WO2002089205A2 - Relay connector for an electronic component and a method for producing the same - Google Patents

Relay connector for an electronic component and a method for producing the same Download PDF

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WO2002089205A2
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Jozef Van Puymbroeck
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Siemens Production And Logistics Systems Ag
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Definitions

  • the invention relates to a connection carrier for at least one electronic component with a three-dimensional molded from insulating material, the surface on its top surface for the component and internal contacts for electrical connection of component connections of the component and the molded on its underside of insulating material, at least partially for formation has bumps coated with contact metal from external contacts, the internal contacts being connected via conductor tracks to respectively assigned external contacts.
  • the invention also relates to a method for producing such a connection carrier.
  • an intermediate carrier for electrical components formed from insulating material is known, on the underside of which a large number of crenellated bumps are circumferentially arranged, which serve as external contacts with a metal coating.
  • a chip is arranged on the upper side in the middle area, the connections of which are connected to conductor tracks via bond wires, which run in the form of rays in groove-like depressions in the base body to the outer edge and are connected there to the external contacts via vertical grooves or through holes.
  • This intermediate carrier has a very large expansion compared to the actual component, which is justified if a component, for example an IC, has to be contacted with a very large number of connections.
  • An injection-molded, three-dimensional substrate made of an electrically insulating polymer is also known from EP 0 782 765, on the underside of which polymer bumps formed during injection molding are arranged in a flat manner.
  • This technology is called PSGA (Polymer Stud Grid Array) net.
  • the polymer bumps are provided with a solderable end surface and thus form external connections which are connected via integrated conductor tracks to internal connections for a semiconductor component arranged on the substrate.
  • the polymer bumps serve as elastic spacers of the module compared to a printed circuit board and are thus able to compensate for different expansion between the printed circuit board and the intermediate carrier.
  • the semiconductor component can either be contacted on the underside of the intermediate carrier via bond wires and connected via conductor tracks to the polymer bumps formed on the same side.
  • Micro-holes with a diameter of less than 200 ⁇ m are provided for the plated-through hole, which are coated with a conductive surface. Since such micro bores can hardly be produced with mechanical drills anymore, it has started to be produced by laser drilling. However, injection molding can only be used to form base bodies with a certain minimum thickness, which up to now has not allowed the economical use of a laser to make the necessary micro-holes.
  • EP 0 645 953 A1 also discloses a method for producing a substrate, in which the substrate is provided with a depression in which the component is sunk in order to keep the overall thickness of the module small.
  • the through bores for electrical the connection of the different substrate planes lies in the area of the full thickness of the substrate, while below the component there are only relatively wide holes for heat dissipation formed during injection molding.
  • connection carrier of the type mentioned at the outset and a manufacturing method for this indicate sen terminal carrier, on the one hand has the rule due to its geometric ⁇ design of the required stability and reliability by an appropriate wall thickness, but on the other hand a simple and economical production of the conductor patterns and via holes, in particular by means of laser machining possible.
  • the connection carrier should also require as little additional space as possible with regard to the component to be contacted.
  • connection carrier mentioned at the outset in that the base body has at least one via section with reduced thickness due to at least one depression in its underside and / or top side, and in the region of the via section at least one via contact between the top side and the underside Microbore is provided and that each microbore is connected on the upper side via a conductor track with an internal contact and on the underside via a conductor track with an external contact, the conductor tracks in the area of the recess each being guided over a bevelled side wall of this recess.
  • connection carrier Due to the geometry of the connection carrier according to the invention, this can generally have a wall thickness, as is required for injection molding or other reasons, while this wall thickness is only partially reduced in the areas in which a through-connection is to take place.
  • the micro bores in the area of the reduced wall thickness are not only much easier and more economical to produce, but the contact coating to be applied is also easier and more reliable to produce because of the shorter length of the bores.
  • the depression also preferably has a beveled side wall all around, but at least on one side, which not only means easier injection molding, but above all also the production of the conductor tracks to the microbores relieved. These can thus be produced over the entire length, for example by laser structuring of a metal layer previously applied over the entire surface.
  • An advantageous, inventive method for the manufacture ⁇ lung of a connection carrier is that a flat base body is produced from plastic by thermoforming, wherein at least a partial area by forming a recess with at least one inclined side wall from the upper side and / or the lower side a receives less thickness than the rest of the base body, and wherein polymer bumps are integrally formed on the underside of the base body from the same material that micro-holes in the area of the smaller thickness are still produced by irradiation with a laser and then formed with contact material that both The upper side and the underside of the base body including the polymer bumps are at least partially coated with contact metal, so that the contact layers are structured with a laser beam, with internal contacts on the upper side and external contacts on the bumps on the underside e, to form and isolate conductor tracks between the inner contacts and the through holes on the top and between the through holes and the outer contacts on the bottom.
  • the depression is preferably provided on the underside of the base body. It can then be filled with casting compound in a simple manner, even after the component has been applied, as a result of which the microbores are sealed.
  • the internal contacts are formed by metal coating of cams, which are integrally formed on the top of the base body and each have at least one obliquely sloping flank over which a conductor track is guided.
  • cams which are integrally formed on the top of the base body and each have at least one obliquely sloping flank over which a conductor track is guided.
  • These sloping flanks of the inner contacts Cams have the same purpose as the sloping walls of the recess. In this case, too, it is possible to isolate the individual conductor tracks of the entire upper side of the base body from one another by laser structuring.
  • the internal contacts are expediently arranged in the area between the support surface for the component and the lateral edge of the base body. If it is a component with relatively few connections, it is sufficient if the internal contacts are only arranged on one side. However, it is entirely possible to arrange corresponding internal contacts on two or more sides, in each case between the component and the lateral edge.
  • the base body has peripheral side walls on its upper side, which enclose the component and the internal contacts, so that the base body forms the lower part of a housing in the form of a trough.
  • This housing can be closed off by a cover or by simply pouring out the space enclosed by the side walls.
  • connection carrier is to accommodate a component which requires a cavity of a certain height on its upper side, this cavity can be created by correspondingly high side walls and a cover. If the side walls of the base body are designed high enough, a flat lid is sufficient. However, it is also possible to put on a cap-like cover, which thus itself forms part of the side walls. However, the free space above and next to the component can also be filled, if appropriate, by pouring out a material which, for example, has certain wave propagation properties.
  • FIG. 1 shows a connection carrier designed according to the invention with a lid, in which an invisible component is arranged
  • FIG. 2 shows a view from above of the connection carrier of FIG. 1 (without component),
  • FIG. 3 shows a view of the underside of the connection carrier from FIG. 1,
  • Figure 4 shows a section IN-IN through the connection carrier with component in Figure 1
  • Figure 5 is a sectional view N-V from Figure 4 and
  • FIG. 6 shows an enlarged detail VI from FIG. 4 (without component).
  • connection carrier shown in the drawing consists of a base body 1, which is injection molded three-dimensionally from a polymeric plastic.
  • this base body has side walls 2 running laterally towards the upper side. These cusps are provided at least on their end faces with connection contacts 4 in the form of a metal coating. In addition, they are at least partially metallized on their flanks in order to form conductor tracks to be described later.
  • the base body 1 has a support surface 5 for a component 6 (see FIGS. 4 and 5), which can be, for example, a surface acoustic wave filter or some other electronic component.
  • a component 6 see FIGS. 4 and 5
  • cams 7 are provided in each case in a number corresponding to the number of component connections between the support surface 5 for the component 5 and a side wall 2.
  • the cams 7 have at least one sloping side flank 7a.
  • the cams 7 are each provided with internal contacts 8 in the form of a metal coating.
  • the metal coating extends in the form of a conductor track at least over one of the inclined side flanks 7a to the base of the support surface 5.
  • the base body 1 has in its central region on the underside a depression 9 which has sloping side walls 9a and thus forms a through-contact region 10 in the base of the base body 1, the thickness d2 of which is considerably less than the thickness d1 of the actual base body
  • a row of micro-bores 11 is provided, the inner walls of which are provided with a contact coating 12, which continues at the lower end in the form of a conductor track 13 over the oblique side wall 9a of the depression 9 and on the underside of the base body 1 to an associated one Hump 3 or extends to the external contact 4 carried by the hump.
  • this contact coating 12 continues in the form of a conductor track 14 to an associated internal contact 8 on a cam 7.
  • the base body is first molded by injection molding, including the side walls 2, the bumps 4 and the depression 9 on the underside and the cams 7 on the top side.
  • the required micro-bores 11 are then produced in the region of the depression 9 or the via region 10 by means of a laser bore.
  • These micro bores or vias have a diameter of 200 ⁇ m or preferably less, for example.
  • the micro-holes are then lined with a coating of contact metal.
  • both the top and the bottom of the base body 1 are coated with contact metal.
  • these metal layers on the top and on the underside of the base body are structured with a laser in such a way that interconnects 13 and 14 which are insulated from one another and the internal contacts 8 on the cams 7 and the external contacts 4 the humps 3 are saved and isolated from each other.
  • This structuring can be done with a laser alone.
  • a known method is also possible in which the metal layer is initially covered with an etching resist, the conductor track structures are exposed with the laser by removing the etching resist, and metal regions which are not required are etched away.
  • the component 6 is then placed on the support surface 5 of the base body, and its component connections are connected to associated internal contacts 8 via bonding wires 15. As can be seen from FIGS. 4 and 5, the side walls 2 of the base body are higher than the component 6 to be inserted. This keeps a predetermined cavity 16 free above the component, which is closed off with a cover 17.
  • the cavity 16 can, however, also be filled with a material with predetermined properties, for example for a specific wave propagation. In this case, the termination at the desired height above the component could also be obtained without an additional cover 17.
  • the recess 9 on the underside can also be filled with a sealing compound and sealed.
  • a corresponding depression on the top side of the base body 1 could be provided.
  • the component in flip-chip technology can be placed directly with its component connections down on the internal contacts, so that there is no space claim next to the component. It is also conceivable to produce the microbores using a suitable mechanical punching or drilling method instead of the laser drilling described.

Abstract

The invention relates to a relay connector comprising a three-dimensional base body consisting of insulating material, the upper side of said body having a bearing surface for the component in addition to internal contacts for electrically connecting to subassembly connections, and the underside having studs formed from insulating material for forming external contacts. The internal contacts are connected to the external contacts on the underside by means of printed conductors and plated holes. Said plated holes are created by vias in a plated hole region, preferably by means of laser drilling, whereby the wall thickness of the base body in the plated hole region is reduced by a recess. The invention enables the vias and the entire relay connector to be produced rapidly and cost-effectively by means of laser machining.

Description

Beschreibungdescription
Ar_schlußträger für ein elektronisches Bauelement und Verfahren zu dessen HerstellungAr_schlussträger for an electronic component and method for its production
Die Erfindung betrifft einen Anschlußträger für mindestens ein elektronisches Bauelement mit einem dreidimensional aus Isolierstoff geformten Grundkörper, der auf seiner Oberseite eine Auflage läche für das Bauelement sowie Innenkontakte zur elektrischen Verbindung von Bauteilanschlüssen des Bauelementes und der auf seiner Unterseite aus Isolierstoff angeformte, zumindest teilweise zur Bildung von Außenkontakten mit Kontaktmetall beschichtete Höcker aufweist, wobei die Innenkontakte über Leiterbahnen mit jeweils zugeordneten Außenkon- takten verbunden sind. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Anschlußträgers.The invention relates to a connection carrier for at least one electronic component with a three-dimensional molded from insulating material, the surface on its top surface for the component and internal contacts for electrical connection of component connections of the component and the molded on its underside of insulating material, at least partially for formation has bumps coated with contact metal from external contacts, the internal contacts being connected via conductor tracks to respectively assigned external contacts. The invention also relates to a method for producing such a connection carrier.
Aus der US 5 069 626 A ist ein aus Isolierstoff geformter Zwischenträger für elektrische Bauelemente- bekannt, auf des- sen Unterseite im Randbereich umlaufend eine große Zahl von zinnenartigen Höckern angeordnet ist, die mit einer Metallbe- schichtung als Außenkontakte dienen. Auf der Oberseite ist im Mittelbereich ein Chip angeordnet, dessen Anschlüsse über Bonddrähte mit Leiterbahnen verbunden sind, die strahlenför- mig in nutartigen Vertiefungen des Grundkörpers zum Außenrand verlaufen und dort über senkrechte Nuten oder Durchgangslöcher mit den Außenkontakten verbunden sind. Dieser Zwischenträger besitzt im Vergleich zum eigentlichen Bauelement eine sehr große Ausdehnung, die dann gerechtfertigt ist, wenn ein Bauelement, zum Beispiel ein IC, mit sehr vielen Anschlüssen kontaktiert werden muß.From US Pat. No. 5,069,626 A, an intermediate carrier for electrical components formed from insulating material is known, on the underside of which a large number of crenellated bumps are circumferentially arranged, which serve as external contacts with a metal coating. A chip is arranged on the upper side in the middle area, the connections of which are connected to conductor tracks via bond wires, which run in the form of rays in groove-like depressions in the base body to the outer edge and are connected there to the external contacts via vertical grooves or through holes. This intermediate carrier has a very large expansion compared to the actual component, which is justified if a component, for example an IC, has to be contacted with a very large number of connections.
Aus der EP 0 782 765 ist ebenfalls bereits ein spritzgegossenes, dreidimensionales Substrat aus einem elektrisch isolie- renden Polymer bekannt, auf dessen Unterseite beim Spritzgießen mitgeformte Polymerhöcker flächig angeordnet sind. Diese Technologie wird als PSGA (Polymer Stud Grid Array) bezeich- net. Die Polymerhöcker sind mit einer lötbaren Endoberfläche versehen und bilden so Außenanschlüsse, die über integrierte Leiterzüge mit Innenanschlüssen für eine auf dem Substrat an¬ geordnete Halbleiterkomponente verbunden sind. Die Polymer- höcker dienen als elastische Abstandshalter des Moduls gegenüber einer Leiterplatte und sind so in der Lage, unterschiedliche Ausdehnungen zwischen Leiterplatte und Zwischenträger auszugleichen. Die Halbleiterkomponente kann entweder auf der Unterseite des Zwischenträgers über Bonddrähte kontaktiert und über Leiterbahnen mit den auf der gleichen Seite angeformten Polymerhöckern verbunden sein. Möglich ist aber auch eine Anordnung des Chips auf der Oberseite des Zwischenträgers, wobei eine Verbindung mit der Unterseite und den Polymerhöckern über Durchkontaktierungs-Löcher in Betracht kommt. Für die Durchkontaktierung werden Mikrobohrungen mit einem Durchmesser von weniger als 200 um (sog. Vias oder μ-Vias) vorgesehen, die mit einer leitenden Oberfläche beschichtet werden. Da derartige Mikrobohrungen mit mechanischen Bohrern kaum noch erzeugt werden können, ist man dazu übergegangen, diese durch Laserbohren zu erzeugen. Allerdings können durch Spritzgießen nur Grundkörper mit einer bestimmten Mindestdik- ke geformt werden, die bisher einen wirtschaftlichen Einsatz eines Lasers zum Einbringen der erforderlichen Mikrobohrungen nicht gestattet.An injection-molded, three-dimensional substrate made of an electrically insulating polymer is also known from EP 0 782 765, on the underside of which polymer bumps formed during injection molding are arranged in a flat manner. This technology is called PSGA (Polymer Stud Grid Array) net. The polymer bumps are provided with a solderable end surface and thus form external connections which are connected via integrated conductor tracks to internal connections for a semiconductor component arranged on the substrate. The polymer bumps serve as elastic spacers of the module compared to a printed circuit board and are thus able to compensate for different expansion between the printed circuit board and the intermediate carrier. The semiconductor component can either be contacted on the underside of the intermediate carrier via bond wires and connected via conductor tracks to the polymer bumps formed on the same side. However, it is also possible to arrange the chip on the top of the intermediate carrier, a connection to the bottom and the polymer bumps via via holes being considered. Micro-holes with a diameter of less than 200 μm (so-called vias or μ-vias) are provided for the plated-through hole, which are coated with a conductive surface. Since such micro bores can hardly be produced with mechanical drills anymore, it has started to be produced by laser drilling. However, injection molding can only be used to form base bodies with a certain minimum thickness, which up to now has not allowed the economical use of a laser to make the necessary micro-holes.
Aus der EP 0 645 953 AI ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Substrates bekannt, bei dem das Substrat mit einer Mulde versehen wird, in welcher das Bauelement versenkt angeordnet ist, um die Gesamtdicke des Moduls gering zu hal- ten. Die Durchgangsbohrungen zur elektrischen Verbindung der unterschiedlichen Substratebenen liegen allerdings im Bereich der vollen Dicke des Substrats, während unterhalb des Bauelements lediglich relativ weite, beim Spritzgießen angeformte Löcher zur Wärmeabfuhr vorgesehen sind.EP 0 645 953 A1 also discloses a method for producing a substrate, in which the substrate is provided with a depression in which the component is sunk in order to keep the overall thickness of the module small. The through bores for electrical However, the connection of the different substrate planes lies in the area of the full thickness of the substrate, while below the component there are only relatively wide holes for heat dissipation formed during injection molding.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Anschlußträger der eingangs genannten Art und ein Herstellverfahren für die- sen Anschlußträger anzugeben, der aufgrund seiner geometri¬ schen Gestaltung zwar einerseits die geforderte Stabilität und Zuverlässigkeit durch eine entsprechende Wandstärke besitzt, andererseits aber eine einfache und wirtschaftliche Erzeugung der Leiterstrukturen und Durchkontaktierungen, insbesondere mit Hilfe der Laserbearbeitung, ermöglicht. Der Anschlußträger soll im übrigen im Hinblick auf das zu kontaktierende Bauelement möglichst wenig zusätzlichen Raum benötigen.The aim of the present invention is to provide a connection carrier of the type mentioned at the outset and a manufacturing method for this indicate sen terminal carrier, on the one hand has the rule due to its geometric ¬ design of the required stability and reliability by an appropriate wall thickness, but on the other hand a simple and economical production of the conductor patterns and via holes, in particular by means of laser machining possible. The connection carrier should also require as little additional space as possible with regard to the component to be contacted.
Erfindungsgemäß wird dieses Ziel bei dem eingangs genannten Anschlußträger dadurch erreicht, daß der Grundkörper aufgrund mindestens einer Vertiefung in seiner Unterseite und/oder Oberseite mindestens einen Durchkontaktierungsabschnitt mit verminderter Dicke aufweist, daß im Bereich des Durchkontak- tierungsabschnittes mindestens eine zwischen der Oberseite und der Unterseite durchkontaktierte Mikrobohrung vorgesehen ist und daß jede Mikrobohrung auf der Oberseite über eine Leiterbahn mit einem Innenkontakt und auf der Unterseite über eine Leiterbahn mit einem Außenkontakt verbunden ist, wobei im Bereich der Vertiefung die Leiterbahnen jeweils über eine abgeschrägte Seitenwand dieser Vertiefung geführt sind.According to the invention, this aim is achieved in the connection carrier mentioned at the outset in that the base body has at least one via section with reduced thickness due to at least one depression in its underside and / or top side, and in the region of the via section at least one via contact between the top side and the underside Microbore is provided and that each microbore is connected on the upper side via a conductor track with an internal contact and on the underside via a conductor track with an external contact, the conductor tracks in the area of the recess each being guided over a bevelled side wall of this recess.
Durch die Geometrie des erfindungsgemäßen Anschlußträgers kann dieser generell eine Wandstärke haben, wie sie aus spritzgußtechnischen oder anderen Gründen erforderlich ist, während diese Wandstärke lediglich partiell in den Bereichen verringert ist, in denen eine Durchkontaktierung erfolgen soll. Die Mikrobohrungen im Bereich der verringerten Wand- stärke sind nicht nur wesentlich einfacher und wirtschaftlicher herzustellen, sondern die aufzubringende Kontaktbe- schichtung ist auch wegen der geringeren Länge der Bohrungen einfacher und zuverlässiger herzustellen. Die Vertiefung hat weiterhin vorzugsweise ringsum, zumindest aber nach einer Seite eine abgeschrägte Seitenwand, was nicht nur eine Erleichterung beim Spritzgießen bedeutet, sondern vor allem auch die Herstellung der Leiterbahnen zu den Mikrobohrungen hin erleichtert. Diese können somit über die ganze Länge zum Beispiele durch Laserstrukturieren einer zuvor ganzflächig aufgebrachten Metallschicht erzeugt werden.Due to the geometry of the connection carrier according to the invention, this can generally have a wall thickness, as is required for injection molding or other reasons, while this wall thickness is only partially reduced in the areas in which a through-connection is to take place. The micro bores in the area of the reduced wall thickness are not only much easier and more economical to produce, but the contact coating to be applied is also easier and more reliable to produce because of the shorter length of the bores. The depression also preferably has a beveled side wall all around, but at least on one side, which not only means easier injection molding, but above all also the production of the conductor tracks to the microbores relieved. These can thus be produced over the entire length, for example by laser structuring of a metal layer previously applied over the entire surface.
Ein vorteilhaftes, erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstel¬ lung eines Anschlußträgers besteht darin, daß ein flacher Grundkörper aus Kunststoff durch Warmformung gewonnen wird, wobei zumindest ein Teilbereich durch Ausbildung einer Vertiefung mit zumindest einer schrägen Seitenwand von der Ober- seite und/oder der Unterseite her eine geringere Dicke als der übrige Teil des Grundkörpers erhält, und wobei an der Unterseite des Grundkörpers Polymerhöcker einstückig aus dem gleichen Material angeformt werden, daß weiterhin Mikrobohrungen im Bereich der geringeren Dicke durch Bestrahlung mit einem Laser erzeugt und anschließend mit Kontaktmaterial ausgebildet werden, daß sowohl die Oberseite als auch die Unterseite des Grundkörpers einschließlich der Polymerhöcker zumindest teilweise mit Kontaktmetall beschichtet werden, daß die Kontaktschichten mit einem Laserstrahl strukturiert werden, um Innenkontakte auf der Oberseite, Außenkontakte auf den Höckern der Unterseite, Leiterbahnen zwischen den Innenkontakten und den Durchgangslöchern auf der Oberseite sowie zwischen den Durchgangslöchern und den Außenkontakten auf der Unterseite zu bilden und voneinander zu isolieren.An advantageous, inventive method for the manufacture ¬ lung of a connection carrier is that a flat base body is produced from plastic by thermoforming, wherein at least a partial area by forming a recess with at least one inclined side wall from the upper side and / or the lower side a receives less thickness than the rest of the base body, and wherein polymer bumps are integrally formed on the underside of the base body from the same material that micro-holes in the area of the smaller thickness are still produced by irradiation with a laser and then formed with contact material that both The upper side and the underside of the base body including the polymer bumps are at least partially coated with contact metal, so that the contact layers are structured with a laser beam, with internal contacts on the upper side and external contacts on the bumps on the underside e, to form and isolate conductor tracks between the inner contacts and the through holes on the top and between the through holes and the outer contacts on the bottom.
Vorzugsweise ist die Vertiefung auf der Unterseite des Grundkörpers vorgesehen. Sie kann dann auf einfache Weise, auch nach dem Aufbringen des Bauelementes, mit Vergußmasse aufge- füllt werden, wodurch die Mikrobohrungen abgedichtet werden.The depression is preferably provided on the underside of the base body. It can then be filled with casting compound in a simple manner, even after the component has been applied, as a result of which the microbores are sealed.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Anschlußträgers sind die Innenkontakte durch Metallbeschichtung von Nokken gebildet, welche einstückig auf der Oberseite des Grund- körpers angeformt sind und zumindest jeweils eine schräg abfallende Flanke aufweisen, über die eine Leiterbahn geführt ist. Diese schrägen Flanken der die Innenkontakte tragenden Nocken haben den gleichen Zweck wie die schrägen Wände der Vertiefung. Auch in diesem Fall ist es so möglich, durch La- serstrukturierung die einzelnen Leiterbahnen der gesamten Oberseite des Grundkörpers voneinander zu isolieren.In a further embodiment of the connection carrier according to the invention, the internal contacts are formed by metal coating of cams, which are integrally formed on the top of the base body and each have at least one obliquely sloping flank over which a conductor track is guided. These sloping flanks of the inner contacts Cams have the same purpose as the sloping walls of the recess. In this case, too, it is possible to isolate the individual conductor tracks of the entire upper side of the base body from one another by laser structuring.
Die Innenkontakte sind zweckmäßigerweise im Bereich zwischen der Auflagefläche für das Bauelement und dem seitlichen Rand des Grundkörpers angeordnet. Handelt es sich um ein Bauelement mit verhältnismäßig wenig Anschlüssen, so genügt es, wenn die Innenkontakte lediglich auf einer Seite angeordnet sind. Es ist aber durchaus möglich, entsprechende Innenkontakte auf zwei oder auch mehr Seiten, jeweils zwischen dem Bauelement und dem seitlichen Rand, anzuordnen.The internal contacts are expediently arranged in the area between the support surface for the component and the lateral edge of the base body. If it is a component with relatively few connections, it is sufficient if the internal contacts are only arranged on one side. However, it is entirely possible to arrange corresponding internal contacts on two or more sides, in each case between the component and the lateral edge.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist außerdem vorgesehen, daß der Grundkörper auf seiner Oberseite umlaufende Seitenwände aufweist, die das Bauelement und die Innenkontakte umschließen, so daß der Grundkörper wannenförmig den Unterteil eines Gehäuses bildet. Dieses Gehäuse kann durch einen Deckel oder durch einfaches Ausgießen des von den Seitenwänden umschlossenen Raums abgeschlossen werden.In an advantageous development it is also provided that the base body has peripheral side walls on its upper side, which enclose the component and the internal contacts, so that the base body forms the lower part of a housing in the form of a trough. This housing can be closed off by a cover or by simply pouring out the space enclosed by the side walls.
Soll der Anschlußträger ein Bauelement aufnehmen, welches auf seiner Oberseite einen Hohlraum bestimmter Höhe erfordert, so kann dieser Hohlraum durch entsprechend hohe Seitenwände und einen Deckel erzeugt werden. Wenn die Seitenwände des Grundkörpers entsprechend hoch gestaltet sind, genügt ein flacher Deckel. Möglich ist aber auch das Aufsetzen eines kappenartigen Deckels, der somit selbst einen Teil der Seitenwände bil- det. Der Freiraum über und neben dem Bauelement kann aber auch gegebenenfalls durch Ausgießen mit einem Material gefüllt werden, das beispielsweise bestimmte Wellenausbreitungseigenschaften besitzt.If the connection carrier is to accommodate a component which requires a cavity of a certain height on its upper side, this cavity can be created by correspondingly high side walls and a cover. If the side walls of the base body are designed high enough, a flat lid is sufficient. However, it is also possible to put on a cap-like cover, which thus itself forms part of the side walls. However, the free space above and next to the component can also be filled, if appropriate, by pouring out a material which, for example, has certain wave propagation properties.
Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt Figur 1 einen erfindungsgemäß gestalteten Anschlußträger mit Deckel, in dem ein nicht sichtbares Bauelement angeordnet ist,The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments with reference to the drawings. It shows 1 shows a connection carrier designed according to the invention with a lid, in which an invisible component is arranged,
Figur 2 eine Ansicht von oben auf den' Anschlußträger von Fi- gur 1 (ohne Bauelement) ,FIG. 2 shows a view from above of the connection carrier of FIG. 1 (without component),
Figur 3 eine Ansicht auf die Unterseite des Anschlußträgers von Figur 1,FIG. 3 shows a view of the underside of the connection carrier from FIG. 1,
Figur 4 einen Schnitt IN- IN durch den Anschlußträger mit Bauelement in Figur 1, Figur 5 eine Schnittansicht N-V aus Figur 4 undFigure 4 shows a section IN-IN through the connection carrier with component in Figure 1, Figure 5 is a sectional view N-V from Figure 4 and
Figur 6 einen vergrößerter Ausschnitt VI aus Figur 4 (ohne Bauelement) .FIG. 6 shows an enlarged detail VI from FIG. 4 (without component).
Der in der Zeichnung dargestellte Anschlußträger besteht aus einem Grundkörper 1, der dreidimensional aus einem polymeren Kunststoff spritzgegossen ist. Im gezeigten Beispiel besitzt dieser Grundkörper zur Oberseite hin seitlich umlaufende Seitenwände 2. An seiner Unterseite ist er mit ebenfalls aus dem gleichen Material angeformten Höckern 3 versehen. Diese Hök- ker sind zumindest auf ihren Endflächen mit Anschlußkontakten 4 in Form einer Metallbeschichtung versehen. Außerdem sind sie an ihren Flanken zumindest teilweise metallisiert, um später noch zu beschreibende Leiterbahnen zu bilden.The connection carrier shown in the drawing consists of a base body 1, which is injection molded three-dimensionally from a polymeric plastic. In the example shown, this base body has side walls 2 running laterally towards the upper side. These cusps are provided at least on their end faces with connection contacts 4 in the form of a metal coating. In addition, they are at least partially metallized on their flanks in order to form conductor tracks to be described later.
Im Inneren weist der Grundkörper 1 eine Auflagefläche 5 für ein Bauelement 6 (siehe Figur 4 und 5) auf, das beispielsweise ein Oberflächenwellenfilter oder irgendein anderes elektronisches Bauelement sein kann. In einem von dem Bauelement 6 nicht belegten Seitenabschnitt sind zwischen der Auflage- fläche 5 für das Bauelement 5 und einer Seitenwand 2 jeweils Nocken 7 in einer der Anzahl der Bauelementanschlüsse entsprechenden Zahl vorgesehen. Die Nocken 7 besitzen zumindest eine schräg abfallende Seitenflanke 7a. Auf ihrer Oberseite sind die Nocken 7 jeweils mit Innenkontakten 8 in Form einer Metallbeschichtung versehen. Die Metallbeschichtung zieht sich in Form einer Leiterbahn zumindest über eine der schrägen Seitenflanken 7a auf den Grund der Auflagefläche 5. Für Bauelemente mit einer größeren Anzahl von Anschlüssen könnten natürlich auch weitere Nocken mit Innenkontakten entlang der übrigen Längsseiten des Grundkörpers 1, also zwischen dem Bauelement 6 und den Seitenwänden 2, vorgesehen werden.Inside, the base body 1 has a support surface 5 for a component 6 (see FIGS. 4 and 5), which can be, for example, a surface acoustic wave filter or some other electronic component. In a side section not occupied by the component 6, cams 7 are provided in each case in a number corresponding to the number of component connections between the support surface 5 for the component 5 and a side wall 2. The cams 7 have at least one sloping side flank 7a. On their top, the cams 7 are each provided with internal contacts 8 in the form of a metal coating. The metal coating extends in the form of a conductor track at least over one of the inclined side flanks 7a to the base of the support surface 5. For Components with a larger number of connections could of course also be provided with additional cams with internal contacts along the other long sides of the base body 1, that is to say between the component 6 and the side walls 2.
Der Grundkörper 1 besitzt in seinem Mittelbereich auf der Unterseite eine Vertiefung 9, die schräg abfallende Seitenwände 9a besitzt und so einen Durchkontaktierungsbereich 10 im Boden des Grundkörpers 1 bildet, dessen Dicke d2 wesentlich ge- ringer ist als die Dicke dl des eigentlichen GrundkörpersThe base body 1 has in its central region on the underside a depression 9 which has sloping side walls 9a and thus forms a through-contact region 10 in the base of the base body 1, the thickness d2 of which is considerably less than the thickness d1 of the actual base body
1 (siehe Figur 6). In diesem Durchkontaktierungsbereich 10 ist eine Reihe von Mikrobohrungen 11 vorgesehen, deren Innenwände mit einer Kontaktbeschichtung 12 versehen sind, die sich am unteren Ende in Form einer Leiterbahn 13 über die schräge Seitenwand 9a der Vertiefung 9 fortsetzt und auf der Unterseite des Grundkörpers 1 zu einem zugehörigen Höcker 3 bzw. zu dem von dem Höcker getragenen Außenkontakt 4 erstreckt. Auf der Oberseite setzt sich diese Kontaktbeschichtung 12 in Form einer Leiterbahn 14 zu einem zugehörigen Innenkontakt 8 auf einem Nocken 7 fort.1 (see Figure 6). In this through-contact area 10, a row of micro-bores 11 is provided, the inner walls of which are provided with a contact coating 12, which continues at the lower end in the form of a conductor track 13 over the oblique side wall 9a of the depression 9 and on the underside of the base body 1 to an associated one Hump 3 or extends to the external contact 4 carried by the hump. On the top, this contact coating 12 continues in the form of a conductor track 14 to an associated internal contact 8 on a cam 7.
Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Anschlußträgers wird zunächst der Grundkörper durch Spritzgießen einschließlich der Seitenwände 2, der Höcker 4 und der Vertiefung 9 auf der Unterseite sowie der Nocken 7 auf der Oberseite ausgeformt. Im Bereich der Vertiefung 9 bzw. des Durchkontaktie- rungsbereiches 10 werden dann die erforderlichen Mikrobohrungen 11 mittels Laserbohrung erzeugt. Diese Mikrobohrungen oder Vias besitzen beispielsweise einen Durchmesser von 200 μm oder vorzugsweise weniger. Danach werden die Mikrobohrungen mit einer Beschichtung aus Kontaktmetall ausgekleidet. Außerdem werden sowohl die Oberseite als auch die Unterseite des Grundkörpers 1 mit Kontaktmetall beschichtet. Danach werden diese Metallschichten auf der Oberseite und auf der Un- terseite des Grundkörpers mit einem Laser so strukturiert, daß voneinander isolierte Leiterbahnen 13 und 14 und die Innenkontakte 8 auf den Nocken 7 sowie die Außenkontakte 4 auf den Höckern 3 freigespart und gegeneinander isoliert sind. Diese Strukturierung kann mit einem Laser allein erfolgen. Möglich ist aber auch ein bekanntes Verfahren, bei dem die Metallschicht zunächst mit einem Ätzresist bedeckt, die Lei- terbahnstrukturen mit dem Laser durch Abtragen des Ätzresists freigelegt und nicht benötigte Metallbereiche weggeätzt werden.In the manufacture of the connection carrier according to the invention, the base body is first molded by injection molding, including the side walls 2, the bumps 4 and the depression 9 on the underside and the cams 7 on the top side. The required micro-bores 11 are then produced in the region of the depression 9 or the via region 10 by means of a laser bore. These micro bores or vias have a diameter of 200 μm or preferably less, for example. The micro-holes are then lined with a coating of contact metal. In addition, both the top and the bottom of the base body 1 are coated with contact metal. Then these metal layers on the top and on the underside of the base body are structured with a laser in such a way that interconnects 13 and 14 which are insulated from one another and the internal contacts 8 on the cams 7 and the external contacts 4 the humps 3 are saved and isolated from each other. This structuring can be done with a laser alone. However, a known method is also possible in which the metal layer is initially covered with an etching resist, the conductor track structures are exposed with the laser by removing the etching resist, and metal regions which are not required are etched away.
Das Bauelement 6 wird dann auf die Auflagefläche 5 des Grund- körpers gelegt, und seine Bauteilanschlüsse werden über Bonddrähte 15 mit zugehörigen Innenkontakten 8 verbunden. Wie anhand von Figur 4 und 5 zu sehen ist, sind die Seitenwände 2 des Grundkörpers höher als das einzulegende Bauelement 6. Dadurch wird über dem Bauelement ein vorgegebener Hohlraum 16 freigehalten, der mit einem Deckel 17 abgeschlossen wird.The component 6 is then placed on the support surface 5 of the base body, and its component connections are connected to associated internal contacts 8 via bonding wires 15. As can be seen from FIGS. 4 and 5, the side walls 2 of the base body are higher than the component 6 to be inserted. This keeps a predetermined cavity 16 free above the component, which is closed off with a cover 17.
Dies ist beispielsweise für Bauelemente wie Oberflächenwel- lenfilter und dergleichen von Bedeutung. Der Hohlraum 16 kann aber auch mit einem Material mit vorgegebenen Eigenschaften, etwa für eine bestimmte Wellenausbreitung, gefüllt werden. In diesem Fall könnte der Abschluß in der gewünschten Höhe über dem Bauelement auch ohne zusätzlichem Deckel 17 erhalten werden.This is important, for example, for components such as surface wave filters and the like. The cavity 16 can, however, also be filled with a material with predetermined properties, for example for a specific wave propagation. In this case, the termination at the desired height above the component could also be obtained without an additional cover 17.
Die Vertiefung 9 an der Unterseite kann ebenfalls mit einer Vergußmasse gefüllt und abgedichtet werden. Wie bereits früher erwähnt, könnte anstelle oder zusätzlich zu der Vertiefung 9 an der Unterseite eine entsprechende Vertiefung an der Oberseite des Grundkörpers 1 vorgesehen werden. Natürlich ist es auch möglich, mehrere Vertiefungen nebeneinander vorzuse- hen und dadurch mehrere Durchkontaktierungsbereiche im Grundkörper auszubilden.The recess 9 on the underside can also be filled with a sealing compound and sealed. As already mentioned earlier, instead of or in addition to the depression 9 on the underside, a corresponding depression on the top side of the base body 1 could be provided. Of course, it is also possible to provide several depressions next to one another and thereby to form several through-contact areas in the base body.
Natürlich sind auch andere Ausführungsformen und Abwandlungen gegenüber dem dargestellten und beschriebenen Beispiel mög- lieh. So kann das Bauelement in der Flip-Chip-Technologie unmittelbar mit seinen Bauteilanschlüssen nach unten auf die Innenkontakte aufgesetzt werden, so daß diese keinen Platz neben dem Bauelement beanspruchen. Auch ist es denkbar, die Mikrobohrungen anstatt durch das beschriebene Laserbohren mit einem geeigneten mechanischen Stanz- oder Bohrverfahren zu erzeugen. Of course, other embodiments and modifications to the illustrated and described example are also possible. So the component in flip-chip technology can be placed directly with its component connections down on the internal contacts, so that there is no space claim next to the component. It is also conceivable to produce the microbores using a suitable mechanical punching or drilling method instead of the laser drilling described.

Claims

Patentansprüche claims
1. Anschlußträger für mindestens ein elektronisches Bauelement (6) mit einem dreidimensional aus Isolierstoff geformten Grundkörper (1), der auf seiner Oberseite eine Auflagefläche1. Connection carrier for at least one electronic component (6) with a three-dimensional molded from insulating material base body (1), which has a support surface on its top
(5) für das Bauelement (6) sowie Innenkontakte (8) zur elektrischen Verbindung mit Bauteilanschlüssen des Bauelementes(5) for the component (6) and internal contacts (8) for the electrical connection with component connections of the component
(6) und auf seiner Unterseite aus Isolierstoff angeformte, zumindest teilweise zur Bildung von Außenkontakten (4) mit Kontaktmetall beschichtete Höcker (3) aufweist, wobei die Innenkontakte (8) über Leiterbahnen (14) mit jeweils zugeordneten Außenkontakten (4) verbunden sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Grundkörper (1) aufgrund mindestens einer Vertiefung (9) in seiner Unterseite und/oder Oberseite mindestens einen Durchkontaktierungsbereich (10) mit verminderter Dicke (d2) aufweist, daß in dem Durchkontaktierungsbereich (10) mindestens eine zwischen der Oberseite und der Unterseite durchkontaktierte Mikrobohrung (11) vorgesehen ist und daß jede Mikrobohrung (11) auf der Oberseite über eine Leiterbahn (14) mit einem Innenkontakt (8) und auf der Unterseite über eine Leiterbahn (13) mit einem Außenkontakt (4) verbunden ist, wobei im Bereich der Vertiefung (9) die Leiterbahnen (13) jeweils über eine abgeschrägte Seitenwand (9a) der Vertiefung (9) geführt sind.(6) and bumps (3) molded on its underside from insulating material and at least partially coated with contact metal to form external contacts (4), the internal contacts (8) being connected to associated external contacts (4) via conductor tracks (14), characterized in that the base body (1) has at least one via region (10) with reduced thickness (d2) due to at least one recess (9) in its underside and / or top side, that in the via region (10) at least one between the top side and the Underside plated-through micro-bore (11) is provided and that each micro-bore (11) is connected on the upper side via a conductor track (14) to an internal contact (8) and on the underside via a conductor track (13) with an external contact (4), whereby in the area of the depression (9), the conductor tracks (13) each have a beveled side wall (9a) of the depression (9) are heard.
2. Anschlußträger nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Vertiefung (9) auf der Unterseite des Grundkörpers (1) vorgesehen ist und nachträglich mit Vergußmasse gefüllt ist.2. Connection carrier according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the recess (9) on the underside of the base body (1) is provided and is subsequently filled with potting compound.
3. Anschlußträger nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Vertiefung im wesentlichen zentral unterhalb der Auflagefläche (5) für das Bauelement (6) angeordnet ist. 3. Connection carrier according to claim 1 or 2, characterized in that the recess is arranged substantially centrally below the bearing surface (5) for the component (6).
4. Anschlußträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Innenkontakte (8) durch eine Metallbeschichtung auf Nocken (7) ge¬ bildet sind, welche einstückig auf der Oberseite des Grund- körpers (1) angeformt sind und zumindest jeweils eine schräg abfallende Flanke (7a) aufweisen, über die eine Leiterbahn (14) geführt ist.4. Connection carrier according to one of claims 1 to 3, characterized in that the internal contacts (8) are formed by a metal coating on cams (7) ge ¬ , which are integrally formed on the top of the base body (1) and at least one each have an inclined flank (7a) over which a conductor track (14) is guided.
5. Anschlußträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Innenkontakte (8) zumindest auf einer Seite der Auflagefläche (5) für das Bauelement (6) zwischen diesem und dem seitlichen Rand des Grundkörpers (1) angeordnet sind.5. Connection carrier according to one of claims 1 to 4, so that the internal contacts (8) are arranged at least on one side of the support surface (5) for the component (6) between the latter and the lateral edge of the base body (1).
6. Anschlußträger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Grundkörper (1) auf seiner Oberseite umlaufende Seitenwände (2) aufweist.6. Connection carrier according to one of claims 1 to 5, that the base body (1) has circumferential side walls (2) on its upper side.
7. Anschlußträger nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Grundkörper (1) mit seinen Seitenwänden (2) und einer Abdeckung (17) ein Gehäuse bildet, wobei die Abdeckung (17) die Höhe des einzusetzenden Bauelementes (6) um einen vorgegebenen Wert übersteigt.7. Connection carrier according to claim 6, characterized in that the base body (1) with its side walls (2) and a cover (17) forms a housing, the cover (17) exceeding the height of the component (6) to be used by a predetermined value ,
8. Verfahren zur Herstellung eines Anschlußträgers nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein flacher Grundkörper (1) aus Isolierstoff durch Warmformung gewonnen wird, wobei zumindest ein Teilbereich durch Ausbildung einer Vertiefung (9) mit zumindest einer schrägen Seitenwand (9a) von der Oberseite und/oder der Unterseite eine geringere Dik- ke (d2) als der übrige Teil (dl) des Grundkörpers (1) erhält und wobei an der Unterseite des Grundkörpers Polymerhöcker (3) einstückig aus dem gleichen Isolierstoff angeformt werden, daß weiterhin Durchgangsbohrungen (11) im Bereich der geringeren Dicke (10) durch Bestrahlung mit einem Laser erzeugt und anschließend mit Kontaktmetall ausgekleidet werden, daß sowohl die Oberseite als auch die Unterseite des Grund- körpers (1) einschließlich der Höcker (3) zumindest teilweise mit Kontaktmetall beschichtet werden, daß die Kontaktschichten mit einem Laserstrahl strukturiert werden, um Innenkontakte (8) auf der Oberseite, Außenkontakte (4) auf den Höckern der Unterseite, Leiterbahnen (14) zwi- sehen den Innenkontakten und den Durchgangslöchern (11) auf der Oberseite sowie zwischen den Durchgangslöchern (11) und den Außenkontakten (4) auf der Unterseite zu bilden und voneinander zu isolieren.8. A method for producing a connection carrier according to one of claims 1 to 7, characterized in that a flat base body (1) is obtained from insulating material by thermoforming, at least a partial area by forming a recess (9) with at least one oblique side wall (9a) a smaller thickness (d2) than the remaining part (dl) of the base body (1) is obtained from the top side and / or the bottom side, and polymer bumps (3) are integrally formed from the same insulating material on the underside of the base body, that through bores (11) in the region of the smaller thickness (10) are also produced by irradiation with a laser and then lined with contact metal, that both the top and the bottom of the base body (1) including the bumps (3) at least partially be coated with contact metal so that the contact layers are structured with a laser beam in order to see internal contacts (8) on the top, external contacts (4) on the bumps on the underside, conductor tracks (14) between the internal contacts and the through holes (11) on the Form top and between the through holes (11) and the external contacts (4) on the bottom and isolate from each other.
9. Verfahren nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei der Formung des Grundkörpers (1) auf der Oberseite zumindest entlang einer Längsseite erhöhte Kontaktnocken (7) mit jeweils zumindest einer schräg abfallenden Flanke (7a) angeformt wer- den, auf denen dann durch die Metallbeschichtung die Innenkontakte (8) ausgebildet werden.9. The method according to claim 8, characterized in that during the shaping of the base body (1) on the upper side at least along one longitudinal side raised contact cams (7) with at least one obliquely falling flank (7a) are formed, on which then by the Metal coating the internal contacts (8) are formed.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei der Formung des Grundkörpers (1) dessen Oberseite mit ringsum nach oben stehenden Seitenwänden (2) versehen wird.10. The method according to claim 8 or 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that in the formation of the base body (1) whose top is provided with all around upstanding side walls (2).
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß auf einen von Innenkontakten (8) freien Bereich der Oberseite des11. The method according to any one of claims 1 to 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that on an area of the top of the
Grundkörpers (1) ein Bauelement (6) mit nach oben gerichteten Bauteilanschlüssen gesetzt wird und daß dann die Bauteilanschlüsse über Bonddrähte (15) mit den Innenkontakten verbunden werden. Base body (1) a component (6) is placed with upward component connections and that the component connections are then connected to the internal contacts via bonding wires (15).
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