WO2018122381A1 - Bauteil und anschlussträger - Google Patents

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WO2018122381A1
WO2018122381A1 PCT/EP2017/084822 EP2017084822W WO2018122381A1 WO 2018122381 A1 WO2018122381 A1 WO 2018122381A1 EP 2017084822 W EP2017084822 W EP 2017084822W WO 2018122381 A1 WO2018122381 A1 WO 2018122381A1
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metal layer
connection carrier
frame
component
component according
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PCT/EP2017/084822
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Stephan HASLBECK
Dirk Becker
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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Definitions

  • COMPONENT AND CONNECTOR A component and a connection carrier are specified.
  • An object to be solved is to specify a component which has improved mechanical stability. Another object to be solved is to specify a component with improved optical properties. Another object to be solved is to specify a connection carrier for such a component.
  • the component comprises a connection carrier.
  • the connection carrier is a component of the component which allows the electrical connection to a further component of the component. Moreover, it is in the
  • connection carrier to a mechanically supporting component of the component, which mechanically supports and carries other components, in particular all other components of the component.
  • the connection carrier comprises, for example, a
  • Basic body which is formed with an electrically insulating material. On or in the main body contacts and / or traces are applied and / or introduced, which is an electrical contact of others
  • connection carrier may be, for example, a printed circuit board or a ceramic carrier with contacts.
  • the component comprises a frame.
  • the frame is a component of the component that defines an area on the
  • Port support partially or completely surrounds.
  • the frame projects beyond the connection carrier on an upper side along a vertical direction. In the vertical
  • Direction is a direction that is transverse or perpendicular to lateral directions.
  • the lateral directions are parallel to a main extension plane of the connection carrier.
  • the frame is designed in the manner of a wall or a border, which completely surrounds a section on the upper side of the connection carrier in the lateral directions.
  • the component comprises a cladding body.
  • the wrapping body is, for example, a body that
  • the wrapping body is formed electrically insulating and the at least one component of the component at least partially or completely enveloped.
  • the wrapping body can be formed with a plastic material which is applied to the top of the connection carrier by casting, spraying or compression molding, for example.
  • the frame limits together with the
  • connection carrier at the top of the connection carrier a cavity, which from the frame in lateral directions
  • This cavity can then be filled at least partially with the wrapping body.
  • the sheathing body, the connection carrier and / or the frame have different thermal expansion coefficients. This can be achieved, for example, by the fact that the Base material, with which the base body of the connection carrier is formed, is different from the base material with which the frame and / or the covering body is formed.
  • a basic material is here and below the material from which a component of the
  • the component of the component consists of at least 80% by weight, in particular at least 90% by weight, or completely of the base material.
  • the connection carrier may be an FR4 printed circuit board whose main body is connected to a
  • Plastic material such as a filled with glass fibers epoxy material is formed.
  • the frame may then be replaced with, for example, another plastic material such as a liquid crystal polymer (LCP) or
  • Polyphthalamide may be formed.
  • the wrapping body may in turn be formed with an epoxy material and / or a silicone.
  • Spatial direction at least 1%, in particular at least 25% or at least 50%.
  • Connection carrier and the wrapping body in a lateral spatial direction at least 1%, in particular at least 25% or at least 50%.
  • the difference of the thermal expansion coefficients between the frame and the covering body in a lateral spatial direction is at least 1%, in particular at least 25% or at least 50%.
  • the thermal expansion coefficient of epoxy resin is 185 ppm, the thermal
  • connection carrier connection carrier, frame,
  • the component comprises a semiconductor chip which is mechanically and
  • connection carrier is electrically connected to the connection carrier.
  • the semiconductor chip can be electrically conductively connected to contacts of the connection carrier, so that the semiconductor chip can be energized via the connection carrier, so that it can be operated via the connection carrier.
  • the semiconductor chip may be, for example, a
  • the semiconductor chip is a diode, an integrated circuit, a transistor, a light-emitting diode or a laser diode.
  • the semiconductor chip is mechanically and / or electrically connected to the connection carrier, for example, by a solder material or an adhesive.
  • the component comprises a metal layer, which is disposed between the
  • the Metal layer has, at least in a lateral direction in space, an extension which is large in relation to a thickness of
  • the extent in the lateral direction is at least 10 times, in particular at least 100 times, greater than the extent in the vertical direction.
  • the metal layer is preferably formed with a metal having a high ductility.
  • the metal layer may be one of the following
  • the metal layer consists of the same metal or the same metal combination as the contacts and / or the conductor tracks of the connection carrier.
  • the encapsulation body surrounds the semiconductor chip and adjoins the latter
  • connection carrier and the frame are connected to the cladding body.
  • the cladding body is arranged such that the semiconductor chip adjoins the cladding body on its outer surface, which is not covered by the connection carrier, for example on its upper side and its lateral surfaces.
  • the semiconductor chip can adjoin the cladding body directly.
  • the cladding body thus provides mechanical and chemical protection for the semiconductor chip. If the semiconductor chip is an opto-electronic one
  • the cladding body may include other materials such as luminescence conversion materials and / or radiation-scattering materials and / or a filter material.
  • the metal layer is not electrically conductively connected.
  • the Metal layer is therefore not a contact or a conductor of the connection carrier, but the
  • Metal layer takes no electrical function in the component. In particular, the metal layer is none
  • electrical or electronic component of the component connected and / or electrically isolated from the electrical or electronic components of the component.
  • This can be achieved, for example, in that the metal layer is completely surrounded by electrically insulating materials of the component, such as plastic materials.
  • the metal layer is at least
  • the metal layer is arranged in sections between the connection carrier and the frame. That is, the metal layer is arranged at least in certain, previously selected areas between the frame and the connection carrier.
  • the metal layer may be in direct contact with at least one of the two components.
  • the metal layer is in direct contact with the main body of the
  • connection carrier Between the metal layer and the frame, it is possible that further components of the component, such as an electrically insulating layer and / or an adhesive, which is designed for mechanical attachment of the frame on the connection carrier, are arranged.
  • a component is specified with
  • connection carrier a frame and a frame
  • connection carrier have thermal expansion coefficients, a semiconductor chip which is mechanically and electrically connected to the connection carrier, and
  • connection carrier and the frame
  • the encasing body surrounds the semiconductor chip and adjoins the connection carrier and the frame, and
  • a component is a composite material that consists of different materials.
  • the metal layer is not electrically connected.
  • the component described here is based inter alia on the following considerations.
  • a component is a composite material that consists of different materials. In particular, the
  • Connection carrier the frame, the envelope body and
  • thermal load in particular a thermal
  • Cycle load as it may occur during soldering and / or during operation of the component exposed, it comes at the interfaces of different materials
  • connection carrier continues and in this way a crack in the connection carrier, for example in the main body of the
  • connection carrier for example, there is the possibility of epoxy-based paints Use coating. Depending on the resulting mechanical load can thereby improved
  • connection carrier mechanical stability can be ensured and a crack can be prevented.
  • the mechanical stress can be so high that even such a coating breaks and can result in damage to the connection carrier.
  • connection carrier Another way to prevent damage to the connection carrier is to use thick adhesive layers between the different components, for example between the connection carrier and the frame.
  • adhesive should be a high mechanical
  • connection carrier is protected from damage. It has been found that even very thin metal layers are suitable to the
  • the component may be, for example, a
  • optical sensor comprising at least two semiconductor chips.
  • One of the semiconductor chips can be designed as a transmitter that emits electromagnetic radiation.
  • Electromagnetic radiation can be
  • red light or green light act.
  • Another of the semiconductor chips can be used as a receiver
  • Proportion of electromagnetic radiation is formed.
  • the recipient is one
  • Photodiode In such a component, it may be an optical
  • Crosstalking between the semiconductor chips, for example, the frame is by means of a
  • Receiver a signal that should not be present due to the actual application of the sensor. In the evaluation of the signal, this is then superimposed by a high background noise, which adversely affects the accuracy of the evaluation. It has been found that in particular an optical crosstalk through the adhesive is a particularly large source of interference.
  • Another possibility would be to sink the frame in the main body of the connection carrier, so that the adhesive is in the base body of the connection carrier and thus no coupling of electromagnetic radiation is possible in the adhesive. However, this complicates the manufacture of the component.
  • Another variant is to use a colored, for example a black, adhesive.
  • connection carrier and the frame is arranged, the penetration of electromagnetic radiation into the adhesive and thus prevents crosstalk.
  • a cover layer may be used, which is formed for example as a solder layer.
  • the metal layer projects beyond the frame in a lateral direction. The metal layer can then in particular in places from
  • the metal layer For example, it may protrude into the portion bordered by the frame, which is at least partially filled with the wrapping body. In this way, the metal layer
  • the metal layer makes it possible, in particular, for the metal layer to also compensate for a mechanical stress which is transmitted from the covering body to the connection carrier and / or the frame, and in this way further improves the protection of the connection carrier from damage. It is possible that the metal layer with the
  • Enclosure body is in direct contact or at least one further electrically insulating layer between the metal layer and the cladding body is arranged.
  • the metal layer has at least two laterally separated regions.
  • the metal layer may be formed as two separate strips which extend at least in places between the frame and the connection carrier. In this way it is possible, for example, that an electrically insulating layer and / or a
  • connection carrier Adjacent connection carrier.
  • the frame then adheres particularly well to the connection carrier. Further, this embodiment
  • the metal layer with the two laterally separated regions then ensures that it does not become electrically conductive through the metal layer
  • Section of the connection carrier can jump over to another section of the connection carrier.
  • a course of the metal layer in a plane parallel to the main extension plane of the connection carrier follows a profile of the frame in a plane parallel to the main extension plane of the connection carrier in sections or completely. That is, the metal layer can extend along the entire
  • connection carrier Frame between the frame and the connection carrier, so that the metal layer in its course completely follows the course of the frame.
  • the metal layer is arranged only between adjacent portions of the connection carrier, which are separated from each other by a frame part of the frame. In such
  • thermal stress works, be particularly high.
  • the protection by the metal layer is therefore particularly effective in this area.
  • the metal layer is covered at its exposed outer surfaces by an electrically insulating covering layer.
  • the electrically insulating covering layer may be, for example, a lacquer layer, which may be formed, for example, on an epoxy basis.
  • the lacquer layer is a solder lacquer layer which, for example, increases the reflection at its connection carrier facing away from the top can be white.
  • an electrically insulating covering layer ensures that the metal layer is isolated from other electrical and / or electronic components of the component.
  • the insulating cover layer can represent a further mechanical protection of the connection carrier from damage. If the component is a
  • the cover layer can also perform optical tasks, such as reflection or absorption of electromagnetic radiation.
  • the covering layer locally covers a main body and contacts of the connection carrier. That is, in this case, the capping layer is not only intended to electrically insulate the metal layer from other components of the device, but the capping layer may not be that of the
  • connection carrier Frame covered surface of the connection carrier to a large extent, for example, at least 60%, in particular at least 75%, cover.
  • cover layer is then, for example, a layer of one
  • the metal layer has a thickness, measured in the vertical
  • connection carrier between at least 8 ym and at most 50 ym on.
  • a thickness of at least 12 ⁇ m, typically of 30 ⁇ m proves particularly advantageous.
  • the component comprises at least two sections, wherein the sections are separated from each other by a frame part of the frame and each section comprises at least one semiconductor chip.
  • the connection carrier is divided into two or more sections, each by a
  • Frame part of the frame are separated.
  • each section may be completely surrounded by the frame, with a frame part of the frame separating adjacent sections.
  • the sections may thereby have cavities separated from one another by the frame, wherein each cavity accommodates at least one semiconductor chip.
  • the semiconductor chips in the cavities can then each be surrounded by the wrapping material, which in the sections adjoins the connection carrier and the delimiting frame. At least between everyone
  • the component for example, a
  • it can be a component in which light-emitting diode chips which emit light of different color are arranged in different sections.
  • Sections a radiation-emitting semiconductor chip such as a light-emitting diode chip or a
  • Laser diode chip and at least one other section a radiation-detecting semiconductor chip such as a photodiode has.
  • a radiation-detecting semiconductor chip such as a photodiode
  • the component can be used as part of a gesture control.
  • the base area of at least two of the sections differs by at least 10% from one another. That is, the component may, for example, have a larger area and at least one areal smaller section. Due to the different dimensions of the sections, the thermal loads on the two sides of the
  • Frame part which separates the larger of the smaller section, be different sizes.
  • the protective metal layer proves to be particularly advantageous, since they are the different mechanical
  • each section is bounded by frames in the lateral direction. That is, the frame completely surrounds each section, so that each section is associated with a cavity bounded by the connection carrier and the frame on its underside and its side surfaces.
  • the adhesive directly adjoins the regions of the metal layer, the
  • the adhesive can provide a mechanical connection between the connection carrier and the frame particularly well.
  • the metal layer, offset from the semiconductor chip has an opening which is filled at least in places with adhesive. In this way, air pockets in the adhesive can be avoided, resulting in a break in the connection between
  • connection carrier and frame would lead.
  • the opening ensures the escape of excess adhesive and air.
  • the opening is offset to the
  • Radiation can not pass through the opening and the adhesive in the opening from a semiconductor chip of the component to another semiconductor chip of the component.
  • connection carrier can in particular in one here
  • connection carrier that is, all features described in connection with the component are also disclosed for the connection carrier and vice versa.
  • the connection carrier comprises a base body, which is formed with an electrically insulating material.
  • the connection carrier is an FR4 printed circuit board, in which the base body is formed by a filled epoxy material.
  • the connection carrier comprises at least one contact which is fastened to an upper side of the basic body.
  • the contact is formed, for example, as a metal layer and can be provided to electrically connect a semiconductor chip to the contact and optionally connect it mechanically.
  • the connection carrier comprises at least two contacts, so that a semiconductor chip can be electrically connected via the contacts.
  • Connection carrier at least one metal layer which is attached to the upper side of the base body, wherein the
  • Metal layer is not provided for an electrical contact and / or a current supply. That is, unlike the contacts, the metal layer is, for example, placed on the connection carrier such that an electrical
  • Connection carrier electrically connected, which is an electrical connection of the metal layer in operation
  • connection carrier may have contact points for external contacting of the connection carrier, which are connected by conductor tracks to the contacts of the connection carrier
  • Connection carrier are connected. The metal layer is then not electrically connected to the contact points.
  • a base body formed with an electrically insulating material
  • Main body is attached, and - At least one metal layer which is attached to the upper side of the base body, wherein the metal layer is not provided for an electrical contacting and / or a current supply.
  • connection carrier it is particularly possible that the contacts and the metal layer are formed with the same material, ie the same metal or the same metal compound. Furthermore, it is possible that the contacts and the metal layer in the same manufacturing step,
  • the metal layer may be formed thicker than the contacts.
  • an electrically insulating covering layer covers the
  • the electrically insulating cover layer can ensure that the metal layer is not electrically connectable.
  • the electrically insulating covering layer may then be, for example, a lacquer layer, in particular a lacquer layer
  • Solder mask layer act.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective view of an embodiment of a component described here.
  • FIGS. 2 and 3 show schematic side views of a detail of the component shown in FIG. An example of the operation of a component described here is explained in more detail with reference to FIG.
  • FIGS. 5 to 7 show schematic representations of exemplary embodiments of components described here.
  • the component shown in the figures comprises a
  • Connection carrier 1 according to an embodiment of a connection carrier described here.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective view of an embodiment of a component described here. Here is a section through the component along a
  • connection carrier 1 Main extension direction of the component shown.
  • the component comprises an exemplary embodiment of a connection carrier 1 described here.
  • the connection carrier 1 comprises a main body 10.
  • the main body 10 is formed with an electrically insulating material.
  • the electrically insulating material is
  • connection carrier 1 comprises contacts 12, 13, which are for electrical
  • Connecting electrical components of the component such as semiconductor chips 4 are provided.
  • connection carrier 1 further comprises an electrical
  • insulating cover layer 11 which is for example a solder mask layer.
  • insulating cover layer 11 may completely cover an exposed upper side of the main body 10, wherein also parts of the contacts 12, 13 of the electrically insulating
  • connection carrier 1 further comprises a metal layer 5.
  • the metal layer 5 is not provided for electrically connecting a further component of the connection carrier 1 or of the entire component.
  • the metal layer 5 is
  • the component further comprises a frame 2 which, for example, flush with the outer side surfaces of the
  • Connection carrier 1 completes.
  • the frame 2 projects beyond the connection carrier on its upper side in a vertical
  • connection carrier 1 Direction which is perpendicular to lateral directions which are parallel to the main extension plane of the connection carrier 1.
  • Connection carrier 1 indicated which can occur when the protective metal layer 5 is not present.
  • a mechanical stress occurs, which can cause the crack 9. That is, a defect that arises in the composite of frame 2 and cladding body 3, without the metal layer 5 in the
  • Connection carrier 1 and continue there, in particular in the main body 10 on, which can lead to a total breakage of the component at this point.
  • the component has sections 7 a, 7 b, 7 c, which are completely surrounded by the frame 2 in the lateral directions.
  • the frame parts 21 separate adjacent sections 7a, 7b, 7c from each other.
  • Metal layer 5 is arranged at least in the region of the frame parts 21 between the main body 10 of the connection carrier 1 and the frame 21. Now occur mechanical loads during heating or cooling of the component due to the different thermal expansion coefficients between the frame 2, the connection carrier 1 and the frame 21.
  • the metal layer 5 prevents a propagation of cracks 9 in the connection carrier 1 inside. In this way, the component described here is mechanically very stable.
  • the metal layer 5 has, for example, a thickness of 30 ym and may be thicker than the contacts 12, 13. Due to the small thickness of the metal layer 5 increases
  • the cavities delimited by the frame 2 are each filled with a cladding body 3. If the semiconductor chips 4
  • the cladding body 3 are at least radiation-transparent or even transparent.
  • the metal layer 5 is also possible for the metal layer 5 to be arranged along the entire frame between the frame 2 and the connection carrier 1. The metal layer 5 then not only runs
  • the metal layer 5 is formed as a simply connected metal layer which is perpendicular in a lateral direction
  • Main extension direction of the frame has a width that is greater than the width of the frame.
  • the metal layer 5 therefore projects beyond the frame in the lateral direction and is located in places within the cavity enclosed by the frame in the sections 7a, 7b and 7c. That is, the wrapping body 3 covers the metal layer 5 places.
  • the frame 2 and the cladding body 3 other materials such as
  • the electrically insulating cover layer 11 and / or an adhesive may be arranged. But it is also possible that the metal layer 5 and the frame 2 are at least partially in direct contact with each other.
  • the metal layer 5 in the embodiment of Figure 3 two laterally separate region 51, 52, so along a central axis of the frame 2 no material of the metal layer 5 between the frame 2 and the connection carrier is arranged.
  • the metal layer is separated into two electrically isolated regions.
  • the metal layer is specifically introduced here only where the mechanical stress during a thermal cycling load is greatest. This is where the
  • connection carrier 1, frame 2 and connection carrier 1 Expansion coefficients due to the different materials of connection carrier 1, frame 2 and
  • Envelope body 3 come about, have the strongest in these places.
  • separating the metal layer 2 into at least two separate regions 51, 52 increases the ESD resistance, since there can be no skipping of electrical charges between the different sections 7a, 7b, 7c of the component.
  • a component which has three sections 7a, 7b, 7c, the are separated from one another by a respective frame part 21. Unlike in the figures, however, a component described here can also be a component that has more or fewer sections.
  • the component has exactly one section, which in the lateral direction of
  • Component of Figure 4 comprises a connection carrier 1 with a base body 10, on which the contacts 12, 13 are arranged for contacting the semiconductor chips 4.
  • the semiconductor chips 4 include, for example, a first semiconductor chip 4a, which is designed as a transmitter.
  • a second semiconductor chip 4b of the semiconductor chips 4 can be designed as a receiver, which is for example a photodiode, which is used to detect the signals generated by the first semiconductor chip 4a during operation
  • electromagnetic radiation 8 is formed.
  • the frame 2 is fixed by means of an adhesive 7 on the connection carrier.
  • the adhesive 7 directly adjoins the base body 10 and the frame 2.
  • the adhesive 7 causes crosstalk of electromagnetic radiation 8 from a portion 7b of the component with the first semiconductor chip 4a in another portion 7c of the component with the second semiconductor chip 4b possible. In this way, a background noise arises in the detected signal of the second half-conductor chip 4b, which is disturbing for the evaluation of the signal.
  • FIG. 5 shows a
  • FIG. 6 shows the plan view for an exemplary embodiment of such a component.
  • the areas 51, 52 of the metal layer are provided exclusively along the frame part 21, which separates the adjacent sections from each other. Offset to the semiconductor chips 4a, 4b can
  • Openings 5a may be provided in the metal layer, which are filled in places with adhesive 7. These openings 5a serve to avoid air inclusions in the adhesive 7, which would on the other hand reduce the size of an adhesive surface between the adhesive and the frame on the one hand and the adhesive 7 and the terminal support 1 on the other hand.
  • the plan view of Figure 7 shows that the metal layer 5 may be formed circumferentially. It can then also be used as a spacer. Furthermore, it is shown in FIG. 7 that the openings 5 a are not only offset from one another Semiconductor chips 4a, 4b, but also may be formed offset from each other. In this way, a leakage path for electromagnetic radiation is effectively prevented. It becomes the priority of the German patent application DE

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Abstract

Es wird ein Bauteil angegeben mit -einem Anschlussträger (1), einem Rahmen (2) und einem Umhüllungskörper (3), wobei der Anschlussträger (1) und der Umhüllungskörper (3) unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, -einem Halbleiterchip (4), der mechanisch und elektrisch mit dem Anschlussträger (1) verbunden ist, und -einer Metallschicht (5), die zwischen dem Anschlussträger (1) und dem Rahmen (2) angeordnet ist, wobei -der Umhüllungskörper (3) den Halbleiterchip (4) umgibt und an den Anschlussträger (1) und den Rahmen (2) grenzt, und -die Metallschicht (5) nicht elektrisch leitend angeschlossen ist.

Description

Beschreibung
BAUTEIL UND ANSCHLUSSTRÄGER Es werden ein Bauteil und ein Anschlussträger angegeben.
Die Druckschrift WO 2011/026786 AI beschreibt ein Bauteil.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Bauteil anzugeben, das eine verbesserte mechanische Stabilität aufweist. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Bauteil mit verbesserten optischen Eigenschaften anzugeben. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, einen Anschlussträger für solch ein Bauteil anzugeben.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils umfasst das Bauteil einen Anschlussträger. Bei dem Anschlussträger handelt es sich um eine Komponente des Bauteils, welche dem elektrischen Anschluss eine weitere Komponente des Bauteils ermöglicht. Darüber hinaus handelt es sich bei dem
Anschlussträger um eine mechanisch stützende Komponente des Bauteils, welche andere Komponenten, insbesondere alle anderen Komponenten des Bauteils, mechanisch stützt und trägt. Der Anschlussträger umfasst beispielsweise einen
Grundkörper, der mit einem elektrisch isolierenden Material gebildet ist. Auf oder in den Grundkörper sind Kontakte und/oder Leiterbahnen aufgebracht und/oder eingebracht, welche eine elektrische Kontaktierung von weiteren
Komponenten des Bauteils ermöglichen. Bei dem Anschlussträger kann es sich zum Beispiel um eine bedruckte Leiterplatte oder einen keramischen Träger mit Kontakten handeln. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils umfasst das Bauteil einen Rahmen. Bei dem Rahmen handelt es sich um eine Komponente des Bauteils, die einen Bereich auf dem
Anschlussträger abschnittsweise oder vollständig umgibt. Der Rahmen überragt dabei den Anschlussträger an einer Oberseite entlang einer vertikalen Richtung. Bei der vertikalen
Richtung handelt es sich um eine Richtung, die quer oder senkrecht zu lateralen Richtungen verläuft. Die lateralen Richtungen verlaufen parallel zu einer Haupterstreckungsebene des Anschlussträgers. Beispielsweise ist der Rahmen nach Art einer Wand oder einer Umrandung ausgebildet, welche einen Abschnitt an der Oberseite des Anschlussträgers in den lateralen Richtungen vollständig umgibt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils umfasst das Bauteil einen Umhüllungskörper. Bei dem Umhüllungskörper handelt es sich beispielsweise um einen Körper, der
elektrisch isolierend ausgebildet ist und der zumindest eine Komponente des Bauteils zumindest abschnittsweise oder vollständig umhüllt. Der Umhüllungskörper kann dazu mit einem Kunststoffmaterial gebildet sein, welches beispielsweise durch Vergießen, Spritzen oder Formpressen an der Oberseite des Anschlussträgers auf diesen aufgebracht ist.
Beispielsweise begrenzt der Rahmen gemeinsam mit dem
Anschlussträger an der Oberseite des Anschlussträgers eine Kavität, welche vom Rahmen in lateralen Richtungen
vollständig umgeben wird. Diese Kavität kann dann zumindest teilweise mit dem Umhüllungskörper befüllt sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils weisen Umhüllungskörper, der Anschlussträger und oder der Rahmen unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten auf. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht sein, dass das Grundmaterial, mit dem der Grundkörper des Anschlussträgers gebildet ist, sich vom Grundmaterial, mit dem der Rahmen und/oder der Umhüllungskörper gebildet ist, unterscheidet. Bei einem Grundmaterial handelt es sich dabei hier und im Folgenden um das Material, aus dem eine Komponente des
Bauteils größtenteils besteht. Beispielsweise besteht die Komponente des Bauteils zu wenigstens 80 Gew%, insbesondere zu wenigstens 90 Gew% oder vollständig aus dem Grundmaterial. Beispielsweise kann es sich bei dem Anschlussträger um eine FR4-Leiterplatte handeln, deren Grundkörper mit einem
Kunststoffmaterial wie beispielsweise einem mit Glasfasern gefüllten Epoxidmaterial gebildet ist. Der Rahmen kann dann beispielsweise mit einem anderen Kunststoffmaterial wie beispielsweise einem Flüssigkristallpolymer (LCP) oder
Polyphthalamide (PPA) gebildet sein. Der Umhüllungskörper kann wiederum mit einem Epoxidmaterial und/oder einem Silikon gebildet sein. Beispielsweise beträgt der Unterschied der thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem
Anschlussträger und dem Rahmen in einer lateralen
Raumrichtung wenigstens 1 %, insbesondere wenigstens 25 % oder wenigstens 50 %. Beispielsweise beträgt der Unterschied der thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem
Anschlussträger und dem Umhüllungskörper in einer lateralen Raumrichtung wenigstens 1 %, insbesondere wenigstens 25 % oder wenigstens 50 %. Beispielsweise beträgt der Unterschied der thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Rahmen und dem Umhüllungskörper in einer lateralen Raumrichtung wenigstens 1 %, insbesondere wenigstens 25 % oder wenigstens 50 %. So beträgt der thermische Ausdehnungskoeffizient von Epoxidharz zum Beispiel 185 ppm, der thermische
Ausdehnungskoeffizient von PPA zum Beispiel 100 ppm und der thermische Ausdehnungskoeffizient von LCP 40-60 ppm. Dabei ist es möglich, dass auch der Umhüllungskörper einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, der sich von thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Anschlussträgers und von thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Rahmens
unterscheidet. Insbesondere weisen zumindest zwei der
folgenden Komponenten thermische Ausdehnungskoeffizienten auf, die sich voneinander in zumindest einer Raumrichtung voneinander unterscheiden: Anschlussträger, Rahmen,
Umhüllungskörper. Beispielsweise beträgt der Unterschied der thermischen Ausdehnungskoeffizienten in einer lateralen
Raumrichtung dann wenigstens 1 %, insbesondere wenigstens 5 % oder wenigstens 10 %. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils umfasst das Bauteil einen Halbleiterchip, der mechanisch und
elektrisch mit dem Anschlussträger verbunden ist.
Beispielsweise kann der Halbleiterchip mit Kontakten des Anschlussträgers elektrisch leitend verbunden sein, sodass der Halbleiterchip über den Anschlussträger bestromt werden kann, sodass er über den Anschlussträger betreibbar ist. Bei dem Halbleiterchip kann es sich beispielsweise um ein
elektronisches und/oder optoelektronisches Bauteil handeln. Beispielsweise handelt es sich bei dem Halbleiterchip um eine Diode, einen integrierten Schaltkreis, einen Transistor, eine Leuchtdiode oder eine Laserdiode. Der Halbleiterchip ist beispielsweise durch ein Lotmaterial oder einen Klebstoff mechanisch und/oder elektrisch mit dem Anschlussträger verbunden .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils umfasst das Bauteil eine Metallschicht, die zwischen dem
Anschlussträger und dem Rahmen angeordnet ist. Die Metallschicht weist zumindest in einer lateralen Raumrichtung eine Erstreckung auf, die groß ist gegen eine Dicke der
Metallschicht in vertikaler Richtung. Beispielsweise ist die Erstreckung in der lateralen Richtung wenigstens 10-mal, insbesondere wenigstens 100-mal größer als die Erstreckung in der vertikalen Richtung. Die Metallschicht ist vorzugsweise mit einem Metall gebildet, das eine hohe Duktilität aufweist. Zum Beispiel kann die Metallschicht eines der folgenden
Metalle enthalten oder aus einem der folgenden Metalle bestehen: Chrom, Nickel, Kupfer, Gold, Palladium. Dabei ist es insbesondere möglich, dass die Metallschicht aus dem gleichen Metall oder der gleichen Metallkombination wie die Kontakte und/oder die Leiterbahnen des Anschlussträgers besteht .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils umgibt der Umhüllungskörper den Halbleiterchip und grenzt an den
Anschlussträger und den Rahmen. Mit anderen Worten ist der Umhüllungskörper derart angeordnet, dass der Halbleiterchip an seiner vom Anschlussträger nicht überdeckten Außenfläche, zum Beispiel an seiner Oberseite und seinen Seitenflächen, an den Umhüllungskörper grenzt. Der Halbleiterchip kann dabei insbesondere direkt an den Umhüllungskörper grenzen. Der Umhüllungskörper stellt auf diese Weise einen mechanischen und chemischen Schutz für den Halbleiterchip dar. Handelt es sich bei dem Halbleiterchip um ein optoelektronisches
Bauteil, so kann der Umhüllungskörper weitere Materialien wie beispielsweise Lumineszenz Konversionsmaterialien und/oder Strahlungsstreuende Materialien und/oder ein Filtermaterial umfassen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils ist die Metallschicht nicht elektrisch leitend angeschlossen. Bei der Metallschicht handelt es sich also nicht um einen Kontakt oder eine Leiterbahn des Anschlussträgers, sondern die
Metallschicht nimmt im Bauteil keine elektrische Funktion wahr. Insbesondere ist die Metallschicht mit keiner
elektrischen oder elektronischen Komponente des Bauteils verbunden und/oder von den elektrischen oder elektronischen Komponenten des Bauteils elektrisch isoliert. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht sein, dass die Metallschicht vollständig von elektrisch isolierenden Materialien des Bauteils wie beispielsweise Kunststoffmaterialien umgeben ist .
Beispielsweise ist die Metallschicht zumindest
abschnittsweise zwischen dem Anschlussträger und dem Rahmen angeordnet. Das heißt, die Metallschicht ist zumindest in bestimmten, vorher ausgewählten Bereichen zwischen dem Rahmen und dem Anschlussträger angeordnet. Die Metallschicht kann sich dabei mit zumindest einer der beiden Komponenten in direktem Kontakt befinden. Beispielsweise befindet sich die Metallschicht in direktem Kontakt mit dem Grundkörper des
Anschlussträgers. Zwischen der Metallschicht und dem Rahmen ist es möglich, dass weitere Komponenten des Bauteils wie beispielsweise eine elektrisch isolierende Schicht und/oder ein Kleber, der zur mechanischen Befestigung des Rahmens auf dem Anschlussträger ausgebildet ist, angeordnet sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird ein Bauteil angegeben mit
- einem Anschlussträger, einem Rahmen und einem
Umhüllungskörper, wobei der Anschlussträger, der
Umhüllungskörper und/oder der Rahmen unterschiedliche
thermische Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, - einem Halbleiterchip, der mechanisch und elektrisch mit dem Anschlussträger verbunden ist, und
- einer Metallschicht, die zwischen dem Anschlussträger und dem Rahmen angeordnet ist, wobei
- der Umhüllungskörper den Halbleiterchip umgibt und an den Anschlussträger und den Rahmen grenzt, und
- die Metallschicht nicht elektrisch leitend angeschlossen ist . Dem hier beschriebenen Bauteil liegen dabei unter anderem die folgenden Überlegungen zugrunde. Bei einem Bauteil handelt es sich um einen Materialverbund, der aus unterschiedlichen Materialien besteht. Dabei können insbesondere der
Anschlussträger, der Rahmen, der Umhüllungskörper und
Verbindungsmaterialien wie beispielsweise Kleber und/oder Lotmaterialien aus unterschiedlichen Materialien mit
unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten gebildet sein. Wird ein solcher Materialverbund einer
thermischen Belastung, insbesondere einer thermischen
Zyklenbelastung, wie sie beim Auflöten und/oder beim Betrieb des Bauteils auftreten kann, ausgesetzt, so kommt es an den Grenzflächen der unterschiedlichen Materialien zu
mechanischen Spannungen. Dies kann zur Folge haben, dass die genannten Komponenten des Bauteils voneinander delaminieren . Wenn sich dabei zum Beispiel der Umhüllungskörper vom Rahmen trennt, kann es dazu kommen, dass die mechanische Spannung so hoch ist, dass sich die Delamination bis in den
Anschlussträger fortsetzt und auf diese Weise ein Riss im Anschlussträger, zum Beispiel im Grundkörper des
Anschlussträgers, entsteht.
Um die Oberfläche des Anschlussträgers zu schützen, besteht beispielsweise die Möglichkeit, Lacke auf Epoxidbasis zur Beschichtung einzusetzen. Abhängig von der anfallenden mechanischen Belastung kann dadurch eine verbesserte
mechanische Stabilität gewährleistet werden und ein Riss kann verhindert werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die mechanische Belastung so hoch sein kann, dass auch eine solche Beschichtung reißt und sich eine Beschädigung des Anschlussträgers ergeben kann.
Eine weitere Möglichkeit zur Verhinderung einer Beschädigung des Anschlussträgers besteht darin, dicke Kleberschichten zwischen den unterschiedlichen Komponenten, beispielsweise zwischen dem Anschlussträger und dem Rahmen, zu verwenden. Ein solcher Kleber sollte dazu eine hohe mechanische
Flexibilität aufweisen, um die mechanische Spannung zwischen den Komponenten zu kompensieren. Dies hat jedoch den
Nachteil, dass der Kleber sehr dick aufgetragen werden muss und dadurch keine definierte Kleberstruktur mehr möglich ist und/oder eine dicke Kleberschicht mit weiteren Design- Vorgaben an das Bauteil nicht vereinbar ist.
Dem hier beschriebenen Bauteil liegt nun unter anderem die Erkenntnis zugrunde, dass das Einbringen der Metallschicht zwischen dem Anschlussträger und dem Rahmen die auftretenden mechanischen Spannungen besonders gut absorbieren kann. Auf diese Weise wird der Anschlussträger vor Beschädigungen geschützt. Dabei hat es sich herausgestellt, dass bereits besonders dünne Metallschichten geeignet sind, um den
Anschlussträger ausreichend zu schützen. Dies hat den
Vorteil, dass die Gesamtdicke des Bauteils in der vertikalen Richtung durch die Metallschicht nur unwesentlich erhöht wird und damit durch den Endverbraucher des Bauteils diese
Änderung in der Dicke optisch nicht wahrnehmbar ist. Bei dem Bauteil kann es sich beispielsweise um einen
optischen Sensor handeln, der zumindest zwei Halbleiterchips umfasst. Einer der Halbleiterchips kann dabei als Sender ausgebildet sein, der elektromagnetische Strahlung emittiert. Bei der elektromagnetischen Strahlung kann es sich
beispielsweise um infrarotes Licht oder farbiges Licht, zum Beispiel rotes Licht oder grünes Licht handeln.
Ein weiterer der Halbleiterchips kann als Empfänger
ausgebildet sein, der zur Detektion eines reflektierten
Anteils der elektromagnetischen Strahlung ausgebildet ist. Bei dem Empfänger handelt es sich zum Beispiel um eine
Fotodiode . Bei einem solchen Bauteil kann es zu einem optischen
Übersprechen („crosstalking" ) zwischen den Halbleiterchips kommen. Beispielsweise ist der Rahmen mittels eines
Klebstoffs am Anschlussträger befestigt. Aufgrund von
ungewollten Reflektionen an Abdeckgläsern oder aufgrund einer ungenügenden Strahlungsundurchlässigkeit des Rahmens oder des Klebstoffs kann elektromagnetische Strahlung des Senders den Empfänger erreichen. Wenn dies geschieht detektiert der
Empfänger ein Signal, das aufgrund der eigentlichen Anwendung des Sensors nicht vorhanden sein sollte. In der Auswertung des Signals wird dieses dann durch ein hohes Grundrauschen überlagert, was die Genauigkeit der Auswertung negativ beeinflusst. Es hat sich herausgestellt, dass insbesondere ein optisches Übersprechen durch den Klebstoff hindurch eine besonders große Störquelle darstellt.
Wenn die Anwendung des Bauteils eine hohe Genauigkeit der Signaldetektion verlangt, ist das Übersprechen insbesondere durch den Klebstoff als kritisch zu betrachten. Eine Möglichkeit das Übersprechen zu verringern, bestünde nun darin, den Pfad für das Licht durch den Klebstoff zu
verlängern. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der Klebstoff in einer Mindestbreite aufgebracht wird. Dies vergrößert jedoch die Fläche, die für den Klebstoff benötigt wird und damit das Bauteil.
Eine andere Möglichkeit bestünde darin, den Rahmen in den Grundkörper des Anschlussträgers zu versenken, sodass der Klebstoff im Grundkörper des Anschlussträgers liegt und somit keine Einkopplung von elektromagnetischer Strahlung in den Klebstoff möglich ist. Dies erschwert jedoch die Herstellung des Bauteils. Eine weitere Variante besteht darin, einen eingefärbten, zum Beispiel einen schwarzen, Klebstoff zu verwenden.
Messergebnisse haben hier jedoch gezeigt, dass eine solche Schwarzfärbung des Klebstoffs nicht ausreichend ist, um das Grundrauschen in gewünschter Weise abzusenken.
Das hier beschriebene Bauteil macht nun von der Idee
Gebrauch, dass die Metallschicht, die zwischen dem
Anschlussträger und dem Rahmen angeordnet ist, das Eindringen von elektromagnetischer Strahlung in den Klebstoff und somit das Übersprechen verhindert. Alternativ zu der Metallschicht oder zusätzlich zu der Metallschicht kann eine Abdeckschicht Verwendung finden, die beispielsweise als Lötlackschicht ausgebildet ist. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils überragt die Metallschicht den Rahmen in einer lateralen Richtung. Die Metallschicht kann dann insbesondere stellenweise vom
Umhüllungskörper überdeckt sein. Das heißt, die Metallschicht kann beispielsweise in den vom Rahmen umrandeten Abschnitt, der zumindest teilweise mit dem Umhüllungskörper befüllt ist, hineinragen. Auf diese Weise wird die Metallschicht
abschnittsweise vom Umhüllungskörper und abschnittsweise vom Rahmen überdeckt. Dadurch ist es insbesondere möglich, dass die Metallschicht auch eine mechanische Spannung, die vom Umhüllungskörper auf den Anschlussträger und/oder den Rahmen übertragen wird, kompensiert und auf diese Weise den Schutz des Anschlussträgers vor Beschädigungen weiter verbessert. Dabei ist es möglich, dass die Metallschicht mit dem
Umhüllungskörper in direktem Kontakt steht oder zumindest eine weitere elektrisch isolierende Schicht zwischen der Metallschicht und dem Umhüllungskörper angeordnet ist. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils weist die Metallschicht zumindest zwei lateral getrennte Bereiche auf. Beispielsweise kann die Metallschicht als zwei voneinander getrennte Streifen ausgebildet sein, die sich zumindest stellenweise zwischen dem Rahmen und dem Anschlussträger erstrecken. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, dass eine elektrisch isolierende Schicht und/oder ein
Klebstoff stellenweise direkt an den Rahmen und den
Anschlussträger grenzen. Der Rahmen haftet dann besonders gut am Anschlussträger. Ferner ist diese Ausführungsform
besonders vorteilhaft, wenn das Rahmenteil des Rahmens, unter welchem sich die Metallschicht befindet, zwei Abschnitte auf dem Anschlussträger voneinander separiert, wobei in beiden Abschnitten des Anschlussträgers jeweils zumindest ein
Halbleiterchip aufgebracht ist. Die Metallschicht mit den beiden lateral getrennten Bereichen stellt dann sicher, dass es durch die Metallschicht nicht zu einer elektrisch
leitenden Verbindung zwischen den beiden Abschnitten kommen kann. Dadurch erhöht sich insbesondere die ESD-Festigkeit des Bauteils, da Spannungsspitzen und/oder elektrische Ladungen auf diese Weise über die Metallschicht nicht von einem
Abschnitt des Anschlussträgers auf einen anderen Abschnitt des Anschlussträgers überspringen können.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils folgt ein Verlauf der Metallschicht in einer Ebene parallel zu der Haupterstreckungsebene des Anschlussträgers einem Verlauf des Rahmens in einer Ebene parallel zu der Haupterstreckungsebene des Anschlussträgers abschnittsweise oder vollständig. Das heißt, die Metallschicht kann sich entlang des gesamten
Rahmens zwischen dem Rahmen und dem Anschlussträger befinden, sodass die Metallschicht in ihrem Verlauf dem Verlauf des Rahmens vollständig folgt. Alternativ ist es möglich, dass die Metallschicht nur zwischen benachbarten Abschnitten des Anschlussträgers, welche durch ein Rahmenteil des Rahmens voneinander getrennt sind, angeordnet ist. In solchen
Abschnitten, die durch das Rahmenteil voneinander separiert sind, kann die mechanische Spannung aufgrund der Tatsache, dass der Umhüllungskörper beispielsweise von zwei lateralen Seiten gegen den Rahmen und den Anschlussträger bei
thermischer Belastung arbeitet, besonders hoch sein. Der Schutz durch die Metallschicht ist daher in diesem Bereich besonders effektiv.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Metallschicht an ihren freiliegenden Außenflächen von einer elektrisch isolierenden Abdeckschicht bedeckt. Bei der elektrisch isolierenden Abdeckschicht kann es sich beispielsweise um eine Lackschicht handeln, die zum Beispiel auf Epoxidbasis gebildet sein kann. Beispielsweise handelt es sich bei der Lackschicht um eine Lötlackschicht, die zum Beispiel zur Steigerung der Reflexion an ihrer dem Anschlussträger abgewandten Oberseite weiß ausgebildet sein kann. Eine solche elektrisch isolierende Abdeckschicht stellt zum einen sicher, dass die Metallschicht von anderen elektrischen und/oder elektronischen Komponenten des Bauteils isoliert ist. Zum anderen kann die isolierende Abdeckschicht einen weiteren mechanischen Schutz des Anschlussträgers vor Beschädigung darstellen. Handelt es sich bei dem Bauteil um ein
optoelektronisches Bauteil, so kann die Abdeckschicht auch optische Aufgaben, wie zum Beispiel Reflexion oder Absorption von elektromagnetischer Strahlung, wahrnehmen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils bedeckt die Abdeckschicht stellenweise einen Grundkörper und Kontakte des Anschlussträgers. Das heißt, die Abdeckschicht ist in diesem Fall nicht nur dazu vorgesehen, die Metallschicht elektrisch gegenüber anderen Komponenten des Bauteils zu isolieren, sondern die Abdeckschicht kann die nicht vom
Rahmen bedeckte Oberfläche des Anschlussträgers zu einem Großteil, beispielsweise zu wenigstens 60 %, insbesondere zu wenigstens 75 %, bedecken. Bei der Abdeckschicht handelt es sich dann beispielsweise um eine Schicht aus einem
Lötstopplack, welche den Grundkörper und Kontakte des
Anschlussträgers stellenweise bedeckt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils weist die Metallschicht eine Dicke, gemessen in der vertikalen
Richtung, zwischen wenigstens 8 ym und höchstens 50 ym auf. Zum mechanischen Schutz des Anschlussträgers vor Beschädigung erweist sich dabei insbesondere eine Dicke von wenigstens 12 ym, typischerweise von 30 ym, als besonders vorteilhaft.
Durch die Verwendung eines Metalls anstelle eines elektrisch isolierenden Materials reichen bereits diese geringen Schichtdicken aus, um ausreichenden Schutz vor mechanischer Beschädigung zu bieten.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils umfasst das Bauteil zumindest zwei Abschnitte, wobei die Abschnitte jeweils durch ein Rahmenteil des Rahmens voneinander getrennt sind und jeder Abschnitt zumindest einen Halbleiterchip umfasst. Mit anderen Worten ist der Anschlussträger in zwei oder mehr Abschnitte unterteilt, die jeweils durch ein
Rahmenteil des Rahmens voneinander getrennt sind.
Beispielsweise kann jeder Abschnitt vollständig vom Rahmen umgeben sein, wobei ein Rahmenteil des Rahmens benachbarte Abschnitte voneinander separiert. Die Abschnitte können dadurch durch den Rahmen voneinander getrennte Kavitäten aufweisen, wobei jede Kavität zumindest einen Halbleiterchip aufnimmt. Die Halbleiterchips in den Kavitäten können dann jeweils vom Umhüllungsmaterial umgeben sein, das in den Abschnitten an den Anschlussträger und den begrenzenden Rahmen grenzt. Zumindest zwischen jedem
Rahmenteil und dem Anschlussträger ist dann die hier
beschriebene Metallschicht angeordnet.
Auf diese Weise kann das Bauteil beispielsweise ein
optoelektronisches Bauteil sein, bei dem unterschiedliche Abschnitte unterschiedliche Halbleiterchips beinhalten.
Beispielsweise kann es sich um ein Bauteil handeln, bei dem Leuchtdiodenchips, die Licht voneinander unterschiedlicher Farbe emittieren, in unterschiedlichen Abschnitten angeordnet sind. Darüber hinaus ist es möglich, dass einer der
Abschnitte einen Strahlungsemittierenden Halbleiterchip wie beispielsweise einen Leuchtdiodenchip oder einen
Laserdiodenchip aufweist und zumindest ein weiterer Abschnitt einen strahlungsdetektierenden Halbleiterchip wie beispielsweise eine Fotodiode aufweist. Auf diese Weise kann es sich bei dem Bauteil um ein Bauteil handeln, das zur
Abstandsmessung vorgesehen ist. Beispielsweise kann das Bauteil im Rahmen einer Gestensteuerung einsetzbar sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils
unterscheidet sich die Grundfläche von mindestens zwei der Abschnitte um wenigstens 10 % voneinander. Das heißt, das Bauteil kann beispielsweise einen flächenmäßig größeren und zumindest einen flächenmäßig kleineren Abschnitt aufweisen. Durch die unterschiedlichen Abmessungen der Abschnitte können die thermischen Belastungen an den beiden Seiten des
Rahmenteils, welche den größeren vom kleineren Abschnitt separiert, unterschiedlich groß sein. Auch in diesem Fall erweist sich die schützende Metallschicht als besonders vorteilhaft, da sie die unterschiedlichen mechanischen
Belastungen kompensieren kann, ohne - im Unterschied
beispielsweise zu einer Lackschicht - zu reißen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist jeder Abschnitt in lateraler Richtung von Rahmen begrenzt. Das heißt, der Rahmen umgibt jeden Abschnitt vollständig, sodass jedem Abschnitt eine Kavität zugeordnet ist, die durch den Anschlussträger und den Rahmen an ihrer Unterseite und ihren Seitenflächen begrenzt ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauteils grenzt der Klebstoff direkt an die Bereiche der Metallschicht, den
Grundkörper und den Rahmen an. Der Klebstoff kann auf diese Weise besonders gut eine mechanische Verbindung zwischen dem Anschlussträger und dem Rahmen vermitteln. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Metallschicht versetzt zum Halbleiterchip eine Öffnung auf, die zumindest stellenweise mit Klebstoff befüllt ist. Auf diese Weise können Lufteinschlüsse im Klebstoff vermieden werden, welche zu einer Unterbrechung der Verbindung zwischen
Anschlussträger und Rahmen führen würden. Durch die Öffnung ist das Entweichen von überflüssigem Klebstoff und Luft sichergestellt. Die Öffnung ist dabei versetzt zu den
Halbleiterchips angeordnet, sodass elektromagnetische
Strahlung nicht durch die Öffnung und den Klebstoff in der Öffnung hindurch von einem Halbleiterchip des Bauteils zu einem anderen Halbleiterchip des Bauteils gelangen kann.
Mehrere, also zumindest zwei, Öffnungen können hierbei räumlich versetzt zueinander in den unterschiedlichen
Bereichen der Metallschicht angeordnet sein, sodass auch dadurch ein Leckpfad für die elektromagnetische Strahlung ausgeschlossen werden kann. Es wird darüber hinaus ein Anschlussträger angegeben. Der Anschlussträger kann dabei insbesondere in einem hier
beschriebenen Bauteil Verwendung finden. Das heißt, sämtliche in Verbindung mit dem Bauteil beschriebenen Merkmale sind auch für den Anschlussträger offenbart und umgekehrt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Anschlussträgers umfasst der Anschlussträger einen Grundkörper, der mit einem elektrisch isolierenden Material gebildet ist. Beispielsweise handelt es sich bei dem Anschlussträger um eine FR4- Leiterplatte, bei der der Grundkörper durch ein gefülltes Epoxidmaterial gebildet ist. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Anschlussträgers umfasst der Anschlussträger zumindest einen Kontakt, der an einer Oberseite des Grundkörpers befestigt ist. Der Kontakt ist beispielsweise als Metallschicht ausgebildet und kann dazu vorgesehen sein, dass ein Halbleiterchip am Kontakt elektrisch angeschlossen und gegebenenfalls mechanisch verbunden wird. Insbesondere umfasst der Anschlussträger zumindest zwei Kontakte, sodass ein Halbleiterchip über die Kontakte elektrisch anschließbar ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der
Anschlussträger zumindest eine Metallschicht, die an der Oberseite des Grundkörpers befestigt ist, wobei die
Metallschicht nicht zu einer elektrischen Kontaktierung und/oder einer Bestromung vorgesehen ist. Das heißt, anders als die Kontakte, ist die Metallschicht beispielsweise derart am Anschlussträger platziert, dass ein elektrisches
Anschließen der Metallschicht nicht möglich ist oder die Metallschicht ist mit keiner weiteren Komponenten des
Anschlussträgers elektrisch leitend verbunden, welche ein elektrisches Anschließen der Metallschicht im Betrieb
ermöglichen würden. Zum Beispiel kann der Anschlussträger Kontaktstellen zur äußeren Kontaktierung des Anschlussträgers aufweisen, die durch Leiterbahnen mit den Kontakten des
Anschlussträgers verbunden sind. Die Metallschicht ist dann mit den Kontaktstellen nicht elektrisch leitend verbunden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird ein
Anschlussträger angegeben, mit
- einem Grundkörper, der mit einem elektrisch isolierenden Material gebildet ist,
- zumindest einem Kontakt, der an einer Oberseite des
Grundkörpers befestigt ist, und - zumindest einer Metallschicht, die an der Oberseite des Grundkörpers befestigt ist, wobei die Metallschicht nicht zu einer elektrischen Kontaktierung und/oder einer Bestromung vorgesehen ist.
Bei dem Anschlussträger ist es insbesondere möglich, dass die Kontakte und die Metallschicht mit dem gleichen Material, also dem gleichen Metall oder der gleichen Metallverbindung, gebildet sind. Ferner ist es möglich, dass die Kontakte und die Metallschicht im gleichen Herstellungsschritt,
beispielsweise durch Aufdampfen am Grundkörper des
Anschlussträgers, befestigt werden. Dabei ist es auch
möglich, dass die Kontakte und die Metallschicht eine
voneinander unterschiedliche Dicke aufweisen. Insbesondere kann die Metallschicht dicker als die Kontakte ausgebildet sein .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Anschlussträgers bedeckt eine elektrisch isolierende Abdeckschicht den
Grundkörper an der Oberseite des Grundkörpers, wobei jeder der zumindest einen Kontakte stellenweise frei von der
Abdeckschicht ist und die Metallschicht an vom Grundkörper nicht überdeckten Bereichen ihrer Außenfläche vollständig von der Abdeckschicht bedeckt ist. Mit anderen Worten kann die elektrisch isolierende Abdeckschicht dafür sorgen, dass die Metallschicht elektrisch nicht anschließbar ist. Bei der elektrisch isolierenden Abdeckschicht kann es sich dann beispielsweise um eine Lackschicht, insbesondere eine
Lötstopplackschicht , handeln.
Im Folgenden werden das hier beschriebene Bauteil und der hier beschriebene Anschlussträger anhand von Ausführungsbeispielen und den zugehörigen Figuren näher erläutert .
Die Figur 1 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen Bauteils.
Die Figuren 2 und 3 zeigen schematische Seitenansichten eines Ausschnitts des in der Figur 1 dargestellten Bauteils. Anhand der Figur 4 ist ein Beispiel für die Wirkungsweise eines hier beschriebenen Bauteils näher erläutert.
Die Figuren 5 bis 7 zeigen schematische Darstellungen von Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen Bauteilen.
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren
dargestellten Elemente untereinander sind nicht als
maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere
Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein.
Das in den Figuren dargestellte Bauteil umfasst einen
Anschlussträger 1 gemäß eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen Anschlussträgers.
Die Figur 1 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen Bauteils. Dabei ist ein Schnitt durch das Bauteil entlang einer
Haupterstreckungsrichtung des Bauteils dargestellt. Das Bauteil umfasst ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Anschlussträgers 1. Der Anschlussträger 1 umfasst einen Grundkörper 10. Der Grundkörper 10 ist mit einem elektrisch isolierenden Material gebildet. Bei dem elektrisch isolierenden Material handelt es sich
beispielsweise um ein gefülltes Epoxidmaterial. Alternativ ist es möglich, dass es sich bei dem elektrisch isolierenden Material um ein Keramikmaterial handelt. Ferner umfasst der Anschlussträger 1 Kontakte 12, 13, die zum elektrischen
Anschließen von elektrischen Komponenten des Bauteils wie beispielsweise Halbleiterchips 4 vorgesehen sind.
Beispielsweise kann ein Halbleiterchip 4 auf einem der
Kontakte 12 angeordnet sein und über einen Kontaktdraht 6 mit einem weiteren Kontakt 13 des Anschlussträgers 1 verbunden sein.
Der Anschlussträger 1 umfasst weiter eine elektrisch
isolierende Abdeckschicht 11, bei der es sich beispielsweise um eine Lötstopplackschicht handelt. Die elektrisch
isolierende Abdeckschicht 11 kann eine freiliegende Oberseite des Grundkörpers 10 vollständig bedecken, wobei auch Teile der Kontakte 12, 13 von der elektrisch isolierenden
Abdeckschicht 11 bedeckt sein können. Der Anschlussträger 1 umfasst weiter eine Metallschicht 5. Die Metallschicht 5 ist nicht zum elektrischen Anschluss einer weiteren Komponente des Anschlussträgers 1 oder des gesamten Bauteils vorgesehen. Die Metallschicht 5 ist
beispielsweise aus dem gleichen Material wie die Kontakte 12, 13 des Anschlussträgers gebildet. Beispielsweise enthalten die Kontakte 12, 13 und die Metallschicht 5 Kupfer oder bestehen aus diesem. Das Bauteil umfasst weiter einen Rahmen 2, welcher beispielsweise bündig mit den äußeren Seitenflächen des
Anschlussträgers 1 abschließt. Der Rahmen 2 überragt den Anschlussträger an seiner Oberseite in einer vertikalen
Richtung, die zu lateralen Richtungen, welche parallel zur Haupterstreckungsebene des Anschlussträgers 1 verlaufen, senkrecht verläuft.
In der Figur 1 ist ein Riss 9 im Grundkörper 10 des
Anschlussträgers 1 angedeutet, der auftreten kann, wenn die schützende Metallschicht 5 nicht vorhanden ist. Insbesondere durch Separation zwischen dem Umhüllungskörper 3 und dem Rahmen 2 bei thermischer Belastung tritt eine mechanische Spannung auf, die den Riss 9 verursachen kann. Das heißt, ein Defekt, der im Verbund aus Rahmen 2 und Umhüllungskörper 3 entsteht, kann sich ohne die Metallschicht 5 in den
Anschlussträger 1 und dort insbesondere in den Grundkörper 10 weiter fortsetzen, was insgesamt zu einem Bruch des Bauteils an dieser Stelle führen kann.
Vorliegend weist das Bauteil Abschnitte 7a, 7b, 7c auf, welche jeweils in den lateralen Richtungen vollständig vom Rahmen 2 umgeben sind. Dabei trennen die Rahmenteile 21 benachbarte Abschnitte 7a, 7b, 7c voneinander. Die
Metallschicht 5 ist zumindest im Bereich der Rahmenteile 21 zwischen dem Grundkörper 10 des Anschlussträgers 1 und dem Rahmen 21 angeordnet. Treten nun mechanische Belastungen während eines Erhitzens oder Abkühlens des Bauteils aufgrund der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Rahmen 2, dem Anschlussträger 1 und dem
Umhüllungskörper 3 auf, so verhindert die Metallschicht 5 eine Ausbreitung von Rissen 9 in den Anschlussträger 1 hinein. Auf diese Weise ist das hier beschriebene Bauteil mechanisch besonders stabil. Die Metallschicht 5 weist dabei beispielsweise eine Dicke von 30 ym auf und kann dicker ausgebildet sein als die Kontakte 12, 13. Aufgrund der geringen Dicke der Metallschicht 5 erhöht sich die
Gesamtdicke des Bauteils kaum.
In den Abschnitten 7a, 7b, 7c sind die durch den Rahmen 2 begrenzten Kavitäten jeweils mit einem Umhüllungskörper 3 befüllt. Handelt es sich bei den Halbleiterchips 4
beispielsweise um optoelektronische Halbleiterchips, so sind die Umhüllungskörper 3 zumindest strahlungsdurchlässig oder sogar transparent ausgebildet.
Anders als in der Figur 1 angedeutet, ist es auch möglich, dass die Metallschicht 5 entlang des gesamten Rahmens zwischen dem Rahmen 2 und dem Anschlussträger 1 angeordnet ist. Die Metallschicht 5 verläuft dann nicht nur
abschnittsweise, sondern vollständig entlang des Rahmens 2 zwischen dem Rahmen 2 und dem Anschlussträger 1.
In Verbindung mit den Figuren 2 und 3 sind zwei
unterschiedliche Ausführungsformen der Metallschicht 5 angedeutet . In der Figur 2 ist dargestellt, dass die Metallschicht 5 als eine einfach zusammenhängende Metallschicht ausgebildet ist, die in einer lateralen Richtung senkrecht zur
Haupterstreckungsrichtung des Rahmens eine Breite aufweist, die größer ist als die Breite des Rahmens. Die Metallschicht 5 steht daher in der lateralen Richtung über den Rahmen über und befindet sich stellenweise innerhalb der vom Rahmen umschlossenen Kavität in den Abschnitten 7a, 7b und 7c. Das heißt, der Umhüllungskörper 3 überdeckt die Metallschicht 5 stellenweise. Zwischen der Metallschicht 5, dem Rahmen 2 und dem Umhüllungskörper 3 können weitere Materialien wie
beispielsweise die elektrisch isolierende Abdeckschicht 11 und/oder ein Klebstoff angeordnet sein. Es ist aber auch möglich, dass sich die Metallschicht 5 und der Rahmen 2 zumindest abschnittsweise in direktem Kontakt miteinander befinden .
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Figur 2 weist die Metallschicht 5 im Ausführungsbeispiel der Figur 3 zwei lateral getrennte Bereich 51, 52 auf, sodass entlang einer Mittelachse des Rahmens 2 kein Material der Metallschicht 5 zwischen dem Rahmen 2 und dem Anschlussträger angeordnet ist. Mit anderen Worten ist die Metallschicht in zwei elektrisch voneinander isolierte Bereiche getrennt. Die Metallschicht ist hier gezielt nur dort eingebracht, wo die mechanische Belastung während einer thermischen Zyklenbelastung am größten ist. Dies ist an der Stelle, an der der
Umhüllungskörper 3, der Rahmen 2 und der Anschlussträger 3 aufeinandertreffen. Die unterschiedlichen thermischen
Ausdehnungskoeffizienten, die aufgrund der unterschiedlichen Materialien von Anschlussträger 1, Rahmen 2 und
Umhüllungskörper 3 zustande kommen, wirken sich an diesen Stellen am stärksten aus.
Darüber hinaus erhöht ein Auftrennen der Metallschicht 2 in zumindest zwei voneinander getrennte Bereiche 51, 52 die ESD- Festigkeit, da es zu keinem Überspringen von elektrischen Ladungen zwischen den unterschiedlichen Abschnitten 7a, 7b, 7c des Bauteils kommen kann.
In Verbindung mit den Figuren 1, 2 und 3 ist ein Bauteil beschrieben, das drei Abschnitte 7a, 7b, 7c aufweist, die durch jeweils ein Rahmenteil 21 voneinander getrennt sind. Anders als in den Figuren dargestellt, kann es sich bei einem hier beschriebenen Bauteil jedoch auch um ein Bauteil handeln, das mehr oder weniger Abschnitte aufweist.
Insbesondere ist es auch möglich, dass das Bauteil genau einen Abschnitt aufweist, der in lateraler Richtung vom
Rahmen 2 vollständig umgeben ist. In diesem Fall ist es insbesondere möglich, dass die Metallschicht 5 in ihrem
Verlauf dem Verlauf des Rahmens vollständig folgt, sodass die Metallschicht 5 den Halbleiterchip 4 vollständig rahmenförmig umgibt .
Anhand der Figur 4 ist ein Beispiel für die Wirkungsweise eines hier beschriebenen Bauteils näher erläutert. Das
Bauteil der Figur 4 umfasst einen Anschlussträger 1 mit einem Grundkörper 10, auf dem die Kontakte 12, 13 zur Kontaktierung der Halbleiterchips 4 angeordnet sind.
Die Halbleiterchips 4 umfassen beispielsweise einen ersten Halbleiterchip 4a, der als Sender ausgebildet ist. Zum
Beispiel ist dieser erste Halbleiterchip 4a durch einen
Leuchtdiodenchip gebildet, der im Betrieb elektromagnetische Strahlung 8 aussendet. Ein zweiter Halbleiterchip 4b der Halbleiterchips 4 kann als Empfänger ausgebildet sein, der zum Beispiel eine Fotodiode ist, die zur Detektion der vom ersten Halbleiterchip 4a im Betrieb erzeugten
elektromagnetischen Strahlung 8 ausgebildet ist.
Beim Bauteil der Figur 4 ist der Rahmen 2 mittels eines Klebstoffs 7 am Anschlussträger befestigt. Beispielsweise grenzt der Klebstoff 7 direkt an den Grundkörper 10 und den Rahmen 2. Wie nun aus der Figur 4 ersichtlich ist, ist durch den Klebstoff 7 hindurch ein Übersprechen von elektromagnetischer Strahlung 8 von einem Abschnitt 7b des Bauteils mit dem ersten Halbleiterchip 4a in einen anderen Abschnitt 7c des Bauteils mit dem zweiten Halbleiterchip 4b möglich. Auf diese Weise stellt sich im detektierten Signal des zweiten Halbeleiterchips 4b ein Grundrauschen ein, das für die Auswertung des Signals störend ist.
Im Unterschied zu Figur 4 zeigt die Figur 5 ein
Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen Bauteils, bei dem die oben beschriebenen lateral getrennten Bereiche 51, 52 der Metallschicht 5 am Rand des Rahmens 2 entlang einer
Mittelachse des Rahmens verlaufen. Zwischen den Bereichen 51, 52 ist der Klebstoff 7 angeordnet, der auf diese Weise von der elektromagnetischen Strahlung 8 abgeschirmt ist und ein Übersprechen der elektromagnetischen Strahlung 8 zwischen den Abschnitten 7b, 7c verhindert.
Die Figur 6 zeigt für ein Ausführungsbeispiel eines solchen Bauteils die Draufsicht. Dort sind die Bereiche 51, 52 der Metallschicht ausschließlich entlang des Rahmenteils 21 vorgesehen, welches die benachbarten Abschnitte voneinander trennt. Versetzt zu den Halbleiterchips 4a, 4b können
Öffnungen 5a in der Metallschicht vorgesehen sein, die stellenweise mit Klebstoff 7 befüllt sind. Diese Öffnungen 5a dienen dazu, Lufteinschlüsse im Klebstoff 7 zu vermeiden, welche eine Haftfläche zwischen dem Klebstoff und dem Rahmen einerseits sowie dem Klebstoff 7 und dem Anschlussträger 1 andererseits verkleinern würden. Die Draufsicht der Figur 7 zeigt, dass die Metallschicht 5 umlaufend ausgebildet sein kann. Sie kann dann ebenfalls als Abstandshalter verwendet werden. Ferner ist in der Figur 7 dargestellt, dass die Öffnungen 5a nicht nur versetzt zu den Halbleiterchips 4a, 4b, sondern auch versetzt zueinander ausgebildet sein können. Auf diese Weise ist ein Leckpfad für elektromagnetische Strahlung wirkungsvoll verhindert. Es wird die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE
102016125909.8 beansprucht, die hiermit durch Rückbezug aufgenommen ist.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Bezugs zeichenliste
1 Anschlussträger
10 Grundkörper
11 Abdeckschicht
12 Kontakt
13 Kontakt
2 Rahmen
21 Rahmenteil
3 Umhüllungskörper
4 Halbleiterchip
4a erster Halbleiterchip
4b zweiter Halbleiterchip
5 Metallschicht
5a Öffnung
51 Bereich
52 Bereich
6 Kontaktdraht
7 Klebstoff
7a Abschnitt
7b Abschnitt
7c Abschnitt
8 elektromagnetische Strahlung

Claims

Patentansprüche
1. Bauteil mit
- einem Anschlussträger (1), einem Rahmen (2) und einem
Umhüllungskörper (3), wobei der Anschlussträger (1), der
Umhüllungskörper (3) und/oder der Rahmen (2) unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten aufweisen,
- einem Halbleiterchip (4), der mechanisch und elektrisch mit dem Anschlussträger (1) verbunden ist, und
- einer Metallschicht (5) , die zwischen dem Anschlussträger (1) und dem Rahmen (2) angeordnet ist, wobei
- der Umhüllungskörper (3) den Halbleiterchip (4) umgibt und an den Anschlussträger (1) und den Rahmen (2) grenzt,
- die Metallschicht (5) nicht elektrisch leitend
angeschlossen ist, und
- die Metallschicht (5) den Rahmen (2) in einer lateralen Richtung überragt.
2. Bauteil nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem die Metallschicht (5) stellenweise vom
Umhüllungskörper (3) überdeckt ist.
3. Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem die Metallschicht (5) zumindest zwei lateral
getrennte Bereiche (51, 52) aufweist.
4. Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem ein Verlauf der Metallschicht (5) in einer Ebene parallel zu einer Haupterstreckungsebene des Anschlussträgers einem Verlauf des Rahmens (2) in einer Ebene parallel zu der Haupterstreckungsebene des Anschlussträgers abschnittsweise oder vollständig folgt.
5. Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem die Metallschicht (5) an ihrer freiliegenden
Außenfläche von einer elektrisch isolierenden Abdeckschicht (11) bedeckt ist.
6. Bauteil nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem die Abdeckschicht (11) stellenweise einen Grundkörper (10) und Kontakte (12, 13) des Anschlussträgers (10) bedeckt.
7. Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem die Metallschicht (5) eine Dicke zwischen wenigstens 8 ym und höchstens 50 ym aufweist.
8. Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche mit
zumindest zwei Abschnitten (7a, 7b, 7c) , wobei die Abschnitte (7a, 7b, 7c) jeweils durch ein Rahmenteil (21) des Rahmens (2) voneinander getrennt sind und jeder Abschnitt (7a, 7b, 7c) zumindest einen Halbleiterchip (4) umfasst.
9. Bauteil nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem die Grundflächen von zumindest zwei der Abschnitte (7a, 7b, 7c) sich um wenigstens 10 % voneinander
unterscheiden .
10. Bauteil nach einem der beiden vorherigen Ansprüche, bei dem jeder Abschnitt (7a, 7b, 7c) in lateralen Richtungen vom Rahmen (2) begrenzt ist.
11. Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem
- die Metallschicht (5) zumindest zwei lateral getrennte Bereiche (51, 52) aufweist, und - ein Klebstoff (7) zwischen den Bereichen (51, 52)
angeordnet ist, wobei
- der Klebstoff (7) einen Grundkörper (10) des
Anschlussträgers (1) mechanisch mit dem Rahmen (2) verbindet.
12. Bauteil nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem der Klebstoff (7) direkt an die Bereiche (51, 52) der Metallschicht (5), den Grundkörper (10) und den Rahmen (2) grenzt .
13. Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem die Metallschicht (5) versetzt zum Halbleiterchip (4) eine Öffnung (5a) aufweist, die zumindest stellenweise mit Klebstoff (7) befüllt ist.
14. Anschlussträger (1) mit
- einem Grundkörper (10), der mit einem elektrisch
isolierenden Material gebildet ist,
- zumindest einem Kontakt (12, 13), der an einer Oberseite des Grundkörpers (10) befestigt ist, und
- zumindest einer Metallschicht (5) , die an der Oberseite des Grundkörpers (10) befestigt ist, wobei die Metallschicht (5) nicht zu einer elektrischen Kontaktierung und/oder einer Bestromung vorgesehen ist.
15. Anschlussträger nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem eine elektrisch isolierende Abdeckschicht (11) den Grundkörper (10) an der Oberseite des Grundkörpers (10) bedeckt, wobei jeder der zumindest einen Kontakte (12, 13) stellenweise frei von der Abdeckschicht (11) ist und die
Metallschicht (5) an vom Grundkörper (10) nicht überdeckten Bereichen ihrer Außenfläche vollständig von der Abdeckschicht (11) bedeckt ist.
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