WO2018069069A1 - Method for forming at least one heat dissipation pathway for a microelectronic component and corresponding microelectronic component - Google Patents

Method for forming at least one heat dissipation pathway for a microelectronic component and corresponding microelectronic component Download PDF

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WO2018069069A1
WO2018069069A1 PCT/EP2017/074834 EP2017074834W WO2018069069A1 WO 2018069069 A1 WO2018069069 A1 WO 2018069069A1 EP 2017074834 W EP2017074834 W EP 2017074834W WO 2018069069 A1 WO2018069069 A1 WO 2018069069A1
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microelectronic
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circuit carrier
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Andreas Kugler
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a method of forming at least one heat dissipation path for a microelectronic device.
  • the invention relates to a corresponding microelectronic component.
  • injection molded plastic components are provided with specially applied to metallic circuit traces on particular thin circuit carriers, which serve as circuit carriers for microelectronic assemblies, provided in the
  • the document WO 03/005784 relates to printed conductor structures on an electrically nonconducting carrier material, which consist of metal nuclei and a subsequently applied to this metallization.
  • the microelectronic component can be designed in particular as a microelectronic package with the flexible circuit carrier.
  • Circuit carrier may for example be arranged between the integrated circuit and a ball grid arrangement of the microelectronic device.
  • the contacting surfaces of the microelectronic component are in particular electrically contacted, through-contacted or interconnected with the integrated circuit.
  • the flexible circuit carrier may in particular be designed as a foil with an integrated conductor pattern.
  • the microelectronic component can in particular be completely injection-molded by the at least one material.
  • the microelectronic component can be arranged in an injection molding tool and encapsulated or encapsulated by means of a thermoset. If the microelectronic component is a pressure sensor, a pressure-sensitive bending structure or membrane remains free of the at least one material.
  • the at least partially exposed at least two contacting surfaces of the flexible circuit carrier are metallized in such a way that the at least two contacting surfaces are connected to one another by the at least one heat dissipation path.
  • the heat dissipation path described here in this case connects the at least two contacting surfaces, whereby a dissipation of the heat arising during operation of the microelectronic device takes place. In this way, in particular a transmission of high electrical power to selected lines and other components can be realized. Further, low cost manufacturing of high performance packaging through the use of printed circuit board technologies in combination with power electronics and logic with the microelectronic device is possible.
  • the at least one heat conduction path further allows line crossovers by integrating one or more conduction planes in the at least partially injection molded with the at least one material
  • microelectronic component By an appropriate selection of the at least one material, use of the microelectronic component can be optimized or adapted as required in terms of its geometry or shape.
  • the at least partially exposing the contacting surfaces of the flexible circuit substrate is carried out by means of a laser.
  • the laser With the laser, the contacting surfaces of the flexible circuit substrate are exposed or opened.
  • the at least one material, in particular plastic in places where the
  • the metallization is carried out by means of a plasma process, jet process or galvanic deposition process.
  • metallizing by means of a plasma process, jet process or galvanic deposition process, the at least partially exposing the contacting surfaces is carried out by means of the laser prior to metallization.
  • the formation of the at least one heat conduction path for the microelectronic component can be cost-saving and simple.
  • the metallization is carried out by means of 2-component injection molding (2K injection molding) or hot stamping.
  • the laser process may vary depending on the application
  • Structuring technologies can only be applied after metallization.
  • the at least partially exposing of the at least two contacting surfaces and the metallization of the contacting surfaces to corresponding printed conductors are produced simultaneously by jetting or metering conductive pastes.
  • the formation of the at least one heat conduction path for the microelectronic component can be cost-saving and simple.
  • the injection-molded microelectronic component is further
  • microelectronic components This makes it easy to provide complex integrated circuit systems.
  • the arrangement of the further microelectronic components is carried out by conductive bonding, soldering, flip chip or wire bonding. So can be based on cost-saving
  • Connecting method further microelectronic components on the at least partially injection-molded microelectronic component, in particular to arrange in the vertical direction.
  • Circuit carrier a film with an integrated circuit pattern structure.
  • the microelectronic component simply leaves in and / or on the flexible
  • the contact areas which are exposed at least in some areas comprise a noble metal or a semi-precious metal or an alloy thereof.
  • the contacting surfaces that are at least partially exposed can be contacted in particular with noble metal conductive pastes, in particular silver conductive pastes. This makes it possible to provide a stable connection between the contacting surfaces and the heat conduction path.
  • Thermosets are suitable for use in injection molds because of their material-specific properties.
  • the features described herein for the method of forming the at least one heat sink path for the microelectronic device are disclosed for the corresponding microelectronic device and vice versa.
  • Fig. 1 is a schematic plan to explain a
  • microelectronic device having a heat conduction path according to an embodiment of the invention
  • Fig. 2 is a schematic cross-sectional view of a
  • 3a and 3b are schematic cross-sectional views for explaining a
  • FIG. 1 is a schematic plan view for explaining a microelectronic device having a heat conduction path according to an embodiment of the invention.
  • reference numeral 10 denotes a microelectronic device.
  • the microelectronic component 10 comprises a chip Cl, which via
  • Conduits LI is connected to at least two contacting surfaces 15 of a flexible circuit substrate II.
  • the contacting surfaces 15 penetrate the flexible circuit substrate II at least in some areas. In other words, the contacting surfaces 15 on a chip Cl
  • the chip Cl, the conductor tracks LI and the contacting surfaces 15 can be arranged on the flexible circuit carrier II.
  • Circuit carrier II may be formed as a film with an integrated circuit pattern.
  • the microelectronic component 10 is at least partially injection-molded with at least one material 30 such that the at least two
  • the exposed at least two contacting surfaces 15 are connected to each other by at least one heat dissipation path 20.
  • the microelectronic component 10 comprising, in particular, the flexible circuit carrier II and the chip C1 is completely encapsulated or encapsulated by the at least one material 30, for example a thermosetting plastic.
  • FIG. 3 a is based on the microelectronic component shown in FIG. 2, with the difference that the at least two by means of a laser 40
  • Contact surfaces 15 are at least partially exposed.
  • Contact surfaces 15 can be made on a chip Cl opposite side of the flexible circuit substrate II.
  • FIG. 3 b is based on the microelectronic component 10 shown in FIG. 3 a, wherein the contacting surfaces 15 of the flexible circuit carrier II exposed at least in some areas are metallized in such a way that the
  • Heat dissipation path 20 are connected to each other.
  • the metallizing Ml can be done by a jet process.
  • the metallization Ml can take place such that the heat dissipation path 20 is at least partially exposed to the outside.
  • the heat dissipation path 20 may in particular at least partially the at least one material 30 - so a
  • Injection molded housing - cover Injection molded housing - cover.
  • step B of the method the at least two contacting surfaces 15 of the flexible circuit substrate II are at least partially exposed, wherein the microelectronic component 10 is at least partially injection-molded with at least the material 30 such that the at least two
  • step C of the method the at least partially exposed contacting surfaces 15 of the flexible circuit substrate II are metallized in such a way that the at least two contacting surfaces 15 are connected to one another by the at least one heat dissipation path 20.

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Abstract

The invention relates to a method for forming at least one heat dissipation pathway for a microelectronic component and to a corresponding microelectronic component. In step A of the method, the microelectronic component is permanently arranged in and/or on a flexible circuit carrier. In step B of the method, at least two contact surfaces of the flexible circuit carrier are exposed at least in regions, wherein the microelectronic component is injection-cast at least in part by at least one material, such that the at least two contact surfaces and the flexible circuit carrier are covered by the at least one material. In step C of the method, the at least two contact surfaces of the flexible circuit carrier exposed at least in regions are metallized such that the at least two contact surfaces are connected to each other by the at least one heat dissipation pathway.

Description

Beschreibung  description
Titel title
Verfahren zum Ausbilden mindestens eines Wärmeableitpfades für ein mikroelektronisches Bauteil und entsprechendes mikroelektronisches Bauteil  Method for forming at least one heat dissipation path for a microelectronic component and corresponding microelectronic component
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbilden mindestens eines Wärmeableitpfades für ein mikroelektronisches Bauteil. Unter einem weiteren Gesichtspunkt betrifft die Erfindung ein entsprechendes mikroelektronisches Bauteil. The present invention relates to a method of forming at least one heat dissipation path for a microelectronic device. In a further aspect, the invention relates to a corresponding microelectronic component.
Stand der Technik State of the art
In elektronischen Packages oder auf Leiterplatten mit hoher elektrischer Leistung beziehungsweise hoher Verlustleistung von integrierten Schaltungen durch Wärmeentwicklung wird die Wärme typischerweise durch Kupfer-Innenlagen abgeführt. Alternativ werden diese aufwendig an Wärmesenken angebunden. Unter dem Begriff„Wärmesenke" kann ein räumlich begrenzter Bereich oder Körper, der die in ihm gespeicherte oder zugeführte thermische Energie an ein angrenzendes Medium abgibt, verstanden werden. Angrenzende Medien können beispielsweise feste Gegenstände, Flüssigkeiten oder Gase sein. In der Mikrosystemtechnik umfassen derartige Wärmesenken insbesondere Kupfer. In electronic packages or printed circuit boards with high electrical performance or high power dissipation of integrated circuits by heat generation, the heat is typically dissipated by copper inner layers. Alternatively, these are tied to heat sinks consuming. The term "heat sink" can be understood to mean a spatially delimited area or body which discharges the thermal energy stored or supplied to it to an adjacent medium, for example, adjacent media may be solid objects, liquids or gases especially copper.
Bei typischen Molded Interconnect Devices (englisch für: Spritzgegossene Schaltungsträger), kurz MID, werden spritzgegossene Kunststoffbauteile mit nach speziellen Verfahren aufgebrachten metallischen Leiterbahnen auf insbesondere dünnen Schaltungsträgern, die als Schaltungsträger für mikroelektronische Baugruppen dienen, bereitgestellt Die in dem In typical Molded Interconnect Devices (English: injection molded circuit carriers), short MID, injection molded plastic components are provided with specially applied to metallic circuit traces on particular thin circuit carriers, which serve as circuit carriers for microelectronic assemblies, provided in the
spritzgegossenen Schaltungsträger entstehende Wärme lässt sich nicht ohne weiteres abführen, so dass eine Leistungsfähigkeit limitiert sein kann. Die Druckschrift WO 03/005784 betrifft Leiterbahnstrukturen auf einem elektrisch nichtleitenden Trägermaterial, die aus Metallkeimen und einer nachfolgend auf diese aufgebrachte Metallisierung bestehen. Heat generated by injection-molded circuit carriers can not be dissipated without further ado, so that performance can be limited. The document WO 03/005784 relates to printed conductor structures on an electrically nonconducting carrier material, which consist of metal nuclei and a subsequently applied to this metallization.
Ferner stehen sich spritzvergossene beziehungsweise spritzumschlossene Schaltungsträger mit einer weiteren Miniaturisierung konfrontiert, wobei ein schnelles und effizientes Abführen von Wärme insbesondere während des Betriebs eines mikroelektronischen Bauteils als wesentlich zu betrachten ist. Furthermore, injection-molded or injection-molded circuit carriers are confronted with further miniaturization, wherein rapid and efficient dissipation of heat, in particular during the operation of a microelectronic component, is to be regarded as essential.
Es ist somit wünschenswert, spritzvergossene beziehungsweise It is thus desirable to injection molded respectively
spritzumschlossene mikroelektronische Bauteile in und/oder auf einem flexiblen Schaltungsträger derart weiterzuentwickeln, dass insbesondere die im Betrieb entstehende Wärme effizient abgeführt werden kann. spritzumschlossene microelectronic components in and / or on a flexible circuit carrier such that in particular the heat generated during operation can be dissipated efficiently.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Ausbilden mindestens eines The invention provides a method for forming at least one
Wärmeableitpfades für ein mikroelektronisches Bauteil nach Anspruch 1 und ein entsprechendes mikroelektronisches Bauteil nach Anspruch 8. Heat dissipation path for a microelectronic component according to claim 1 and a corresponding microelectronic component according to claim 8.
Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche. Preferred developments are the subject of the respective subclaims.
Dementsprechend wird ein Verfahren zum Ausbilden des mindestens einen Wärmeableitpfades für das mikroelektronische Bauteil bereitgestellt. Im Schritt A des Verfahrens wird das mikroelektronische Bauteil in und/oder auf einem flexiblen Schaltungsträger angeordnet. Beispielsweise wird das Accordingly, a method of forming the at least one heat sink path for the microelectronic device is provided. In step A of the method, the microelectronic component is arranged in and / or on a flexible circuit carrier. For example, that will
mikroelektronische Bauteil in den flexiblen Schaltungsträger mittels eines Kleboder Lötprozesses verbunden. Alternativ, wird das mikroelektronische Bauteil mittels Steck-, Flip-Chip oder Drahtbond Montagetechnologie auf den flexiblen Schaltungsträger angeordnet. Ferner ist eine Kombination der hier microelectronic component connected in the flexible circuit carrier by means of an adhesive or soldering process. Alternatively, the microelectronic component is arranged on the flexible circuit carrier by means of plug-in, flip-chip or wire-bonding mounting technology. Further, a combination of the here
beschriebenen Montageverfahren denkbar. conceivable assembly method described.
Im Schritt B des Verfahrens werden zumindest bereichsweise mindestens zwei Kontaktierungsflächen des flexiblen Schaltungsträgers freigelegt, wobei das mikroelektronische Bauteil zumindest teilweise mit mindestens einem Material derart spritzumgossen ist, dass die mindestens zwei Kontaktierungsflächen und der flexible Schaltungsträger mit dem mindestens einen Material abgedeckt sind. In step B of the method, at least two contacting surfaces of the flexible circuit carrier are exposed at least in regions, the microelectronic component being at least partially covered by at least one material is injection-molded such that the at least two contacting surfaces and the flexible circuit carrier are covered with the at least one material.
Das mikroelektronische Bauteil kann insbesondere als mikroelektronisches Package mit dem flexiblen Schaltungsträger ausgebildet sein. Der flexibleThe microelectronic component can be designed in particular as a microelectronic package with the flexible circuit carrier. The flexible one
Schaltungsträger kann beispielsweise zwischen integrierter Schaltung und einer Kugelgitteranordnung des mikroelektronischen Bauteils angeordnet sein. Die Kontaktierungsflächen des mikroelektronischen Bauteils sind insbesondere mit der integrierten Schaltung elektrisch kontaktiert, durchkontaktiert oder verschaltet. Der flexible Schaltungsträger kann insbesondere als eine Folie mit einer integrierten Leiterbildstruktur ausgebildet sein. Circuit carrier may for example be arranged between the integrated circuit and a ball grid arrangement of the microelectronic device. The contacting surfaces of the microelectronic component are in particular electrically contacted, through-contacted or interconnected with the integrated circuit. The flexible circuit carrier may in particular be designed as a foil with an integrated conductor pattern.
Das mikroelektronische Bauteil kann insbesondere durch das mindestens eine Material vollständig spritzumgossen sein. Hierzu kann das mikroelektronische Bauteil in ein Spritzgusswerkzeug angeordnet und mittels eines Duroplasts umspritzt beziehungsweise umgössen werden. Handelt es sich bei dem mikroelektronischen Bauteil um einen Drucksensor, so bleibt eine drucksensitive Biegestruktur oder Membran frei von dem mindestens einen Material. Im Schritt C des Verfahrens werden die zumindest bereichsweise freigelegten mindestens zwei Kontaktierungsflächen des flexiblen Schaltungsträgers derart metallisiert, dass die mindestens zwei Kontaktierungsflächen durch den mindestens einen Wärmeableitpfad miteinander verbunden werden. Unter einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird ein mikroelektronischesThe microelectronic component can in particular be completely injection-molded by the at least one material. For this purpose, the microelectronic component can be arranged in an injection molding tool and encapsulated or encapsulated by means of a thermoset. If the microelectronic component is a pressure sensor, a pressure-sensitive bending structure or membrane remains free of the at least one material. In step C of the method, the at least partially exposed at least two contacting surfaces of the flexible circuit carrier are metallized in such a way that the at least two contacting surfaces are connected to one another by the at least one heat dissipation path. In a further aspect of the invention, a microelectronic
Bauteil bereitgestellt, das mit dem hier beschriebenen Verfahren herstellbar ist. Component provided which can be produced by the method described here.
Vorteile der Erfindung Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee liegt insbesondere darin, das zumindest teilweise mit dem mindestens einen Material spritzumgossene mikroelektronische Bauteil auf einfache Art und Weise mit einem ADVANTAGES OF THE INVENTION The idea underlying the present invention lies in particular in a simple manner with a microelectronic component which is at least partially injection-molded with the at least one material
Wärmeableitpfad zu versehen. Der hier beschriebene Wärmeableitpfad verbindet hierbei die mindestens zwei Kontaktierungsflächen, wodurch ein Abführen der im Betrieb entstehenden Wärme des mikroelektronischen Bauteils erfolgt. Hierdurch kann insbesondere eine Übertragung hoher elektrischer Leistung an ausgewählten Leitungen und weiteren Bauteilen realisiert werden. Ferner ist ein kostengünstiges Herstellen von Hochleistungs-Verpackungen durch den Einsatz von Leiterplattentechnologien in Kombination mit Leistungselektronik und Logik mit dem mikroelektronischen Bauteil möglich. Provide heat dissipation path. The heat dissipation path described here in this case connects the at least two contacting surfaces, whereby a dissipation of the heat arising during operation of the microelectronic device takes place. In this way, in particular a transmission of high electrical power to selected lines and other components can be realized. Further, low cost manufacturing of high performance packaging through the use of printed circuit board technologies in combination with power electronics and logic with the microelectronic device is possible.
Des Weiteren wird eine gesteigerte Flächennutzung an einer Oberfläche des mikroelektronischen Bauteils ermöglicht, wodurch Kosten eingespart werden können. Furthermore, an increased area utilization is made possible on a surface of the microelectronic device, whereby costs can be saved.
Durch das hier beschriebene Verfahren ist es insbesondere möglich, das mikroelektronische Bauteil in Applikationen mit Flächenvorteile und damit Bauraumvorteile einzusetzen, wobei durch den Wärmeleitpfad zusätzlich Bauraumvorteile realisiert werden können. The method described here makes it possible, in particular, to use the microelectronic component in applications with area advantages and thus installation space advantages, wherein additional space advantages can be realized by the heat conduction path.
Ferner erleichtert sich eine Handhabung des mikroelektronischen Bauteils, da eine weitere komplexe und somit kritische Bestückung des mikroelektronischen Bauteils auf eine planare Technik verlegt werden kann. Hierdurch wird eine hohe Zuverlässigkeit durch eine Verkapselung entsprechender Komponenten des mikroelektronischen Bauteils ermöglicht. Die Verkapslung kann insbesondere mit dem mindestens einen Material erfolgen, wobei die Kontaktierungsflächen ebenfalls mit dem mindestens einen Material zumindest bereichsweise umschlossen bzw. verkapselt werden. Furthermore, a handling of the microelectronic component, since a more complex and thus critical assembly of the microelectronic device can be relocated to a planar technique easier. As a result, high reliability is made possible by encapsulation of corresponding components of the microelectronic component. The encapsulation can be carried out in particular with the at least one material, wherein the contacting surfaces are also enclosed or encapsulated at least in regions with the at least one material.
Durch das Ausbilden des mindestens einen Wärmeleitpfads ergeben sich an entsprechenden Flächen des mikroelektronischen Bauteils - insbesondere an der Oberseite - großflächige Bereiche für Kontaktierungsverfahren mit einer elektronischen Umgebung, beispielsweise mittels Steckverbinder oder By forming the at least one Wärmeleitpfads arise at corresponding surfaces of the microelectronic device - especially at the top - large areas for contacting with an electronic environment, for example by means of connectors or
Klemmkontakte. Displacement contacts.
Der mindestens eine Wärmeleitpfad ermöglicht ferner Leitungsüberkreuzungen durch Integration einer oder mehrerer Leitungsebenen in dem zumindest teilweise mit dem mindestens einen Material spritzumgossenen The at least one heat conduction path further allows line crossovers by integrating one or more conduction planes in the at least partially injection molded with the at least one material
mikroelektronischen Bauteil. Durch eine entsprechende Auswahl des mindestens einen Materials kann ein Einsatz des mikroelektronischen Bauteils je nach Anforderung hinsichtlich seiner Geometrie oder Form optimiert beziehungsweise angepasst werden. microelectronic component. By an appropriate selection of the at least one material, use of the microelectronic component can be optimized or adapted as required in terms of its geometry or shape.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung wird das zumindest bereichsweise Freilegen der Kontaktierungsflächen des flexiblen Schaltungsträgers mittels eines Lasers durchgeführt. Mit dem Laser werden die Kontaktierungsflächen des flexiblen Schaltungsträgers freigelegt beziehungsweise geöffnet. Zusätzlich kann mit dem Laser im Falle der LDS-Technologie (Laser Direkt Strukturierung) das mindestens eine Material, insbesondere Kunststoff an Stellen, wo die According to a preferred embodiment, the at least partially exposing the contacting surfaces of the flexible circuit substrate is carried out by means of a laser. With the laser, the contacting surfaces of the flexible circuit substrate are exposed or opened. In addition, with the laser in the case of LDS technology (laser direct structuring), the at least one material, in particular plastic in places where the
Metallisierung durchgeführt werden soll, einfach strukturiert werden. Metallization should be carried out, simply structured.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird das Metallisieren mittels Plasmaverfahren, Jet-Verfahren oder galvanischen Abscheideverfahren durchgeführt. Durch das Metallisieren mittels Plasmaverfahren, Jet-Verfahren oder galvanischen Abscheideverfahren wird das zumindest bereichsweise Freilegen der Kontaktierungsflächen mittels des Lasers vor dem Metallisieren durchgeführt. So lässt sich das Ausbilden des mindestens einen Wärmeleitpfads für das mikroelektronische Bauteil kostensparend und einfach durchführen. According to a further preferred development, the metallization is carried out by means of a plasma process, jet process or galvanic deposition process. By metallizing by means of a plasma process, jet process or galvanic deposition process, the at least partially exposing the contacting surfaces is carried out by means of the laser prior to metallization. Thus, the formation of the at least one heat conduction path for the microelectronic component can be cost-saving and simple.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird das Metallisieren mittels 2-Komponenten Spritzguss (2K- Spritzguss) oder Heißprägen durchgeführt. Der Laserprozess kann alternativ je nach Anwendung unterschiedlicher According to a further preferred development, the metallization is carried out by means of 2-component injection molding (2K injection molding) or hot stamping. Alternatively, the laser process may vary depending on the application
Strukturierungstechnologien erst nach der Metallisierung angewendet werden. Beim 2-Komponenten Spritzguss und Heißprägen werden das zumindest bereichsweise Freilegen der mindestens zwei Kontaktierungsflächen und das Metallisieren der Kontaktierungsflächen zu entsprechenden Leiterbahnen durch Jetten oder Dosieren von Leitpasten zeitgleich hergestellt. So lässt sich das Ausbilden des mindestens einen Wärmeleitpfads für das mikroelektronische Bauteil kostensparend und einfach durchführen. Structuring technologies can only be applied after metallization. In the case of 2-component injection molding and hot stamping, the at least partially exposing of the at least two contacting surfaces and the metallization of the contacting surfaces to corresponding printed conductors are produced simultaneously by jetting or metering conductive pastes. Thus, the formation of the at least one heat conduction path for the microelectronic component can be cost-saving and simple.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird während des According to a further preferred embodiment is during the
Metallisierens Kupfer oder Nickel-Palladium abgeschieden. So lässt sich die im Betrieb erzeugte Wärme besonders effizient insbesondere nach Außen abführen. Ferner sind weitere metallische Werkstoffe mit hoher Wärmeleitfähigkeit denkbar. Metallized copper or nickel-palladium deposited. In this way, the heat generated during operation can be dissipated particularly efficiently, especially to the outside. Furthermore, other metallic materials with high thermal conductivity are conceivable.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung werden nach dem Schritt C) auf das spritzumgegossene mikroelektronische Bauteil weitere According to a further preferred development, after step C), the injection-molded microelectronic component is further
mikroelektronische Bauteile angeordnet. So lassen sich auf einfache Art und Weise komplexe integrierte Schaltungssysteme bereitstellen. arranged microelectronic components. This makes it easy to provide complex integrated circuit systems.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird das Anordnen der weiteren mikroelektronischen Bauteile mittels Leitkleben, Löten, Flip Chip oder Drahtbonden durchgeführt. So lassen sich auf Basis kostensparender According to a further preferred refinement, the arrangement of the further microelectronic components is carried out by conductive bonding, soldering, flip chip or wire bonding. So can be based on cost-saving
Verbindungsverfahren weitere mikroelektronische Bauteile auf das zumindest teilweise spritzumgegossene mikroelektronische Bauteil insbesondere in vertikaler Richtung anordnen. Connecting method further microelectronic components on the at least partially injection-molded microelectronic component, in particular to arrange in the vertical direction.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist der flexible According to a further preferred development of the flexible
Schaltungsträger eine Folie mit einer integrierten Leiterbildstruktur. So lässt das mikroelektronische Bauteil einfach in und/oder auf dem flexiblen Circuit carrier a film with an integrated circuit pattern structure. Thus, the microelectronic component simply leaves in and / or on the flexible
Schaltungsträger anordnen. Arrange circuit carrier.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weisen die zumindest bereichsweise freigelegten Kontaktierungsflächen ein Edelmetall oder ein Halbedelmetall oder eine Legierung dieser auf. So lassen sich die zumindest bereichsweise freigelegten Kontaktierungsflächen insbesondere mit Edelmetall- Leitpasten, insbesondere Silber-Leitpasten, kontaktieren. So lässt sich eine stabile Verbindung zwischen den Kontaktierungsflächen und dem Wärmeleitpfad bereitstellen. According to a further preferred development, the contact areas which are exposed at least in some areas comprise a noble metal or a semi-precious metal or an alloy thereof. In this way, the contacting surfaces that are at least partially exposed can be contacted in particular with noble metal conductive pastes, in particular silver conductive pastes. This makes it possible to provide a stable connection between the contacting surfaces and the heat conduction path.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung umfasst das zumindest eine Material einen polymeren Werkstoff. Unter„polymeren Werkstoff" kann insbesondere ein Duroplast oder ein Elastomer verstanden werden. According to a further preferred development, the at least one material comprises a polymeric material. By "polymeric material" can be understood in particular a thermoset or an elastomer.
Insbesondere Duroplasten eignen sich aufgrund ihrer werkstoffspezifischen Eigenschaften zum Einsatz in Spritzwerkzeugen. Die hier beschriebenen Merkmale für das Verfahren zum Ausbilden des mindestens einen Wärmeableitpfads für das mikroelektronische Bauteil sind für das entsprechende mikroelektronische Bauteil offenbart sowie umgekehrt. Thermosets, in particular, are suitable for use in injection molds because of their material-specific properties. The features described herein for the method of forming the at least one heat sink path for the microelectronic device are disclosed for the corresponding microelectronic device and vice versa.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 schematische Aufsicht zum Erläutern eines Fig. 1 is a schematic plan to explain a
mikroelektronischen Bauteils mit einem Wärmeleitpfad gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;  microelectronic device having a heat conduction path according to an embodiment of the invention;
Fig. 2 schematische Querschnittsansicht eines Fig. 2 is a schematic cross-sectional view of a
mikroelektronischen Bauteils vor dem Ausbilden des Wärmeleitpfads gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;  microelectronic device prior to forming the Wärmeleitpfads according to an embodiment of the invention;
Fig. 3a und 3b schematische Querschnittsansichten zum Erläutern eines 3a and 3b are schematic cross-sectional views for explaining a
Verfahrens zum Ausbilden mindestens eines  Method for forming at least one
Wärmeleitpfads für ein mikroelektronisches Bauteil gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und  Wärmeleitpfads for a microelectronic device according to another embodiment of the invention; and
Fig. 4 ein Flussdiagramm zum Erläutern eines 4 is a flowchart for explaining a
Verfahrensablaufs zum Ausbilden mindestens eines Wärmeleitpfads für ein mikroelektronisches Bauteil gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.  Procedure for forming at least one Wärmeleitpfads for a microelectronic device according to an embodiment of the invention.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche beziehungsweise funktionsgleiche Elemente. In the figures, like reference numerals designate the same or functionally identical elements.
Fig. 1 ist eine schematische Aufsicht zum Erläutern eines mikroelektronischen Bauteils mit einem Wärmeleitpfad gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 1 bezeichnet Bezugszeichen 10 ein mikroelektronisches Bauteil. Das mikroelektronische Bauteil 10 umfasst einen Chip Cl, welcher über FIG. 1 is a schematic plan view for explaining a microelectronic device having a heat conduction path according to an embodiment of the invention. FIG. In Fig. 1, reference numeral 10 denotes a microelectronic device. The microelectronic component 10 comprises a chip Cl, which via
Leitungsbahnen LI mit zumindest zwei Kontaktierungsflächen 15 eines flexiblen Schaltungsträgers II verbunden ist. Die Kontaktierungsflächen 15 durchdringen den flexiblen Schaltungsträgers II zumindest bereichsweise. Mit anderen Worten können die Kontaktierungsflächen 15 auf einer dem Chip Cl Conduits LI is connected to at least two contacting surfaces 15 of a flexible circuit substrate II. The contacting surfaces 15 penetrate the flexible circuit substrate II at least in some areas. In other words, the contacting surfaces 15 on a chip Cl
gegenüberliegenden Seite des flexiblen Schaltungsträgers II kontaktiert werden. opposite side of the flexible circuit substrate II can be contacted.
Der Chip Cl, die Leitungsbahnen LI sowie die Kontaktierungsflächen 15 können auf dem flexiblen Schaltungsträgers II angeordnet sein. Der flexible The chip Cl, the conductor tracks LI and the contacting surfaces 15 can be arranged on the flexible circuit carrier II. The flexible one
Schaltungsträger II kann als eine Folie mit einer integrierten Leiterbildstruktur ausgebildet sein. Circuit carrier II may be formed as a film with an integrated circuit pattern.
Das mikroelektronische Bauteil 10 ist zumindest teilweise mit mindestens einem Material 30 derart spritzumgossen, dass die mindestens zwei The microelectronic component 10 is at least partially injection-molded with at least one material 30 such that the at least two
Kontaktierungsflächen 15 und der flexible Schaltungsträger II mit dem mindestens einen Material 30 abgedeckt sind (siehe Fig. 2). Contacting surfaces 15 and the flexible circuit substrate II with the at least one material 30 are covered (see Fig. 2).
Die freigelegten mindestens zwei Kontaktierungsflächen 15 sind durch mindestens einen Wärmeableitpfad 20 miteinander verbunden. The exposed at least two contacting surfaces 15 are connected to each other by at least one heat dissipation path 20.
Figur 2 ist eine schematische Querschnittsansicht eines mikroelektronischen Bauteils vor dem Ausbilden des Wärmeleitpfads gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a microelectronic device prior to forming the heat conduction path according to one embodiment of the invention.
Wie in Fig. 2 illustriert ist das mikroelektronische Bauteil 10 umfassend insbesondere den flexiblen Schaltungsträger II und den Chip Cl durch das mindestens eine Material 30, beispielsweise ein Duroplast, vollständig umgössen beziehungsweise verkapselt. As illustrated in FIG. 2, the microelectronic component 10 comprising, in particular, the flexible circuit carrier II and the chip C1 is completely encapsulated or encapsulated by the at least one material 30, for example a thermosetting plastic.
Figuren 3a und 3b sind schematische Querschnittsansichten zum Erläutern eines Verfahrens zum Ausbilden mindestens eines Wärmeleitpfads für ein Figures 3a and 3b are schematic cross-sectional views for explaining a method of forming at least one heat conduction path for a
mikroelektronisches Bauteil gemäß einer weiteren Ausführungsform der microelectronic component according to a further embodiment of the
Erfindung. Figur 3a basiert auf dem - wie in Fig. 2 - gezeigten mikroelektronischen Bauteil, mit dem Unterschied, dass mittels eines Lasers 40 die mindestens zwei Invention. FIG. 3 a is based on the microelectronic component shown in FIG. 2, with the difference that the at least two by means of a laser 40
Kontaktierungsflächen 15 zumindest bereichsweise freigelegt werden. Contact surfaces 15 are at least partially exposed.
Das zumindest bereichsweise Freilegen der mindestens zwei The at least partially exposing the at least two
Kontaktierungsflächen 15 kann auf einer dem Chip Cl gegenüberliegenden Seite des flexiblen Schaltungsträgers II erfolgen. Contact surfaces 15 can be made on a chip Cl opposite side of the flexible circuit substrate II.
Figur 3b basiert auf dem - wie in Fig. 3a - gezeigten mikroelektronischen Bauteil 10, wobei die zumindest bereichsweise freigelegten Kontaktierungsflächen 15 des flexiblen Schaltungsträgers II derart metallisiert werden, dass die FIG. 3 b is based on the microelectronic component 10 shown in FIG. 3 a, wherein the contacting surfaces 15 of the flexible circuit carrier II exposed at least in some areas are metallized in such a way that the
mindestens zwei Kontaktierungsflächen 15 durch den mindestens einen at least two contacting surfaces 15 through the at least one
Wärmeableitpfad 20 miteinander verbunden werden. Beispielsweise kann das Metallisieren Ml durch ein Jetverfahren erfolgen. Des Weiteren kann das Metallisieren Ml derart erfolgen, dass der Wärmeableitpfad 20 zumindest teilweise nach außen freiliegt. Der Wärmeableitpfad 20 kann insbesondere zumindest bereichsweise das mindestens eine Material 30 - also ein Heat dissipation path 20 are connected to each other. For example, the metallizing Ml can be done by a jet process. Furthermore, the metallization Ml can take place such that the heat dissipation path 20 is at least partially exposed to the outside. The heat dissipation path 20 may in particular at least partially the at least one material 30 - so a
Spritzgussgehäuse - bedecken. Injection molded housing - cover.
Figur 4 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrensablaufs zum Ausbilden mindestens eines Wärmeleitpfads für ein mikroelektronisches Bauteil gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Im Schritt A des Verfahrens zum Ausbilden mindestens des Wärmeleitpfades 20 für das mikroelektronische Bauteil 10 wird das mikroelektronische Bauteil 10 fest in und/oder auf dem flexiblen Schaltungsträger II angeordnet. FIG. 4 is a flow chart for explaining a process flow for forming at least one heat conduction path for a microelectronic device according to an embodiment of the invention. In step A of the method for forming at least the heat conduction path 20 for the microelectronic component 10, the microelectronic component 10 is fixedly arranged in and / or on the flexible circuit carrier II.
Im Schritt B des Verfahrens werden zumindest bereichsweise die mindestens zwei Kontaktierungsflächen 15 des flexiblen Schaltungsträgers II freigelegt, wobei das mikroelektronische Bauteil 10 zumindest teilweise mit mindestens dem Material 30 derart spritzumgossen ist, dass die mindestens zwei In step B of the method, the at least two contacting surfaces 15 of the flexible circuit substrate II are at least partially exposed, wherein the microelectronic component 10 is at least partially injection-molded with at least the material 30 such that the at least two
Kontaktierungsflächen 15 und der flexible Schaltungsträger II mit dem Contact pads 15 and the flexible circuit substrate II with the
mindestens einen Material 30 abgedeckt sind. Im Schritt C des Verfahrens werden die zumindest bereichsweise freigelegten Kontaktierungsflächen 15 des flexiblen Schaltungsträgers II derart metallisiert, dass die mindestens zwei Kontaktierungsflächen 15 durch den mindestens einen Wärmeableitpfad 20 miteinander verbunden werden. at least one material 30 are covered. In step C of the method, the at least partially exposed contacting surfaces 15 of the flexible circuit substrate II are metallized in such a way that the at least two contacting surfaces 15 are connected to one another by the at least one heat dissipation path 20.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt. Insbesondere sind die genannten Materialien und Anordnungen nur beispielhaft und nicht auf die erläuterten Beispiele beschränkt. Although the present invention has been described in terms of preferred embodiments, it is not limited thereto. In particular, the materials and arrangements mentioned are given by way of example only and are not limited to the illustrated examples.

Claims

Ansprüche 1. Verfahren zum Ausbilden mindestens eines Wärmeableitpfades (20) für ein mikroelektronisches Bauteil (10) umfassend die Schritte: Claims 1. A method of forming at least one heat sink path (20) for a microelectronic device (10) comprising the steps of:
A.) Festes Anordnen des mikroelektronischen Bauteils (10) in und/oder auf einem flexiblen Schaltungsträgers (II); A.) Fixed arrangement of the microelectronic device (10) in and / or on a flexible circuit carrier (II);
B) zumindest bereichsweises Freilegen von mindestens zwei B) at least partially exposing at least two
Kontaktierungsflächen (15) des flexiblen Schaltungsträgers (II), wobei das mikroelektronische Bauteil (10) zumindest teilweise mit mindestens einem Material (30) derart spritzumgossen ist, dass die mindestens zwei Contacting surfaces (15) of the flexible circuit carrier (II), wherein the microelectronic component (10) is at least partially injection-molded with at least one material (30) such that the at least two
Kontaktierungsflächen (15) und der flexible Schaltungsträger (II) mit dem mindestens einen Material abgedeckt sind; und Contacting surfaces (15) and the flexible circuit carrier (II) are covered with the at least one material; and
C) Metallisieren (Ml) der zumindest bereichsweise freigelegten C) metallizing (Ml) of at least partially exposed
Kontaktierungsflächen (15) des flexiblen Schaltungsträgers (II) derart, dass mindestens zwei Kontaktierungsflächen (15) durch den mindestens einen Wärmeableitpfad (20) miteinander verbunden werden. Contact surfaces (15) of the flexible circuit substrate (II) such that at least two contacting surfaces (15) are interconnected by the at least one heat dissipation path (20).
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das zumindest bereichsweise Freilegen der Kontaktierungsflächen (20) des flexiblen Schaltungsträgers (II) mittels eines Lasers (40) durchgeführt wird. 2. The method of claim 1, wherein the at least partially exposing the contacting surfaces (20) of the flexible circuit substrate (II) by means of a laser (40) is performed.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Metallisieren mittels 3. The method of claim 1, wherein the metallizing means
Plasmaverfahren, Jet-Verfahren oder galvanischen Abscheideverfahren durchgeführt wird. Plasma process, jet process or galvanic deposition is performed.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Metallisieren mittels 2- Komponenten Spritzguss oder Heißprägen durchgeführt wird. 4. The method of claim 1, wherein the metallizing is carried out by means of 2-component injection molding or hot stamping.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei während des Metallisierens (Ml) Kupfer oder Nickel-Palladium abgeschieden wird. 5. The method according to any one of the preceding claims, wherein during the metallizing (Ml) copper or nickel-palladium is deposited.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach dem Schritt C) auf das spritzumgegossene mikroelektronische Bauteil (10) weitere mikroelektronische Bauteile angeordnet werden. 6. The method according to any one of the preceding claims, wherein after the step C) on the injection-molded microelectronic device (10) further microelectronic components are arranged.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Anordnen der weiteren mikroelektronischen Bauteile mittels Leitkleben, Löten oder Drahtbonden durchgeführt wird. 7. The method of claim 6, wherein the arranging of the further microelectronic components by means of conductive bonding, soldering or wire bonding is performed.
8. Mikroelektronisches Bauteil (10), wobei das mikroelektronische Bauteil durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 herstellbar ist. 8. microelectronic component (10), wherein the microelectronic component by the method according to one of claims 1 to 7 can be produced.
9. Mikroelektronisches Bauteil (10) nach Anspruch 8, wobei der flexible Schaltungsträger (II) eine Folie mit einer integrierten Leiterbildstruktur ist. 9. microelectronic component (10) according to claim 8, wherein the flexible circuit carrier (II) is a film having an integrated circuit pattern structure.
10. Mikroelektronisches Bauteil (10) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die zumindest bereichsweise freigelegten Kontaktierungsflächen (15) ein Edelmetall oder ein Halbedelmetall oder eine Legierung dieser aufweisen. 10. microelectronic component (10) according to claim 8 or 9, wherein the at least partially exposed contacting surfaces (15) comprise a noble metal or a semi-precious metal or an alloy thereof.
11. Mikroelektronisches Bauteil (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das mindestens eine Material einen polymeren Werkstoff (40) umfasst. 11. The microelectronic component (10) according to any one of claims 8 to 10, wherein the at least one material comprises a polymeric material (40).
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