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1. WO2020127932 - VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES ELEKTRONIKMODULS UND ELEKTRONIKMODUL

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ DE ]

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Elektronikmoduls (1 ), umfassend:

- Bereitstellen (101 ) eines mit einem ersten elektronischen Bauteil (30) be stückten Trägersubstrats (10), wobei das Trägersubstrat (10) eine Primär schicht (11 ), eine Sekundärschicht (12) und eine zwischen der Primärschicht (11 ) und der Sekundärschicht (12) angeordnete metallische Zwischenschicht (16) aufweist, wobei die Primärschicht (11 ) zumindest eine erste Aussparung (41 ) aufweist,

- zumindest teilweise Verkapseln (102) des bestückten Trägersubstrats (10) mit einer Verkapselung (20),

- Realisieren einer zweiten Aussparung (42) in der Verkapselung (20) und

- Ausbilden (103) einer Durchkontaktierung (5) zum Bereitstellen einer elektrischen Verbindung zwischen einem zweiten elektronischen Bauteil (31 ) an einer Außenseite (A) der Verkapselung (20) und der metallischen Zwi schenschicht (16), wobei die erste Aussparung (41 ) in der Primärschicht (16) und die zweite Aussparung (42) in der Verkapselung (20) in einem Arbeits schritt mit einem elektrisch leitfähigen Material gemeinsam gefüllt und/oder miteinander elektrisch kontaktiert werden und/oder

- Ausbilden (103) einer Durchkontaktierung (5) zum Bereitstellen einer elektrischen Verbindung zwischen der Außenseite (A) der Verkapselung (20) und der Kühlstruktur (60) am Trägersubstrat (10).

2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , wobei die Primärschicht (11 ), die Zwischen schicht (16) und die Sekundärschicht (12) in einer Stapelrichtung (S) überei nander angeordnet sind und die erste Aussparung (41 ) und die zweite Aus sparung (42) in Stapelrichtung (S) gesehen übereinander jedenfalls teilweise fluchtend angeordnet sind.

3. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Aussparung (42) zeitlich nach der Verkapselung (20) und/oder die erste Aus sparung (41 ) zeitlich vor der Verkapselung (20) realisiert wird.

4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Aussparung (42) während des Verkapselns (102) realisiert wird, insbeson dere unter Verwendung einer ersten Werkzeughälfte (71 ) und einer zweiten Werkzeughälfte (72), wobei die erste Werkzeughälfte (71 ) und die zweite Werkzeughälfte (72) in einem geschlossenen Zustand einen Hohlraum (75) ausbilden, der das Trägersubstrat (10) zumindest teilweise umgibt, wobei die zweite Aussparung (42) beim Verfüllen durch ein Freistellen mittels eines in nerhalb des Hohlraums (75) angeordneten Teils eines Stempelelements (73), realisiert wird.

5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Trä

gersubstrat (10) eine erste Metallisierungsschicht (15) aufweist, an der min destens ein erstes elektronisches Bauteil (30) angeordnet ist, wobei eine dritte Aussparung (43) in der Verkapselung (20) realisiert wird und wobei die dritte Aussparung (43) mit einem elektrisch leitenden Material gefüllt wird, insbesondere zeitgleich zum Füllen der ersten Aussparung (41 ) und zweiten Aussparung (42), zur Ausbildung einer weiteren Durchkontaktierung (5‘), die eine zweite Metallisierungsschicht (35) an der Außenseite (A) der Verkapse lung (20) mit der ersten Metallisierungsschicht (15) und/oder dem ersten elektronischen Bauteil (30) elektrisch verbindet.

6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Metallisierungsschicht (15) eine vierte Aussparung (44) aufweist, wobei zum Ausbilden (103) der Durchkontaktierung (5) zum Bereitstellen einer elektri schen Verbindung zwischen einem zweiten elektronischen Bauteil (31 ) an ei ner Außenseite (A) der Verkapselung (20) und der metallischen Zwischen schicht (16) die erste Aussparung (41 ) in der Primärschicht (11 ), die zweite Aussparung (42) in der Verkapselung (20) und die vierte Aussparung (44) in der ersten Metallisierungsschicht (15) in einem Arbeitsschritt mit einem elektrisch leitfähigen Material gemeinsam gefüllt werden.

7. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die Durchkontaktierung (5) bis zur Kühlstruktur (60) erstreckt.

8. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zwi schenschicht (16)

dicker als die Primärschicht (11 ) und/oder die Sekundärschicht (12) ist und/o der

dicker als 1 mm, bevorzugt dicker als 1 ,5 und besonders bevorzugt dicker als 2,5 mm ist.

9. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verkap selung (20) mittels eines Spritgussverfahrens und/oder Spritzpressverfahrens geformt wird, insbesondere um das bestückte Trägersubstrat (10) herum ge formt wird.

10. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die zwi schen der Primärschicht (11 ) und der Sekundärschicht (12) angeordnete me tallische Zwischenschicht (16) in einer parallel zur Haupterstreckungsebene (HSE) verlaufenden Ebene über eine erste Fläche erstreckt und die Primär schicht (11 ) und/oder die zweite Sekundärschicht (12) über eine zweite Flä che, wobei ein Verhältnis der ersten Fläche zu der zweiten Fläche größer ist als 0,5, bevorzugt größer als 0,75 und besonders bevorzugt größer 0,9.

11. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Primär schicht (11 ), die Sekundärschicht (12) und die metallische Zwischenschicht (16) eine Sandwichstruktur bilden.

12. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Primär schicht (11 ) eine Keramikschicht ist.

13. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Primär schicht (11 ) eine in Stapelrichtung (S) bemessene Dicke aufweist, die größer als 100 gm, bevorzugt größer als 200 gm und besonders bevorzugt größer als 250 gm ist.

14. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein parallel zur Haupterstreckungsebene (HSE) bemessener Querschnitt der ersten Aus sparung (41 ) größer ist als ein parallel zur Haupterstreckungsebene (HSE) bemessener Querschnitt der zweiten Aussparung (42) ist.

15. Elektronikmodul (1 ), insbesondere gefertigt mit einem Verfahren gemäß ei nem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend

- eine Verkapselung (20) und

- ein zumindest teilweise in die Verkapselung (20) eingebettetes Trägersub strat (10) mit einer Bauteilseite (25), die eine erste Metallisierungsschicht (15) aufweist und an der mindestens ein erstes elektronisches Bauteil (30) angeordnet ist,

wobei an einer Außenseite (A) der Verkapselung (20) mindestens eine zweite Metallisierungsschicht (35) für mindestens ein zweites elektronisches Bauteil (31 ), insbesondere zur Steuerung des ersten elektronischen Bauteils (30), vorgesehen ist,

wobei das Trägersubstrat (10) eine Primärschicht (11 ), eine Sekundärschicht (12) und eine zwischen der Primärschicht (11 ) und der Sekundärschicht (12) angeordnete metallische Zwischenschicht (16) aufweist, wobei zur elektroni schen Verbindung der Zwischenschicht (16) mit dem zweiten elektronischen Bauteil (31 ) eine Durchkontaktierung (5), insbesondere eine materialeinheitli che bzw. einstückige Duchkontakierung (5), vorgesehen ist, wobei die Durch kontaktierung (5) durch die Verkapselung (16) und die Primärschicht (11 ) verläuft und/oder eine Außenseite (A) der Verkapselung (20) mit einer Kühl struktur (60) des Trägersubstrats (10) elektrisch leitend verbindet.