WO2018177752A1 - Electronic module - Google Patents

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WO2018177752A1
WO2018177752A1 PCT/EP2018/056412 EP2018056412W WO2018177752A1 WO 2018177752 A1 WO2018177752 A1 WO 2018177752A1 EP 2018056412 W EP2018056412 W EP 2018056412W WO 2018177752 A1 WO2018177752 A1 WO 2018177752A1
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Peter Bartscherer
Thomas Fellner
Martin Sautter
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Robert Bosch Gmbh
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Abstract

The invention relates to an electronic module, comprising a circuit carrier having an upper side and an underside, wherein electrical and/or electronic components are arranged on at least one of said sides. At least one of the electrical and/or electronic components is covered in regions by a plurality of solidified coating compounds, wherein the plurality of coating compounds differ from one another in terms of their viscosity. A first coating compound is arranged adjacently to the at least one side of the circuit carrier, at least in the region of the electrical and/or electronic component. In addition, a second coating compound is arranged in said region above the first coating compound adjacently thereto. This is achieved in particular in such a way that the at least one electrical and/or electronic component is covered by the first coating compound at a partial height th below the component height h and is covered by the second coating compound above the partial height th, wherein the first coating compound has a lower viscosity than the second coating compound at least prior to a solidification.

Description

Beschreibung  description
Titel title
Elektronikmodul  electronic module
Die Erfindung betrifft ein Elektronikmodul, umfassend einen Schaltungsträger und von Umhüllungsmassen umschlossene elektrische und/oder elektronische Bauelemente, gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruches. The invention relates to an electronic module, comprising a circuit carrier and enclosing masses enclosed electrical and / or electronic components, according to the preamble of the independent claim.
Stand der Technik State of the art
Elektrische und/oder elektronische Bauelemente können mittels sogenannten DAM & Fill Verfahren gegenüber mechanischen, chemischen und/oder physikalischen Einflüssen geschützt werden. Bei einem DAM & Fill-Verfahren wird mittels einer höherviskosen, standfesten Reaktionsmasse ein Dammreservoir um die zu schützenden Bauelemente gebaut. Dieses Dammreservoir wird mit einer niederviskosen Reaktionsmasse als Füllmaterial aufgefüllt. Die Füllhöhe hängt vom Füllmaterial und den Anforderungen der dadurch auszubildenden elektronischen Verpackung ab. Die Reaktionsmassen werden in einem zähflüssigen Zustand aufgebracht - die hochviskose Reaktionsmasse beispielsweise durch ein Dispensverfahren und die niedrigviskose Reaktionsmasse beispielsweise durch ein Vergußverfahren. Electrical and / or electronic components can be protected against mechanical, chemical and / or physical influences by means of the so-called DAM & Fill method. In a DAM & Fill process, a dam reservoir is built around the components to be protected by means of a high-viscosity, stable reaction mass. This dam reservoir is filled with a low-viscosity reaction mass as filler. The filling height depends on the filling material and the requirements of the thereby to be formed electronic packaging. The reaction masses are applied in a viscous state - the highly viscous reaction mass, for example, by a dispensing method and the low-viscosity reaction mass, for example by a potting.
Ein solches DAM & Fill Verfahren ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 10 2004 039 693 AI bekannt. Bei stark unterschiedlichen Bauteilhöhen bedingt diese Art des Vergusses, bei welchem sich alle elektrischen Bauelemente unterhalb einer Vergussoberfläche befinden, eine vergleichsweise hohe Füllhöhe und damit einen hohen Volumenbedarf an Vergussmaterial. Such a DAM & Fill method is known for example from the published patent application DE 10 2004 039 693 AI. With very different component heights, this type of encapsulation, in which all electrical components are located below a potting surface, results in a comparatively high filling level and thus a high volume requirement for potting material.
Aus der Offenlegungsschrift DE 195 18 027 AI ist das Umschließen eines elektrischen Bauelementes mit einer hochviskosen und einer niedrigviskosen Masse bekannt. Dabei ist eine Schrägstellung des elektrischen Bauelementes vorgesehen und der Auftrag einer ersten hochviskosen Vergussmasse bis zum höchsten Punkt der schrägliegenden Bauelementenkante. Daraufhin wird eine zweite niedrigviskose Vergussmasse aufgebracht, die noch bevor sie ganz angetrocknet ist über ein flaches Werkzeug nachgeformt wird, in der Art, dass die Abschlussoberfläche einen definierten Abstand zum zuvor genannten höchsten Punkt der Bauelementenkante aufweist. From the patent application DE 195 18 027 AI enclosing an electrical component with a high-viscosity and a low-viscosity mass is known. In this case, an oblique position of the electrical component provided and the order of a first high-viscosity potting compound to the highest point of the oblique component edge. Then, a second low-viscosity potting compound is applied, which is even before it is fully dried over a flat tool is reshaped, such that the end surface has a defined distance from the previously mentioned highest point of the component edge.
Die Patentschrift US6888259B2 zeigt ebenfalls die Verwendung von hochviskosen und niedrigviskosen Massen, die jeweils unterschiedliche elektrische Bauelemente vollständig umschließen. The patent US6888259B2 also shows the use of high-viscosity and low-viscosity compositions which completely enclose different electrical components.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Vorteile advantages
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen sparsamen Einsatz von Umhüllungsmassen auch bei Vorliegen von elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen mit stark unterschiedlichen Bauteilhöhen zu erreichen. The invention is based on the object to achieve an economical use of encapsulants even in the presence of electrical and / or electronic components with very different component heights.
Diese Aufgabe wird durch ein Elektronikmodul mit den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruches gelöst. This object is achieved by an electronic module with the characterizing features of the independent claim.
Ausgegangen wird von einem Elektronikmodul, umfassend einen Schaltungsträger mit einer Ober- und einer Unterseite, wobei auf zumindest einer der Seiten elektrische und/oder elektronische Bauelemente angeordnet sind. Zumindest eines der elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente ist von mehreren verfestigten Umhüllungsmassen jeweils bereichsweise umschlossen, wobei sich die mehreren Umhüllungsmassen in ihrer jeweiligen Viskosität zueinander unterscheiden. Dabei steht das zumindest eine elektrische und/oder elektronische Bauelement von der zumindest einen Seite des Schaltungsträgers mit einer Bauteilhöhe h ab. Die Bauteilhöhe h ergibt sich als Abstand des höchsten Punktes des elektrischen und/oder elektronischen Bauelementes senkrecht zur Seitenoberfläche des Schaltungsträgers. Angrenzend an die zumindest eine Seite des Schaltungsträgers ist zumindest im Bereich des einen elektrischen und/oder elektronischen Bauelementes eine erste Umhüllungsmasse angeordnet. Zusätzlich ist dem besagten Bereich über der ersten Umhüllungsmasse zu dieser an- grenzend eine zweite Umhüllungsmasse angeordnet. Hierbei kann die zweite Umhüllungsmasse nur einen Teil des aus der ersten Umhüllungsmasse herausragenden elektrischen und/oder elektronischen Bauelements abdecken. Dies bietet sich beispielsweise dann an, wenn das elektronische und/oder elektrische Bauelement bereits verpackt ist, zumindest ein elektrischer Anschluss jedoch oberhalb der ersten Umhüllungsmasse angeordnet ist, welcher dann von der zweiten Umhüllungsmasse vollständig und diesen überragend abgedeckt ist. Bevorzugt schließt die zweite Umhüllungsmasse über der Bauteilhöhe h abstehend ab. Somit ist das zumindest eine elektrische und/oder elektronisches Bauelement vollständig in der ersten und zweiten Umhüllungsmasse eingebettet. Das Einbetten in beide Umhüllungsmassen erfolgt insbesondere derart, dass das zumindest eine elektrische und/oder elektronische Bauelement auf einer Teilhöhe th unterhalb der Bauteilhöhe h von der ersten Umhüllungsmasse und oberhalb der Teilhöhe th von der zweiten Umhüllungsmasse umschlossen ist, wobei die erste Umhüllungsmasse zumindest vor einer Verfestigung beider Umhüllungsmassen eine niedrigere Viskosität aufweist als die zweite Umhüllungsmasse. Insbesondere ist die Viskosität der zweiten Umhüllungsmasse so gewählt, dass diese standfest bis zu einer Verfestigung entgegen einer Schwerkraft auf dem zumindest einen elektrischen und/oder elektronischen Bauelements haften bleibt. Dadurch lassen sich vorteilhaft vor allem hohe Bauteile oder elektrische Kontakte selektiv elektrisch und/oder mechanisch mit der zweiten, höher viskosen, insbesondere hochviskosen Umhüllungsmasse schützen. Unabhängig von einer Bauteilhöhe h kann daher dieses und/oder weitere elektrische und/oder elektronische Bauteile dann nur bodennah zu der zumindest einen Seite des Schaltungsträgers zumin- dest teilweise in der ersten, insbesondere vor dem Verfestigen der niederviskosen Umhüllungsmasse zusätzlich schützend eingebettet sein. Der Mengeneinsatz von Umhüllungsmassen, sowohl der ersten als auch der zweiten Umhüllungsmasse, kann dadurch optimiert und insbesondere für eine vorliegende Be- stückungstopologie maximal reduziert ausgelegt sein. Dadurch lassen sich die Herstellkosten eines verpackten Elektronikmoduls vorteilhaft senken, ohne dassThe starting point is an electronic module comprising a circuit carrier having an upper side and a lower side, electrical and / or electronic components being arranged on at least one of the sides. At least one of the electrical and / or electronic components is in each case partially enclosed by a plurality of solidified encapsulant masses, wherein the plurality of encapsulant masses differ from each other in their respective viscosity. In this case, the at least one electrical and / or electronic component projects from the at least one side of the circuit carrier with a component height h. The component height h results as the distance of the highest point of the electrical and / or electronic component perpendicular to the side surface of the circuit carrier. Adjacent to the at least one side of the circuit carrier, a first encapsulation compound is arranged at least in the region of the one electrical and / or electronic component. In addition, said region above the first cladding mass is associated with said first cladding mass. bordering a second coating mass arranged. In this case, the second encapsulant mass can cover only a part of the electrical and / or electronic component protruding from the first encapsulant. This is suitable, for example, when the electronic and / or electrical component is already packed, but at least one electrical connection is arranged above the first encapsulation compound, which is then completely covered by the second encapsulation compound and projectingly overlapping it. Preferably, the second cladding composition overhangs the component height h. Thus, the at least one electrical and / or electronic component is completely embedded in the first and second encapsulant. The embedding in both cladding masses takes place in particular such that the at least one electrical and / or electronic component is enclosed at a partial height th below the component height h of the first cladding mass and above the partial height th of the second cladding mass, wherein the first cladding mass at least before a Solidification of both coating compositions has a lower viscosity than the second coating composition. In particular, the viscosity of the second coating mass is selected such that it remains stable until it solidifies against gravitational force on the at least one electrical and / or electronic component. As a result, it is advantageously possible, above all, to protect high components or electrical contacts selectively electrically and / or mechanically with the second, higher-viscosity, in particular high-viscosity, encapsulating compound. Irrespective of a component height h, therefore, this and / or further electrical and / or electronic components can then be embedded only protectively at ground level to the at least one side of the circuit carrier at least partially in the first, in particular prior to solidification of the low-viscosity encapsulant. The quantity use of coating masses, both of the first and of the second coating mass, can thereby be optimized and, in particular, designed to be maximally reduced for a present packaging topology. As a result, the production costs of a packaged electronic module can advantageously be reduced without
Abstriche hinsichtlich einer Schutzwirkung einer auszubildenden Verpackung erfolgen. Die zweite Umhüllungsmasse kann beispielsweise durch ein Dispensverfahren aufgebracht werden, wogegen die erste Umhüllungsmasse bevorzugt durch ein Vergussverfahren, insbesondere flächendeckend, aufgebracht wird. Die niedrigviskose Umhüllungsmasse zeigt die Eigenart, sich vor dem Verfestigen nicht formstabil halten zu können und zu zerfließen. Im verfestigten Zustand zeigt die niedrigviskose Umhüllungsmasse daher eine dem Schaltungsträger abgewandte Abschlussoberfläche auf, welche in ihrer lateralen Erstreckung ausnivelliert ist, d.h. aufgrund eines Zerfließens eben ausgeformt ist. Die höherviskose Umhüllungsmasse verbleibt dagegen auch vor dem Verfestigen in einem form- stabilen Zustand, so dass im Gegensatz zur niedrig viskosen Umhüllungsmasse kein Ausnivellieren durch ein Zerfließen erfolgt. Insbesondere zeigt sich nach dem Verfestigen dann eine Erhebung aus der hochviskosen Umhüllungsmasse, welche gegenüber einer sie umgebenden ausnivellierten Abschlussoberfläche, insbesondere aus der verfestigten niedrig viskosen Umhüllungsmasse, absteht. Als Grundmaterial für die Umhüllungsmassen können beispielsweise Epoxid-,Reductions in the protective effect of an apprentice packaging. The second wrapping mass can be applied, for example, by a dispensing method, whereas the first wrapping mass is preferably applied by a potting method, in particular covering the whole area. The low-viscosity coating mass shows the peculiarity of being unable to maintain its shape stability before solidification and to deliquescing. In the solidified state The low-viscosity encapsulation compound therefore exhibits a termination surface which faces away from the circuit carrier and which is leveled out in its lateral extent, ie which is flat due to deliquescence. On the other hand, the higher-viscosity encapsulant remains in a dimensionally stable state even before solidification, so that, in contrast to the low-viscosity encapsulant, no leveling takes place due to deliquescence. In particular, after the solidification, a protrusion then emerges from the highly viscous coating mass, which protrudes in relation to a surrounding leveled finishing surface, in particular from the solidified, low-viscosity coating mass. As the base material for the encapsulants, for example, epoxy,
PU- oder Silikonmaterialien vorgesehen sein. Die Umhüllungsmassen können das gleiche oder ein zueinander verschiedenes Grundmaterial aufweisen. Zusätzlich können die Umhüllungsmassen Füllstoffe aufweisen, durch welche eine Viskosität der Umhüllungsmasse einstellbar ist. Die höherviskose Umhüllungs- masse weist hierbei sowohl vor als auch nach einer Verfestigung einen höherenPU or silicone materials may be provided. The encapsulants may have the same or a different base material. In addition, the encapsulant masses may comprise fillers, by means of which a viscosity of the encapsulant mass is adjustable. The higher-viscosity encapsulant has a higher level both before and after solidification
Füllstoffgrad auf als die niedrigviskose Umhüllungsmasse. Filler degree as the low-viscosity coating mass.
Geeignete 2 K Epoxidmassen sind beispielsweise XNR 5021 der Fa. Denatite (Fill niederviskos ohne Thixotropierung) und T-919/RH-128 der Fa. Denatite (DAM hochviskos mit Thixotropierung). Diese Grundmaterialien zeichnen sich durch eine trimodale Füllstoffverteilung aus. Suitable 2 K epoxy materials are, for example, XNR 5021 from Fa. Denatite (low viscosity fill without thixotroping) and T-919 / RH-128 from Denatite (DAM highly viscous with thixotroping). These base materials are characterized by a trimodal filler distribution.
Alternativ bieten sich für Silikonmassen eine Kombination aus Semicosil 986 (hochviskoser Klebstoff) und Silgel 612 (niederviskoses Gel) an. Dabei handelt es sich um ungefüllte Silikonsysteme. Die Standfestigkeit des hochviskosen Semicosil 986 entsteht durch die Thixotropierung des Klebstoffs. Alternatively, a combination of Semicosil 986 (high-viscosity adhesive) and Silgel 612 (low-viscosity gel) is available for silicone compounds. These are unfilled silicone systems. The stability of the highly viscous Semicosil 986 is due to the thixotropic nature of the adhesive.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform umschließt die zweite Umhüllungsmasse das zumindest einen elektrische und/oder elektronischen Bauele- ments oberhalb der Teilhöhe th in Form einer Kappe. Die zweite Umhüllungsmasse deckt somit das vom Schaltungsträger abstehende Bauteilende vollständig ab. Zusätzlich umschließt es ausgehend von dem besagten Bauteilende seitliche Bauteilbereiche in Richtung zum Schaltungsträger. Somit ist ein oberer Bereich des elektrischen und/oder elektronischen Bauelementes unmittelbar und vollständig von der zweiten Umhüllungsmasse umschlossen, wenn ein demIn a particularly advantageous embodiment, the second cladding mass encloses the at least one electrical and / or electronic component above the partial height th in the form of a cap. The second cladding mass thus completely covers the component end projecting from the circuit carrier. In addition, it encloses lateral component areas in the direction of the circuit carrier starting from the said component end. Thus, an upper portion of the electrical and / or electronic component is immediately and completely enclosed by the second encapsulant when a
Schaltungsträger zugewandter äußerer Abschnitt des elektrischen und/oder elektronischen Bauelementes als ein unterer Bereich angesehen wird. Im Falle von zylindrischen elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen, wie zum Beispiel aufrecht stehende Kondensatoren oder Spulen, ist die Kappe in Form eines Fingerhutes ausgebildet. Bei quadratischen, rechteckigen oder anderen freien Formgebilden des elektrischen und/oder elektronischen Bauelementes, passt sich der seitliche Formverlauf eines entsprechenden Fingerhutes der vorliegenden Querschnittsausformung über die entsprechend abgedeckte Bauteilhöhe hinweg an. Insgesamt kann dadurch eine Vergussoberfläche aus der ersten Umhüllungsmasse auf ein Höhenniveau abgesenkt werden, bis zu welchem der untere Bereich des zumindest einen elektrischen und/oder elektronischen Bauelementes nicht von der zweiten Umhüllungsmasse umschlossen ist. Dies führt zu einer deutlichen Einsparung der ersten Umhüllungsmasse. Circuit carrier facing outer portion of the electrical and / or electronic component is considered as a lower area. In the case of cylindrical electrical and / or electronic components, such as upstanding capacitors or coils, the cap is in the form of a thimble. In the case of square, rectangular or other free formations of the electrical and / or electronic component, the lateral shape curve of a corresponding thimble of the present cross-sectional shape fits over the correspondingly covered component height. Overall, a potting surface can thereby be lowered from the first wrapping mass to a height level up to which the lower region of the at least one electrical and / or electronic component is not enclosed by the second wrapping mass. This leads to a significant saving of the first wrapping mass.
Eine Weiterbildung des Elektronikmodules sieht vor, dass die zumindest eine Seite des Schaltungsträgers und alle darauf angeordneten elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente mittelbar oder unmittelbar abschließend von einer Schicht der zweiten Umhüllungsmasse vollständig überdeckt sind. Nach dem Verfestigen der zweiten, insbesondere hochviskosen Umhüllungsmasse weist das vorliegende Elektronikmodul vorteilhaft eine allseits umschließende harte Verpackungsoberfläche auf, welche einen ganzheitlichen mechanischen und elektrischen Schutz aller elektrischen und/oder elektronischen Komponenten sicherstellt. A development of the electronic module provides that the at least one side of the circuit carrier and all the electrical and / or electronic components arranged thereon are completely or indirectly covered completely or indirectly by a layer of the second encapsulation compound. After solidification of the second, in particular high-viscosity, encapsulant, the present electronic module advantageously has a hard packaging surface which encloses on all sides and which ensures holistic mechanical and electrical protection of all electrical and / or electronic components.
Bevorzugt ist die Ausführung des Elektronikmodules hierbei derart, dass die zweite Umhüllungsmasse einer Bestückungstopologie der zumindest einen Seite des Schaltungsträgers folgt. Insbesondere folgt die zweite Umhüllungsmasse der Bestückungstopologie derjenigen Bauteile, die eine Bauteilhöhe oberhalb eines festgelegten Mindesthöhenmaßes aufweisen, wobei die zweite Umhüllungsmasse in Bezug auf alle anderen elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente mit einer Bauteilhöhe bis zu dem Mindesthöhenmaß diese vollständig mit einer ausniveliierten Abschlussoberfläche überdeckt. In this case, the design of the electronic module is preferably such that the second encapsulation compound follows an equipping topology of the at least one side of the circuit carrier. In particular, the second cladding mass follows the component topology of those components which have a component height above a specified minimum height dimension, the second cladding mass completely covering it with a finished end surface with respect to all other electrical and / or electronic components having a component height up to the minimum height dimension.
In Weiterbildung des Elektronikmodules ist die zumindest eine Seite des Schaltungsträgers unmittelbar von der ersten Umhüllungsmasse vollständig überdeckt. Dabei ist zwischen dem Körper einer der elektrischen und/oder elektronischenIn a development of the electronic module, the at least one side of the circuit carrier is completely covered directly by the first encapsulation compound. It is between the body of one of the electrical and / or electronic
Bauelemente, bevorzugt aller elektrischen und elektronischen Bauelemente, und dem Schaltungsträger ein Abstandsspalt ausgebildet, welcher von dem ersten Umhüllungsmaterial gefüllt ist. Auf diese Weise ist eine Hohlraumfreie Umschließung aller elektrischer und/oder elektronischer Komponenten ermöglicht, auch an den Stellen, die von der insbesondere höher viskosen zweiten Umhüllungsmasse nicht durch ihr Fließvermögen eingenommen werden können. Zusätzlich können dadurch kleine elektrische und/oder elektronische Bauteile einheitlich durch eine verfestigbare Vergussmasse aus der ersten Umhüllungsmasse schützend eingebettet werden. Components, preferably all electrical and electronic components, and the circuit carrier is formed a gap gap which is filled by the first wrapping material. In this way, a cavity-free enclosure of all electrical and / or electronic components is possible, even at the points that can not be taken by the particular higher viscous second wrapping mass by their fluidity. In addition, this small electrical and / or electronic components can be uniformly embedded protectively by a solidifiable potting compound from the first cladding mass.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Elektronikmoduls zeigt sich darin, dass die zumindest eine Seite des Schaltungsträgers unmittelbar von einer Schicht der ersten Umhüllungsmasse mit einer Schichtabschlusshöhe slh vollständig überdeckt ist. Zusätzlich ist dabei die Schichtabschlusshöhe slh größer ist als die umschlossene Teilhöhe th des zumindest einen elektrischen und/oder elektronischen Bauelements. Ferner ragt dann die zweite Umhüllungsmasse zumindest im Bereich des zumindest einen elektrischen und/oder elektronischen Bauelements bereichsweise in die Schicht der ersten Umhüllungsmasse hinein. A preferred embodiment of the electronic module is shown in that the at least one side of the circuit substrate is completely covered directly by a layer of the first cladding mass with a Schichtabschlusshöhe slh. In addition, the layer finish height slh is greater than the enclosed part height th of the at least one electrical and / or electronic component. Furthermore, the second cladding mass then protrudes into the layer of the first cladding mass, at least in the area of the at least one electrical and / or electronic component.
Dadurch ist zwischen der Teilhöhe th und der Schichtabschlusshöhe slh ein Überlappungsbereich zwischen der ersten und der zweiten Umhüllungsmasse ausgebildet. Der Überlappungsbereich stellt vorteilhaft sicher, dass in Grenzbereichen, an denen beide Umhüllungsmassen unmittelbar aneinanderstoßen, die Gefahr von Lücken und Kriechpfaden ausgeschlossen werden können. Auf diese Weise ist ein optimaler elektrostatischer Schutz gegen Spannungsdurchschlägen bis zu dem oder weiteren elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen gegeben. As a result, an overlap region between the first and the second encapsulant mass is formed between the partial height th and the slice end height slh. The overlapping area advantageously ensures that the danger of gaps and creepage paths can be excluded in border areas where both encasing masses directly abut one another. In this way, an optimal electrostatic protection against voltage breakdowns to the or other electrical and / or electronic components is given.
Besonders gute Ergebnisse zeigen sich bei einer ersten Umhüllungsmasse, welche vor einem Verfestigen eine Viskosität von <80 Pas (gemäß Sl-Einheiten- system), insbesondere 1 - 10 Pas, aufweist. Gleiches gilt für eine zweite Umhül- lungsmasse mit einer Viskosität vor dem Verfestigen von >200 Pas, insbesondere von 300 - 600 Pas, welche somit deutlich höher viskoser gewählt ist. Bevorzugt sind beide Umhüllungsmassen durch einen Erhärtungsprozess verfestigbar. Der Erhärtungsprozess kann beispielsweise initiiert oder unterstützt sein durch eine Temperaturbehandlung, einen Trocknungsvorgang und/oder durch einen chemischen und/oder physikalischen Umwandlungsprozess der jeweiligen Umhüllungsmassen. Beispielsweise kann ein chemisches Vernetzen der Umhül- lungsmassen infolge einer Bestrahlung durch UV-Licht zu deren Verfestigung führen. Bevorzugt ist die erste Umhüllungsmasse durch ein Vergussverfahren und die zweite Umhüllungsmasse durch ein Dispensverfahren aufbringbar. Es sind auch andere vorteilhafte Verfahren zum Aufbringen der ersten und/oder der zweiten Umhüllungsmasse denkbar. Particularly good results are shown by a first coating mass, which before solidification has a viscosity of <80 Pas (according to the SI unit system), in particular 1-10 Pas. The same applies to a second encapsulant having a viscosity before solidification of> 200 Pas, in particular from 300 to 600 Pas, which is thus chosen to be significantly more viscous. Both encapsulants are preferably solidifiable by a hardening process. The hardening process may, for example, be initiated or assisted by a temperature treatment, a drying process and / or by a chemical and / or physical conversion process of the respective coating masses. For example, chemical cross-linking of the wraps As a result of irradiation by UV light lead to their solidification pulp. Preferably, the first coating mass can be applied by a casting process and the second coating composition by a dispensing process. Other advantageous methods for applying the first and / or the second wrapping mass are also conceivable.
Vorteilhafte Ausführungen des Elektronikmoduls ergeben sich dadurch, dass die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente zumindest eine erste und eine zweite Gruppe an Bauelementen bilden, wobei die erste Gruppe zumindest das eine elektrische und/oder elektronische Bauelement umfasst (d.h. jenes jeweils bereichsweise von beiden Umhüllungsmassen umschlossene gemäß dem Oberbegriff) und die zweite Gruppe zumindest ein weiteres elektrisches und/oder elektronisches Bauelement umfasst, welches vollständig von der ersten Umhüllungsmasse umschlossen ist. Dies gilt insbesondere für eine solche Ausführung, bei welcher besonders hohe elektrische und/oder elektronische Bauteile oberhalb eines festgelegten Mindesthöhenmaß in ihrem oberen Bereich von einer Kappe aus der zweiten Umhüllungsmasse umschlossen sind und ein unterer Bereich sowie alle weiteren elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente bis zu dem Mindesthöhenmaß ausschließlich von der ersten Umhüllungsmasse um- schlössen sind. Die erste Umhüllungsmasse ist hierbei weiter bevorzugt als eineAdvantageous embodiments of the electronic module result from the fact that the electrical and / or electronic components form at least a first and a second group of components, wherein the first group comprises at least one electrical and / or electronic component (ie that in each case partially enclosed by two enveloping masses according to the preamble) and the second group comprises at least one further electrical and / or electronic component which is completely enclosed by the first encapsulation compound. This applies in particular to such an embodiment in which particularly high electrical and / or electronic components above a specified minimum height dimension are enclosed in their upper region by a cap of the second encapsulation compound and a lower region and all other electrical and / or electronic components up to the minimum height dimension exclusively by the first wrapping mass are. The first coating mass is more preferred than a first
Schicht aufgebracht, welche die zumindest eine Seite des Schaltungsträgers vollständig mit einer Schichtabschlusshöhe slh überdeckt. Hierbei ergibt sich ein besonders reduzierter Einsatzbedarf an beiden Umhüllungsmassen bei Vorliegen eines hohen elektrischen und/oder mechanischen Schutzes. Layer applied, which covers the at least one side of the circuit substrate completely with a Schichtabschlusshöhe slh. This results in a particularly reduced need for use of both enveloping masses in the presence of a high electrical and / or mechanical protection.
In einer alternativen Ausführung des Elektronikmodules bilden die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente zumindest eine erste und eine zweite Gruppe an Bauelementen, wobei die erste Gruppe und die zweite Gruppe jeweils zumindest das eine elektrische und/oder elektronische Bauelement umfasst (d.h. jenes jeweils bereichsweise von beiden Umhüllungsmassen umschlossene gemäß dem Oberbegriff). Dabei sind die zumindest eine Seite des Schaltungsträ¬ gers und die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente nur der ersten Gruppe durch eine Schichte aus der zweiten Umhüllungsmasse mit einer ausnivellierten Schichtabschlusshöhe s2h vollständig überdeckt. Ferner stehen die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente der zweiten Gruppe über dieIn an alternative embodiment of the electronic module, the electrical and / or electronic components form at least a first and a second group of components, wherein the first group and the second group each comprise at least one electrical and / or electronic component (ie, each of these two areas Envelope masses enclosed according to the preamble). The at least one side of the Schaltungsträ ¬ gers and the electrical and / or electronic components only of the first group by a layer of the second enveloping body with a leveled adjusting layer termination height s2h are completely covered. Furthermore, the electrical and / or electronic components of the second group are on the
Schichtabschlusshöhe s2h über. Die Schichtabschlusshöhe s2h ergibt sich als Abstand der abschließenden Schichtoberfläche der zweiten Umhüllungsmasse senkrecht zu der Seitenoberfläche des Schaltungsträgers. Ausnivelliert bedeutet in diesem Zusammenhang das Einstellen einer nahezu ebenen Oberfläche aufgrund eines Fließvermögens der zweiten Umhüllungsmasse vor einer Verfesti- gung (z.B. als Vergussmasse) oder durch einen entsprechenden flächigen Auftrag, beispielsweise einem Dispensen. Layer completion height s2h over. The layer completion height s2h results as Distance of the final layer surface of the second cladding mass perpendicular to the side surface of the circuit carrier. In this context, leveling means the setting of an almost flat surface due to a fluidity of the second coating mass before solidification (eg as potting compound) or by a corresponding planar application, for example dispensing.
Grundsätzlich ergeben sich Materialeinsparpotentiale dann, wenn ein elektrisches und/oder elektronisches Bauelement der ersten Gruppe mit der kleinsten Bauteilhöhe hlmin mehr als 10%, 25% oder 50% größer ist als ein elektrisches und/oder elektronisches Bauelement der zweiten Gruppe mit der größten Bauteilhöhe h2max. Die größte Bauteilhöhe h2max kann hierbei dem zuvor genannten Mindesthöhenmaß entsprechen, während die kleinste Bauteilhöhe hlmin über dieser liegt. In principle, material saving potentials result if an electrical and / or electronic component of the first group with the smallest component height hlmin is greater than 10%, 25% or 50% larger than an electrical and / or electronic component of the second group with the largest component height h2max , In this case, the largest component height h2max can correspond to the aforementioned minimum height dimension, while the smallest component height hlmin is above this.
Ein weiteres Optimierungspotential ergibt sich dadurch, dass die zweite Gruppe eine größere Anzahl an elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen um- fasst als die erste Gruppe. Ein anderes oder zusätzliches Optimierungspotential ergibt sich bei Ausführungen des Elektronikmodules, bei welchen die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente der zweiten Gruppe mehr als 50%, bevorzugt mehr als 70%, insbesondere bis zu 95% der bestückten Fläche der zumindest einen Seite des Schaltungsträgers belegen. Another optimization potential results from the fact that the second group comprises a larger number of electrical and / or electronic components than the first group. Another or additional optimization potential results in embodiments of the electronic module in which the electrical and / or electronic components of the second group occupy more than 50%, preferably more than 70%, in particular up to 95% of the populated area of the at least one side of the circuit carrier ,
Gerade um die erste Umhüllungsmasse in einem fließfähigen Zustand bis zu dessen Verfestigung zu halten, ist der Schaltungsträger zur abschließendenJust to keep the first coating mass in a flowable state until its solidification, the circuit carrier is the final
Ausbildung des Elektronikmoduls auf der zumindest eine bestückte Seite von einem Dammelement umrahmt. Durch das Verfestigen der ersten Umhüllungsmasse liegt eine feste Verbindung zu dem Dammelement vor. Das Dammelement kann ferner in seiner Höhe so gewählt sein, dass es auch die zweite Um- hüllungsmasse in einem fließfähigen Zustand bis zur dessen Verfestigung - insbesondere für ein weiteres Handling innerhalb weiterer Fertigungsschritte - haltend umrahmt. Bevorzugt ist die erste und/oder die zweite Umhüllungsmasse befähigt zu einem Vergussauftrag. Kurze Beschreibung der Zeichnungen Forming the electronic module on the at least one populated side framed by a dam element. By solidifying the first wrapping mass, there is a firm connection to the dam element. The dam element may also be selected in its height so that it also framing the second encapsulant in a flowable state until it is solidified, in particular for further handling within further production steps. Preferably, the first and / or the second coating mass is capable of a potting order. Brief description of the drawings
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt in: Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. This shows in:
Fig. 1 eine erste Ausführung eines Elektronikmodules, 1 shows a first embodiment of an electronic module,
Fig. 2 eine zweite Ausführung eines Elektronikmodules, 2 shows a second embodiment of an electronic module,
Fig. 3 eine dritte Ausführung eines Elektronikmodules. Fig. 3 shows a third embodiment of an electronic module.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
In den Figuren sind funktional gleiche Bauteile jeweils mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. In the figures, functionally identical components are each identified by the same reference numerals.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen unterschiedliche mögliche Ausführungen eines Elektronikmodules 100. Allen Ausführungen ist gemein, dass das Elektronikmodul 100 einen Schaltungsträger 10 mit einer Ober- und einer Unterseite 11, 12 aufweist. Zumindest beispielsweise auf der Oberseite 11 sind mehrere elektrische und/oder elektronische Bauelemente 20 angeordnet. Sie sind dabei mit einer Leiterstruktur (nicht dargestellt) elektrisch verbunden, welche zumindest auf der Oberseite 11 und/oder Unterseite 12 des Schaltungsträgers 10 ausgebildet ist. Insgesamt bilden die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente 20 und die Leiterstruktur eine elektrische Schaltung des Elektronikmodules 100. Zum Schutz vor äußeren Einflüssen, beispielsweise mechanische Beanspruchungen und/oder chemischer Medienkontakt, sind einzelne elektrische und/oder elektronische Bauelemente 20, bevorzugt alle, von zumindest einer verfestigten Umhüllungsmasse umschlossen. Zumindest ein elektrisches und/oder elektronisches Bauelement 21 ist jeweils bereichsweise von einer ersten und von einer zweiten Umhüllungsmasse 31, 32 umschlossen. Das zumindest eine elektrische und/oder elektronische Bauelement 21 steht mit einer Bauteilhöhe h gegenüber der Oberseite 11 des Schaltungsträgers 10 ab. Ein der Oberseite 11 zugewandter unterer äußerer Abschnittsbereich des elektrischen und/oder elektronischen Bauelementes 21 ist bis zu einer Teilhöhe th von der ersten Umhüllungsmasse 31 umschlossen. Die erste Umhüllungsmasse 31 ist dabei auch angrenzend auf der Oberseite 11 des Schaltungsträgers 10 angeordnet. Über der ersten Umhüllungsmasse 31 ist an diese angrenzend eine zweite Umhüllungsmasse 32 aufgebracht. Diese umschließt dabei vollständig auch einen der Oberseite 11 abgewandten oberen äußeren Abschnittsbereich des elektrischen und/oder elektroni- sehen Bauelements 21 oberhalb der Teilhöhe th. Hierbei ist auch das Bauteilende insgesamt überdeckt, so dass die zweite Umhüllungsmasse 32 über der Bauteilhöhe h abstehend abschließt. Die erste Umhüllungsmasse 31 weist vor einem Verfestigen eine niedrigere Viskosität auf, beispielsweise 1 - 10 Pas, als die zweite Umhüllungsmasse 32 mit beispielsweise 300 - 600 Pas. Bedingt durch die Viskositätswahl kann sich die zweite Umhüllungsmasse 32 entgegen derFIGS. 1 to 3 show different possible embodiments of an electronic module 100. All embodiments have in common that the electronic module 100 has a circuit carrier 10 with an upper side and a lower side 11, 12. At least for example on the upper side 11, a plurality of electrical and / or electronic components 20 are arranged. They are electrically connected to a conductor structure (not shown), which is formed at least on the upper side 11 and / or lower side 12 of the circuit carrier 10. Overall, the electrical and / or electronic components 20 and the conductor structure form an electrical circuit of the electronic module 100. For protection against external influences, for example mechanical stresses and / or chemical media contact, individual electrical and / or electronic components 20, preferably all, of at least enclosed a solidified wrapping mass. At least one electrical and / or electronic component 21 is in each case partially enclosed by a first and a second cladding mass 31, 32. The at least one electrical and / or electronic component 21 terminates with a component height h with respect to the upper side 11 of the circuit carrier 10. A lower outer section region of the electrical and / or electronic component 21 facing the upper side 11 is enclosed by the first encapsulation compound 31 up to a partial height th. The first wrapping mass 31 is also adjacent to the Top 11 of the circuit substrate 10 is arranged. Above the first cladding mass 31, a second cladding mass 32 is applied to these adjacent. This encloses completely also an upper side 11 facing away from the upper outer portion region of the electrical and / or electronic component 21 above the partial height th. In this case, the end of the component is also completely covered, so that the second encapsulation compound 32 ends abruptly above the component height h. The first cladding mass 31 has a lower viscosity prior to solidification, for example 1-10 Pas, than the second cladding mass 32 with, for example, 300-600 Pas. Due to the choice of viscosity, the second wrapping mass 32 can be opposite to the
Schwerkraft bis zu einer Verfestigung beider Umhüllungsmassen (31, 32) oberhalb der ersten Umhüllungsmasse (31) halten. Nach dem Verfestigen steht die zweite Umhüllungsmasse 32 als Erhebung gegenüber einer ausnivellierten Abschlussoberfläche, insbesondere aus der ersten Umhüllungsmasse 31, ab. Keep gravity until solidification of both enveloping masses (31, 32) above the first wrapping mass (31). After solidification, the second encapsulation compound 32 is in the form of an elevation with respect to a leveled finishing surface, in particular from the first encapsulation compound 31.
Die erste Ausführungsform eines Elektronikmoduls gemäß der Fig. 1 sieht vor, dass die zweite Umhüllungsmasse 32 das zumindest eine elektrische und/oder elektronische Bauelement 21 oberhalb der Teilhöhe th in Form einer Kappe 35 umschließt. Hierbei kann die zweite Umhüllungsmasse 32 beispielsweise durch eine räumlich feststehende oder verfahrbare Dispensdüse 40 auf dem höchst abstehenden Bereich des elektrischen und/oder elektronischen Bauelementes 21 aufgebracht werden und durch einen entsprechenden Abschnitt der Dispensdüse 40 oder ein anderes Formwerkzeug nach unten gedrückt werden, so dass auch ein seitlicher Abschnittsbereich umgreifend bis zur Teilhöhe th von der zweiten Umhüllungsmasse 32 überdeckt bzw. umschlossen wird. Es ist denkbar, die kap- penförmige Ausformung auch durch ein anderes Verfahren auszuführen. Aufgrund einer entsprechend gewählten hohen Viskosität bleibt die zweite Umhüllungsmasse 32 standfest entgegen der Schwerkraft am elektrischen und/oder elektronischen Bauelement 21 haften. Daraufhin wird die erste Umhüllungsmas- se 31, insbesondere als eine zusammenhängende Schicht, zumindest bereichsweise, bevorzugt die gesamte Oberseite 11 überdeckend, aufgebracht. Dies kann beispielsweise durch ein Vergussverfahren erfolgen, wobei aufgrund der gewählten niedrigen Viskosität die erste Umhüllungsmasse 31 in noch zähflüssigem Zustand von einem auf der Oberseite 11 angeordneten umrahmenden Dammelement (nicht dargestellt) gehalten wird. Eine Füllhöhe ist dabei derart vorgesehen, dass sich eine Schichtabschlusshöhe slh einstellt, welche größer ist als die umschlossene Teilhöhe th des zumindest einen elektrischen und/oder elektronischen Bauelements 21. Dadurch ragt die zweite Umhüllungsmasse 32 zumindest im Bereich des zumindest einen elektrischen und/oder elektronischen Bauelements 21 bereichsweise in die Schicht der ersten Umhüllungsmasse 31 hinein. In der Folge ist zwischen der Teilhöhe th und der Schichtabschlusshöhe slh ein Überlappungsbereich a zwischen der ersten und der zweiten Umhüllungsmasse 31, 32 ausgebildet. Es kann zumindest noch ein weiteres derartiges elektrisches und/oder elektronisches Bauelement 21 (gestrichelt dargestellt) in gleicher Weise von beiden Umhüllungsmassen 31, 32 bereichsweise umschlossen sein. Zusätzlich ist durch die erste Umhüllungsmasse 31 zumindest ein weiteres auf der Oberseite 11 des Schaltungsträgers 10 angeordnete elektrische und/oder elektronische Bauelemente 22 (ein zusätzliches weiteres ist gestrichelt dargestellt) zumindest bereichsweise, bevorzugt vollständig von dieser um- schlössen bzw. in dieser eingebettet. Liegt zwischen einem Körper eines der elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen 20 und dem Schaltungsträger 10 ein Abstandsspalt vor (nicht dargestellt), so ist dieser von der ersten Umhüllungsmasse 31 vollständig ausgefüllt. Grundsätzlich lassen sich die erste und zweite Umhüllungsmasse 31, 32 in einerThe first embodiment of an electronic module according to FIG. 1 provides that the second encapsulation compound 32 encloses the at least one electrical and / or electronic component 21 above the partial height th in the form of a cap 35. In this case, the second encapsulation compound 32 can be applied, for example, by a spatially fixed or movable dispensing nozzle 40 on the highly projecting region of the electrical and / or electronic component 21 and pressed down by a corresponding section of the dispensing nozzle 40 or another molding tool, so that as well a lateral section region encompassing up to partial height th is covered or enclosed by the second encapsulation compound 32. It is conceivable to carry out the cap-shaped shaping also by another method. Due to a correspondingly selected high viscosity, the second encapsulation compound 32 adheres steadily against gravity to the electrical and / or electronic component 21. Then the first wrapping mass 31, in particular as a coherent layer, is applied at least in areas, preferably covering the entire upper side 11. This can be done, for example, by a potting method, wherein due to the selected low viscosity, the first wrapping mass 31 is held in still viscous state by a arranged on the top 11 framing dam element (not shown). A filling level is such provided that a Schichtabschlusshöhe slh adjusts, which is greater than the enclosed part height th of the at least one electrical and / or electronic component 21. As a result, the second cladding mass 32 at least in the region of at least one electrical and / or electronic component 21 partially into the Layer of the first cladding mass 31 inside. As a result, an overlapping area a is formed between the partial height th and the layer finishing height slh between the first and second wrapping masses 31, 32. At least one further such electrical and / or electronic component 21 (represented by dashed lines) may be enclosed in the same manner by two encapsulants 31, 32 in certain areas. In addition, at least one further electrical and / or electronic components 22 arranged on the upper side 11 of the circuit substrate 10 (an additional further is shown by dashed lines) are at least partially, preferably completely, enclosed by the first encapsulation compound 31 or embedded therein. If there is a gap between a body of one of the electrical and / or electronic components 20 and the circuit carrier 10 (not shown), then this is completely filled by the first cladding mass 31. In principle, the first and second wrapping masses 31, 32 can be in one
Naß-in-Naß-Technik auftragen, d.h. bevor eine Verfestigung eingesetzt ist. Eine Verfestigung lässt sich durch einen Härtungsprozess erreichen, beispielsweise infolge einer Temperaturbehandlung, eines Trocknungsvorgangs, einer Bestrahlung mit nicht ionischer und/oder ionischer Strahlung oder anders. Ein Ferti- gungsprozess lässt sich auch erst durch einen Verguss der ersten Umhüllungsmasse 31 und anschließendem Dispensen der zweiten Umhüllungsmasse 32 vorsehen, ist allerdings in der Ausführung aufwendiger und schwieriger. Apply wet-on-wet technique, i. before solidification is used. Solidification can be achieved by a curing process, for example as a result of a temperature treatment, a drying process, a radiation with non-ionic and / or ionic radiation or otherwise. A production process can also be provided only by a potting of the first wrapping mass 31 and subsequent dispensing of the second wrapping mass 32, but is more complicated and more difficult in the embodiment.
Eine weitere Ausführungsform des Elektronikmodules 100 ist in der Fig. 2 ge- zeigt. Diese Ausführung unterscheidet sich gegenüber der Ausführung gemäß der Fig. 1 lediglich darin, dass auf der gebildeten ersten Schicht aus der ersten Umhüllungsmasse 31 angrenzend eine zusätzliche Schicht aus der zweiten Umhüllungsmasse 32 aufgebracht ist, welche dann mit einer Schichtabschlusshöhe s2h abschließt. Diese Schicht aus der zweiten Umhüllungsmasse 32 umschließt dann auch die ausgebildete Kappe 35 (gestrichelt) an dem zumindest einen elektrischen und/oder elektronischen Bauelement 21. Zur Ausbildung der Schicht kann die zweite Umhüllungsmasse 32 ebenfalls durch ein Vergussverfahren auf die Schicht aus der ersten Umhüllungsmasse 31 aufgebracht werden. Dargestellt ist allerdings die Ausbildung der Schicht durch ein alternatives Auftragungsver- fahren, beispielsweise mittels Dispensen, wodurch dann die Kappe 35 ohne einA further embodiment of the electronic module 100 is shown in FIG. 2. This embodiment differs from the embodiment according to FIG. 1 only in that an additional layer of the second cladding mass 32 is applied adjacently to the first layer formed from the first cladding mass 31, which then terminates at a slice end height s2h. This layer of the second wrapping mass 32 then also encloses the formed cap 35 (dashed lines) on the at least one electrical and / or electronic component 21. To form the layer, the second encapsulant mass 32 may also be applied to the layer of the first encapsulant 31 by a potting process. Shown, however, is the formation of the layer by an alternative application method, for example by dispensing, whereby the cap 35 without a
Hineinragen in die Schicht aus der erste Umhüllungsmasse fortführend ausgeformt werden kann. Protruding into the layer of the first wrapping mass can be formed continuing.
Die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente 20 bilden hierbei bevor- zugt insgesamt eine erste Gruppe 20A an Bauelementen, in welcher die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente 21 bereichsweise von der ersten und der zweiten Umhüllungsmasse 31, 32 umschlossen sind, und ein zweite Gruppe 20B an Bauelementen, in welcher die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente 22 vollständig von der ersten Umhüllungsmasse 31 um- schlössen sind. The electrical and / or electronic components 20 preferably form a total of a first group 20A of components, in which the electrical and / or electronic components 21 are partially surrounded by the first and the second encapsulant masses 31, 32, and a second group 20B on components in which the electrical and / or electronic components 22 are completely surrounded by the first encapsulation compound 31.
Die Ausführung des Elektronikmodules 100 gemäß der Fig. 3 unterscheidet sich zur Ausführung gemäß der Fig. 2 lediglich darin, dass die Schicht aus der ersten Umhüllungsmasse 31 nicht alle weiteren elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente 22 überdeckt. Zumindest ein elektrisches und/oder elektronischesThe embodiment of the electronic module 100 according to FIG. 3 differs from the embodiment according to FIG. 2 only in that the layer of the first cladding mass 31 does not cover all further electrical and / or electronic components 22. At least one electrical and / or electronic
Bauelement 21 ragt auch in die Schicht aus der zweiten Umhüllungsmasse 32 noch unterhalb der Schichtabschlusshöhe s2h ein. Insgesamt zeigt sich bevorzugt zumindest eine erste Gruppe 20A und eine zweite Gruppe 20B an elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen 20, welche bereichsweise von beiden Umhüllungsmassen 31, 32 umschlossen sind, wobei aber nur die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente 20 der zweiten Gruppe 20B über die Schichtabschlusshöhe s2h überstehen. Component 21 also protrudes into the layer of second cladding mass 32, even below cladding level s2h. Overall, at least one first group 20A and a second group 20B preferably show at electrical and / or electronic components 20, which are partially enclosed by two cladding masses 31, 32, but only the electrical and / or electronic components 20 of the second group 20B over survive the Schichtabschlusshöhe s2h.
Grundsätzlich weisen die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente 20 der zweiten Gruppe 20B eine höhere Bauteilhöhe als die aus der ersten GruppeIn principle, the electrical and / or electronic components 20 of the second group 20B have a higher component height than that of the first group
20A auf. Bevorzugt sind sie dabei im Vergleich in kleinerer Anzahl und belegen auch einen kleineren Anteil an Bestückungsfläche des Schaltungsträgers 10 ein als die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente 20 der ersten Gruppe 20A. Das Elektronikmodul 10 kann in gleicher Weise auch auf der Unterseite 12 des Schaltungsträgers ausgeführt sein. 20A on. In this case, they are preferably smaller in number and also occupy a smaller proportion of the mounting surface of the circuit carrier 10 than the electrical and / or electronic components 20 of the first group 20A. The electronic module 10 may be executed in the same way on the underside 12 of the circuit substrate.

Claims

Ansprüche claims
1. ) Elektronikmodul (100), umfassend einen Schaltungsträger (10) mit einer Ober- und einer Unterseite (11, 12), wobei auf zumindest einer der Seiten (11, 12) elektrische und/oder elektronische Bauelemente (20, 21, 22) angeordnet sind und zumindest eines der elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente (21) von mehreren verfestigten Umhüllungsmassen (31, 32) jeweils bereichsweise umschlossen ist, wobei sich die mehreren Umhüllungsmassen (31, 32) in ihrer jeweiligen Viskosität zueinander unterscheiden, und wobei das zumindest eine elektrische und/oder elektronische Bauelement (21) von der zumindest einen Sei- te (11, 12) des Schaltungsträgers (10) mit einer Bauteilhöhe (h) absteht und angrenzend zu der zumindest einen Seite (11, 12) des Schaltungsträgers (10) eine erste Umhüllungsmasse (31) angeordnet ist und über der ersten Umhüllungsmasse (31) zu dieser angrenzend eine zweite Umhüllungsmasse (32) angeordnet ist, 1.) Electronic module (100), comprising a circuit carrier (10) having an upper and a lower side (11, 12), wherein on at least one of the sides (11, 12) electrical and / or electronic components (20, 21, 22 ) are arranged and at least one of the electrical and / or electronic components (21) of several solidified cladding masses (31, 32) is respectively partially enclosed, wherein the plurality of cladding compounds (31, 32) differ in their respective viscosity to each other, and wherein at least one electrical and / or electronic component (21) protrudes from the at least one side (11, 12) of the circuit carrier (10) with a component height (h) and adjacent to the at least one side (11, 12) of the circuit carrier ( 10) a first cladding mass (31) is arranged and a second cladding mass (32) is arranged above the first cladding mass (31) adjacent thereto,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das zumindest eine elektrische und/oder elektronische Bauelement (21) auf einer Teilhöhe (th) unterhalb der Bauteilhöhe (h) von der ersten Umhüllungsmasse (31) und oberhalb der Teilhöhe (th) von der zweiten Umhüllungsmasse (32) umschlossen ist, wobei zumindest vor einer Verfestigung der Umhüllungsmassen (31, 32) die erste Umhüllungsmasse (31) eine niedrigere Viskosität aufweist als die zweite Umhüllungsmasse (32).  the at least one electrical and / or electronic component (21) is enclosed at a partial height (th) below the component height (h) by the first encapsulant mass (31) and above the component height (th) by the second encapsulant mass (32), wherein at least before solidification of the coating masses (31, 32) the first coating mass (31) has a lower viscosity than the second coating mass (32).
2. ) Elektronikmodul (100) nach Anspruch 1, 2.) Electronic module (100) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die zweite Umhüllungsmasse (32) das zumindest eine elektrische und/oder elektronische Bauelement (21) oberhalb der Teilhöhe (th) in Form einer Kappe (35) umschließt.  the second wrapping mass (32) enclosing at least one electrical and / or electronic component (21) above the part height (th) in the form of a cap (35).
3.) Elektronikmodul (100) nach Anspruch 1 oder 2, 3.) electronic module (100) according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Seite (11, 12) des Schaltungsträgers (10) und alle darauf angeordneten elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente (20, 21, 22) mittelbar oder unmittelbar abschließend von einer Schicht der zweiten Umhüllungsmasse (32) vollständig überdeckt sind. characterized in that the at least one side (11, 12) of the circuit carrier (10) and all the electrical and / or electronic components (20, 21, 22) disposed thereon are completely or indirectly covered directly or indirectly by a layer of the second encapsulation compound (32).
4. ) Elektronikmodul (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 4.) Electronic module (100) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die zweite Umhüllungsmasse (32) einer Bestückungstopologie der zumindest einen Seite (11, 12) des Schaltungsträgers (10) folgt.  the second cladding mass (32) follows a pop-up topology of the at least one side (11, 12) of the circuit carrier (10).
5. ) Elektronikmodul (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5.) Electronic module (100) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die zumindest eine Seite (11, 12) des Schaltungsträgers (10) unmittelbar von der ersten Umhüllungsmasse (31) vollständig überdeckt ist, wobei zwischen dem Körper einer der elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente (20, 21, 22), bevorzugt aller elektrischen und elektronischen Bauelemente, und dem Schaltungsträger (10) ein Abstandsspalt ausgebildet ist, welcher von dem ersten Umhüllungsmaterial (31) gefüllt ist.  the at least one side (11, 12) of the circuit carrier (10) is completely covered directly by the first encapsulation compound (31), wherein between the body one of the electrical and / or electronic components (20, 21, 22), preferably all electrical and electronic components, and the circuit carrier (10) is formed a gap gap which is filled by the first wrapping material (31).
6. ) Elektronikmodul (100) nach Anspruch 1, 6.) Electronic module (100) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die zumindest eine Seite (11, 12) des Schaltungsträgers (10) unmittelbar von einer Schicht der ersten Umhüllungsmasse (31) mit einer Schichtabschlusshöhe (slh) vollständig überdeckt ist und die Schichtabschlusshöhe (slh) größer ist als die umschlossene Teilhöhe (th) des zumindest einen elektrischen und/oder elektronischen Bauelements (21), und wobei die zweite Umhüllungsmasse (32) zumindest im Bereich des zumindest einen elektrischen und/oder elektronischen Bauelements (21) bereichsweise in die Schicht der ersten Umhüllungsmasse (31) hineinragt, wodurch zwischen der Teilhöhe (th) und der Schichtabschlusshöhe (slh) ein Überlappungsbereich (a) zwischen der ersten und der zweiten Umhüllungsmasse (31, 32) ausgebildet ist.  the at least one side (11, 12) of the circuit carrier (10) is completely covered directly by a layer of the first wrapping mass (31) with a layer finish height (slh) and the layer finish height (slh) is greater than the enclosed part height (th) of the at least an electrical and / or electronic component (21), and wherein the second cladding mass (32) protrudes at least in the region of the at least one electrical and / or electronic component (21) partially into the layer of the first cladding mass (31), whereby between the part height (th) and the Schichtabschlusshöhe (slh) an overlap region (a) between the first and the second wrapping mass (31, 32) is formed.
7. ) Elektronikmodul (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7.) Electronic module (100) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Umhüllungsmasse (31) eine Viskosität von <80 Pas, insbesondere von 1 - 10 Pas, aufweist. characterized in that the first coating mass (31) has a viscosity of <80 Pas, in particular from 1 to 10 Pas.
8. ) Elektronikmodul (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 8.) Electronic module (100) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die zweite Umhüllungsmasse (32) eine Viskosität von >200 Pas, insbesondere von 300 - 600 Pas, aufweist.  the second coating mass (32) has a viscosity of> 200 Pas, in particular from 300 to 600 Pas.
9. ) Elektronikmodul (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 9.) Electronic module (100) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente (20) zumindest eine erste und eine zweite Gruppe (20A, 20B) an Bauelementen bilden, wobei die erste Gruppe (20A) zumindest das eine elektrische und/oder elektronische Bauelement (21) umfasst und die zweite Gruppe (20B) zumindest ein weiteres elektrisches und/oder elektronisches Bauelement (22) umfasst, welches vollständig von der ersten Umhüllungsmasse (31) umschlossen ist.  the electrical and / or electronic components (20) form at least a first and a second group (20A, 20B) of components, wherein the first group (20A) comprises at least one of an electrical and / or electronic component (21) and the second group (20B) at least one further electrical and / or electronic component (22), which is completely enclosed by the first cladding mass (31).
10. ) Elektronikmodul (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, 10.) Electronic module (100) according to one of claims 1 to 8,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente (20) zumindest eine erste und eine zweite Gruppe (20A, 20B) an Bauelementen bilden, wobei die erste Gruppe (20A) und die zweite Gruppe (20B) jeweils zumindest das eine elektrische und/oder elektronische Bauelement (21) umfasst, wobei die zumindest eine Seite (11, 12) des Schaltungsträgers (10) und die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente nur der ersten Gruppe (20A) durch eine Schichte aus der zweiten Umhüllungsmasse (32) mit einer ausnivellierten Schichtabschlusshöhe (s2h) vollständig überdeckt sind und die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente der zweiten Gruppe (20B) über die Schichtabschlusshöhe (s2h) überstehen.  the electrical and / or electronic components (20) form at least a first and a second group (20A, 20B) of components, wherein the first group (20A) and the second group (20B) each comprise at least the one electrical and / or electronic component (21), wherein the at least one side (11, 12) of the circuit carrier (10) and the electrical and / or electronic components only of the first group (20A) by a layer of the second cladding mass (32) with a leveled Schichtabschlusshöhe ( s2h) are completely covered and the electrical and / or electronic components of the second group (20B) over the Schichtabschlusshöhe (s2h) survive.
11. ) Elektronikmodul (100) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, 11.) electronic module (100) according to any one of claims 9 or 10,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
ein elektrisches und/oder elektronisches Bauelement (20) der ersten Gruppe (20A) mit der kleinsten Bauteilhöhe hlmin mehr als 10%, 25% oder 50% größer ist als ein elektrisches und/oder elektronisches Bauelement (20) der zweiten Gruppe (20B) mit der größten Bauteilhöhe h2max. an electrical and / or electronic component (20) of the first group (20A) with the smallest component height hlmin more than 10%, 25% or 50% larger is as an electrical and / or electronic component (20) of the second group (20B) with the largest component height h2max.
12. ) Elektronikmodul (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, 12.) Electronic module (100) according to one of claims 9 to 11,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die zweite Gruppe (20B) eine größere Anzahl an elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen (20) umfasst als die erste Gruppe (20A).  the second group (20B) comprises a larger number of electrical and / or electronic components (20) than the first group (20A).
13. ) Elektronikmodul (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, 13.) electronics module (100) according to any one of claims 9 to 12,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente (20) der zweiten Gruppe (20 B) mehr als 50%, bevorzugt mehr als 70%, insbesondere bis zu 95% der bestückten Fläche der zumindest einen Seite (11, 12) des Schaltungsträgers (10) belegen.  the electrical and / or electronic components (20) of the second group (20 B) more than 50%, preferably more than 70%, in particular up to 95% of the equipped surface of the at least one side (11, 12) of the circuit carrier (10) occupy.
14. ) Elektronikmodul (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 14.) Electronic module (100) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Schaltungsträger (10) auf der zumindest einen bestückten Seite (11, 12) von einem Dammelement umrahmt ist, welches die erste Umhüllungsmasse (31) in einem fließfähigen Zustand bis zu dessen Verfestigung hält.  the circuit carrier (10) is framed on the at least one populated side (11, 12) by a dam element which holds the first wrapping mass (31) in a flowable state until it solidifies.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19518027A1 (en) 1995-05-17 1996-11-21 Lust Hybrid Technik Gmbh Module accurate distance sheathing method for e.g. magneto-resistor sensor element
US20010040280A1 (en) * 2000-05-15 2001-11-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor apparatus and manufacturing method therefor
US6888259B2 (en) 2001-06-07 2005-05-03 Denso Corporation Potted hybrid integrated circuit
DE102004039693A1 (en) 2004-08-16 2006-02-23 Infineon Technologies Ag chip module
US20060244128A1 (en) * 2005-04-19 2006-11-02 Renesas Technology Corp. Semiconductor device and method of manufacturing the same
US20120119372A1 (en) * 2010-11-11 2012-05-17 Sony Corporation Semiconductor device and method of manufacturing the same
US20130241044A1 (en) * 2012-03-16 2013-09-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor package having protective layer and method of forming the same
WO2016022375A1 (en) * 2014-08-06 2016-02-11 Invensas Corporation Device and method for localized underfill

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19518027A1 (en) 1995-05-17 1996-11-21 Lust Hybrid Technik Gmbh Module accurate distance sheathing method for e.g. magneto-resistor sensor element
US20010040280A1 (en) * 2000-05-15 2001-11-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor apparatus and manufacturing method therefor
US6888259B2 (en) 2001-06-07 2005-05-03 Denso Corporation Potted hybrid integrated circuit
DE102004039693A1 (en) 2004-08-16 2006-02-23 Infineon Technologies Ag chip module
US20060244128A1 (en) * 2005-04-19 2006-11-02 Renesas Technology Corp. Semiconductor device and method of manufacturing the same
US20120119372A1 (en) * 2010-11-11 2012-05-17 Sony Corporation Semiconductor device and method of manufacturing the same
US20130241044A1 (en) * 2012-03-16 2013-09-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor package having protective layer and method of forming the same
WO2016022375A1 (en) * 2014-08-06 2016-02-11 Invensas Corporation Device and method for localized underfill

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