 13, 14 elektrisch kontaktiert ist. Das Haftmittel 13, 14 ist zumindest punktuell vorhanden und befestigt jeweils das erste und weitere Gehäuseteil 2, 4 im Bereich der elektrischen Kontakte 17, 18 am zweiten
Gehäuseteil 3.
Figur 8 zeigt einen schematischen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der Fügebereiche 7, 8. Die Fügebereiche 7, 8 sind im Wesentlichen wie in Figur 7 beschrieben ausgebildet. In dieser Ausführungsform binden die elektrischen Kontakte 17, 18 jedoch direkt an den Überzug 15 an. Das Haftmittel 13, 14 muss nicht leitfähig sein. Insbesondere sind die elektrischen Kontakte 17, 18 zum
Überzug hin exponiert, so dass eine direkte Verbindung ermöglicht ist. Die Exposition kann durch entsprechend strukturierten Auftrag des Haftmittels 13, 14 erfolgen.
Alternativ kann eine Exposition durch zumindest partielles Freilegen der elektrischen Kontakte 17, 18 von einem darüber aufgetragenen Haftmittel 13, 14 erfolgen. Beispielsweise werden die Kontakte 17, 18 durch Ansägen oder Laserabtrag freigelegt . Figur 9 zeigt einen schematischen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der Fügebereiche 7, 8. Die Fügebereiche 7, 8 sind im Wesentlichen wie in Figur 8 beschrieben ausgebildet. Allerdings sind hier das erste und weitere Gehäuseteil 2, 4 an einen gemeinsamen elektrischen Kontakt 19 angeschlossen.
Die gezeigte Anordnung wird vorzugsweise später vereinzelt. Dabei wird der elektrische Kontakt 19 in der Mitte getrennt. Der elektrische Kontakt 19 ist vorzugsweise intern an beiden Seiten angeschlossen.
Figur 10 zeigt einen schematischen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der Fügebereiche 7, 8. Die Fügebereiche 7, 8 sind im Wesentlichen wie in Figur 9 beschrieben ausgebildet. Allerdings sind die elektrischen Kontakte 17, 18 hier nicht als oberflächliche Strukturelemente sondern als Vias, d.h., als Durchkontaktierungen, ausgebildet. Beispielsweise sind die elektrischen Kontakte 17, 18 durch ein Loch mit metallischer Füllung oder Wandauskleidung gebildet. Auch hierfür ist eine weitere interne Verschaltung (nicht dargestellt) vorgesehen.
Figur 11 zeigt eine weitere Ausführungsform von Fügebereichen 7, 8. Hier wird zuerst ein elektrischer Kontakt 19 ganz im Inneren des zweiten Gehäuseteils 3 ausgebildet. Der Kontakt 19 wird dann zumindest teilweise exponiert. Dies kann
beispielsweise durch einen V-förmigen oder verrundeten
Sägeschnitt erfolgen. Anschließend wird der Überzug 15 abgeschieden. Der Überzug 15 erstreckt sich somit teilweise in die Vertiefung des zweiten Gehäuseteils 2 hinein und ist somit in direkter elektrischer Verbindung mit dem
elektrischen Kontakt 19.
Figur 12 zeigt einen schematischen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der Fügebereiche 7, 8. Die Fügebereiche 7, 8 sind im Wesentlichen wie in Figur 3 beschrieben ausgebildet.
Allerdings sind hier die Fußbereiche 9, 10 des ersten und weiteren Gehäuseteils 2, 4 anders geformt. Insbesondere weisen die Fußbereiche 9, 10 keine Krümmung auf, sondern schließen die Wandbereiche 20, 21 der Gehäuseteile 2, 4 geradlinig ab. Insbesondere sind die Fußbereiche 9, 10 nicht flanschartig ausgebildet.
Die Wahl eines geeigneten Profils der Gehäuseteile 2, 4 ist insbesondere abhängig von der vorliegenden Schichthaftung und den Festigkeitsanforderungen.
Figur 13 zeigt einen schematischen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der Fügebereiche 7, 8. Hier sind der erste und weitere Gehäuseteil 2, 4 jeweils zum Teil im zweiten Gehäuseteil 3 versenkt. Insbesondere sind die Fußbereiche 9, 10 versenkt. Dies kann entlang des gesamten Umfangs der
Gehäuseteile 2, 4 oder aber nur in Teilen davon erfolgen. Auf diese Weise kann die Festigkeit der Fixierung des ersten und weiteren Gehäuseteils 2, 4 am zweiten Gehäuseteil 3
gesteigert werden.
Figur 14 zeigt einen schematischen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der Fügebereiche 7, 8. In dieser
Ausführungsform führt das Versenken zu einer
verrutschsicheren Lagefixierung des ersten und weiteren
Gehäuseteils 2, 4 am zweiten Gehäuseteil 3, insbesondere im Montageprozess . Dann ist kein zusätzliches Haftmittel zur Fixierung notwendig. Der Überzug 15 wird unmittelbar auf die Gehäuseteile aufgebracht.
Figur 15 zeigt eine weitere Ausführungsform einer
Gehäuseanordnung 1 mit zwei Gehäusen 100, 200, wobei die Geometrie der Gehäuseteile 2, 3, 4 anders als in den
vorhergehenden Ausführungsformen gewählt ist.
Das erste und weitere Gehäuseteil 2, 4 ist jeweils als flacher Deckel ausgeführt. Das zweite Gehäuseteil 3 weist Vertiefungen 22, 23 zur Aufnahme der elektrischen Bauelemente auf. Das zweite Gehäuseteil 3 wird durch ein Substrat, insbesondere ein wannenförmiges Substrat gebildet.
Das erste und weitere Gehäuseteil 2, 4 ist mit einem
gemeinsamen Überzug 15 versehen, der die Oberseiten 30, 31 der Gehäuseteile 2, 4 vollständig bedeckt. Auch bei diesem Gehäusekonzept können alle Varianten von Fügebereichen und Überzügen wie zu den vorhergehenden Figuren beschrieben gewählt werden. Figur 16 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Gehäuseanordnung 1 mit zwei Gehäusen 100, 200, bei dem das erste und weitere Gehäuseteil 2, 4 jeweils als flacher Deckel ausgebildet ist. Das zweite Gehäuseteil 3 ist wannenförmig ausgebildet und weist zusätzliche Vertiefungen 24, 25 auf, in die das erste und weitere Gehäuseteil 2, 4 eingelegt sind. Der Überzug erstreckt sich teilweise in die zusätzlichen Vertiefungen 24, 25 hinein.
Figur 17 zeigt zwei Gehäuse 100, 200 nach dem Vereinzeln einer Gehäuseanordnung 1. Die Fügebereiche 7, 8 sind hier beispielhaft wie in Figur 9 dargestellt ausgeführt.
Beispielsweise erfolgt das Vereinzeln durch Sägen, durch Trennschleifen, durch Ritzen und Brechen oder durch
Laserschneiden .
Figur 18 zeigt ein vereinzeltes Gehäuse 100. Ein Bauteil 27 weist das Gehäuse 100 mit einer im Hohlraum 5 angeordneten elektrischen Komponente (hier nicht dargestellt) auf.
Figur 19 zeigt ein Gehäuse 100, bei dem das erste und zweite Gehäuseteil 2, 3 wie in Figur 16 ausgebildet sind.
Insbesondere ist das erste Gehäuseteil 2 als flacher Deckel ausgebildet, der in eine Vertiefung 26 des zweiten
Gehäuseteils 3 eingelegt ist. Das zweite Gehäuseteil 3 weist zudem eine Vertiefung 24 zur Aufnahme eines Bauelements auf.
Figur 20 zeigt eine Gehäuseanordnung 1, aufweisend vier
Gehäuse 100, 200, 300, 400. Es sind vier Gehäuseteile 2, 4, 28, 29 auf einem gemeinsamen zweiten Gehäuseteil (nicht abgebildet), insbesondere einem Substrat, angeordnet. Nach der Vereinzelung liegen entsprechend vier getrennte Gehäuse 100, 200, 300, 400 bzw. Bauteile aufweisend elektrische
Bauelemente vor.
Die beiden unteren Gehäuseteile 2, 4 sind punktuell durch ein Haftmittel 13, 14 am zweiten Gehäuseteil fixiert. Die beiden oberen Gehäuseteile 28, 29 sind nicht mittels eines
Haftmittels fixiert. Beispielsweise sind die oberen
Gehäuseteile 28, 29 nur auf das zweite Gehäuseteil aufgelegt, teilweise in diesem versenkt oder anderweitig gesichert.
Weiterhin ist eine erste Spur des Überzugs 15 gezeigt. Die oben abgebildeten Querschnitte sind beispielsweise an der mit Α-Αλ bezeichneten Linie ausgeführt.
Bezugs zeichenliste
1 Gehauseanordnung
2 erstes Gehäuseteil
3 zweites Gehäuseteil
4 weiteres Gehäuseteil
5 Hohlraum
6 weiterer Hohlraum
7 Fügebereich
8 weiterer Fügebereich
9 Fußbereich
10 weiterer Fußbereich
11 Überzug
12 weiterer Überzug
13 Haftmittel
14 weiteres Haftmittel
15 gemeinsamer Überzug
16 Spalt
17 elektrischer Kontakt
18 weiterer elektrischer Kontakt
19 gemeinsamer elektrischer Kontakt
20 Wandbereich
21 weiterer Wandbereich
22 Vertiefung
23 weitere Vertiefung
24 Vertiefung
25 weitere Vertiefung
26 Vertiefung
27 Bauteil
28 weiteres Gehäuseteil
29 weiteres Gehäuseteil
30 Oberseite
31 weitere Oberseite 100 Gehäuse
200 weiteres Gehäuse
300 weiteres Gehäuse
400 weiteres Gehäuse

Claims

Patentansprüche
1. Gehäuse für ein elektrisches Bauelement,
aufweisend ein erstes Gehäuseteil (2, 4) und ein zweites Gehäuseteil (3), wobei das erste Gehäuseteil (2, 4) mit dem zweiten Gehäuseteil (3) in einem Fügebereich (7, 8)
miteinander verbunden ist, wobei der Fügebereich (7, 8) zumindest teilweise von einem Überzug (11, 12, 15) aufweisend aufgespritzte Partikel bedeckt ist.
2. Gehäuse nach Anspruch 1,
bei dem der Überzug (11, 12, 15) durch ein thermisches
Beschichtungsverfahren aufgebracht ist.
3. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem der Überzug (11, 12, 15) ein Metall enthält.
4. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem das erste Gehäuseteil (2, 4) von einem elektrisch isolierenden Material gebildet ist.
5. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem die gesamte Oberseite (30, 31) des ersten
Gehäuseteils (2, 4) mit dem Überzug (11, 12, 15) versehen ist.
6. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
aufweisend wenigstens einen elektrischen Kontakt (17, 18, 19), wobei der Überzug (11, 12, 15) in elektrisch leitender Verbindung mit dem elektrischen Kontakt (17, 18, 19) ist.
7. Gehäuse nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem der Überzug (11, 12, 15) den elektrischen Kontakt (17, 18, 19) mit dem ersten Gehäuseteil (2, 4) elektrisch verbindet .
8. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem zwischen dem ersten Gehäuseteil (2, 4) und dem zweiten Gehäuseteil (3) zumindest stellenweise ein Haftmittel (13, 14) zur Fixierung der Gehäuseteile (2, 3, 4) vorgesehen ist .
9. Gehäuse nach Anspruch 8,
bei dem eine elektrische Verbindung des ersten Gehäuseteils (2, 4) mit dem elektrischen Kontakt (17, 18, 19) über das Haftmittel (13, 14) hergestellt wird.
10. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
das abgesehen von dem Überzug (11, 12, 15) frei von einem Haftmittel (13, 14) zur Fixierung der Gehäuseteile (2, 3, 4) ist .
11. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem das erste Gehäuseteil (2, 4) im zweiten Gehäuseteil (3) zumindest teilweise versenkt ist.
12. Gehäuseanordnung aufweisend wenigstens ein Gehäuse (100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und aufweisend wenigstens ein weiteres Gehäuseteil (4).
13. Bauteil aufweisend wenigstens ein Gehäuse (100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und wenigstens ein elektrisches Bauelement, das im Gehäuse (100, 200) aufgenommen ist.
14. Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für ein
elektrisches Bauelement, mit den Schritten
A) Bereitstellen eines ersten und eines zweiten Gehäuseteils (2, 3, 4) und Aneinanderfügen der Gehäuseteile (2, 3, 4) in wenigstens einem Fügebereich (7, 8),
B) Aufspritzen von Partikeln auf den Fügebereich (7, 8) .
15. Verfahren nach Anspruch 14,
wobei in Schritt A) wenigstens ein weiteres Gehäuseteil (4) bereitgestellt wird und an das zweite Gehäuseteil (3) angefügt wird, so dass eine Gehäuseanordnung (1) gebildet wird, und wobei das Verfahren ferner den Schritt C)
Vereinzeln der Gehäuseanordnung (1) aufweist.
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