DE102015008503A1 - Elektrisches Bauteil und Herstellungsverfahren zum Herstellen eines solchen elektrischen Bauteils - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Bauteil mit einem ersten Package, mit einem ersten Anschlussrahmen und einem an dem ersten Anschlussrahmen angebrachten Chip und Einkapslungsmaterial, das den Chip und zumindest Teile des Anschlussrahmens einkapselt wobei ein zweites Package mit einem zweiten Anschlussrahmen und Einkapslungsmaterial, das zumindest Teile des Anschlussrahmens einkapselt wobei das Einkapslungsmaterial des ersten Packages mit dem Einkapslungsmaterial des zweiten Packages fest verbunden ist.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Halbleiter-Package mit einem ersten Package mit einem ersten Anschlussrahmen und einem an dem ersten Anschlussrahmen angebrachten Chip und Einkapselungsmaterial, das den Chip und zumindest Teile des Anschlussrahmens einkapselt. Ebenso betrifft die Erfindung ein Herstellungsverfahren zum Herstellen eines solchen elektrischen Bauteils und eine ein elektrisches Bauteil aufweisende elektrische Komponente.
- Halbleiter-Packages werden in vielen Anwendungsbereichen eingesetzt. Sie weisen einen Anschlussrahmen und einen an dem Anschlussrahmen angebrachten Chip auf. Ein Einkapselungsmaterial kapselt den Chip und zumindest Teile des Anschlussrahmens, meistens bis auf nach außen geführte elektrische Anschlüsse den gesamten Anschlussrahmen des Halbleiter-Packages ein.
- Die Ummantelung eines Chips (häufig auch englisch als „die” bezeichnet) inklusive der Anschlussstellen, wie beispielsweise Leads, Pins oder Balls können als Gehäuse oder Package bezeichnet werden. Für derartige Packages hat es Standardisierungsbemühungen gegeben, beispielsweise durch die JEDEC (früher Joint Electron Device Engineering Council, heute JEDEC Solid State Technology Association). Bei den Packages wird häufig zwischen bedrahteten, „durchsteckmontierbaren” Bauformen (Through Hole Technology – THT) und „oberflächenmontierbaren” (Surface Mounted Technology – SMT) Bauformen unterschieden. Die Packages werden in der Regel dazu eingesetzt, um den Chip auf einer Leiterplatte zu befestigen. Hierfür wird der Chip mit einem Zwischenmaterial (hier auch als Anschlussrahmen oder englisch „leadframe” bezeichnet) verbunden. Elektrische Verbindungen, beispielsweise Drähte führen von den elektrischen Anschlüssen des Chips zu elektrischen Anschlüssen des Packages. Diese elektrischen Anschlüsse können Leads, Pins oder Balls sein.
- Aus dem Stand der Technik sind gattungsgemäße elektrische Bauteile bekannt, die im Wesentlichen quaderförmig ausgeführt sind und eine geringere Höhe als Breite aufweisen. Häufig ist die Breite deutlich geringer als die Länge und die Höhe deutlich geringer als die Breite. Bei derartigen elektrischen Bauteilen hat es sich als problematisch erwiesen, die elektrischen Bauteile hochkant, also auf einer der Schmalseiten stehend mit einer Leiterplatte zu verbinden. In
EP 1 775 767 A2 wird hierzu ein Verfahren vorgeschlagen. - Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Bauteil zu schaffen, dass einfacher mit einer Leiterplatte verbunden werden kann. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Herstellungsverfahren vorzuschlagen, mit der ein derartiges Bauteil besonders einfach hergestellt werden kann.
- Diese Aufgabe wird durch das elektrische Bauteil gemäß Anspruch 1, das Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 9 sowie die elektrische Komponente gemäß Anspruch 11 gelöst.
- Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der hiernach folgenden Beschreibung wiedergegeben.
- Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, zwei Packages zu nehmen und das Einkapselungsmaterial des ersten Packages mit dem Einkapselungsmaterial des zweiten Packages fest zu verbinden. Dadurch entsteht ein aus mindestens zwei Packages gebildetes elektrisches Bauteil. Es hat sich gezeigt, dass ein derartiges elektrisches Bauteil besonders gut mit einer Leiterplatte verbunden werden kann. Dies gilt insbesondere für die bevorzugte Ausführungsform, bei der das elektrische Bauteil an einer Schmalseite des ersten Packages mit einer Leiterplatte verbunden werden soll.
- Das erfindungsgemäße elektrische Bauteil weist ein erstes Package mit einem ersten Anschlussrahmen, einem an dem ersten Anschlussrahmen angebrachten Chip und Einkapselungsmaterial auf, das den Chip und zumindest Teile des Anschlussrahmens einkapselt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Package als oberflächenmontierbare Bauform (Surface Mounted Device – SMD) ausgeführt.
- In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste Package und/oder das zweite Package als DFN (Dual Flat No-lead Package), QFN (Quad Flat No Leads Package), VQFN (Very Thin Quad Flat pack), LCCC (Leadless Ceramic Chip Carrier), LGA MLPQ (Micro Leadframe Package Quad), MLPM (Micro Leadframe Package Micro, MLPD (Micro Leadframe Package Dual), DRMLF (Dual Row Micro Leadframe Package), TDFN (Thin Dual Flat No-lead Package), UTDFN (Ultra Thin Dual Flat No-lead Package), XDFN (eXtreme thin Dual Flat No-lead Package), QFN (Quad Flat No-lead Package), QFN-TEP (Quad Flat No-lead package with Top Exposed Pad), TQFN (Thin Quad Flat No-lead Package), VQFN (Very Thin Quad Flat No Leads Package), DHVQFN (Dual in-line compatible thermal enhanced very thin quad flat package with no leads (NXP)) ausgeführt.
- In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind das erste Package und das zweite Package nach der gleichen Bauform ausgeführt. Wie stark das Einkapselungsmaterial den Chip und den Anschlussrahmen einkapselt, ergibt sich aus den vorgenannten Bauformen. Häufig ist der Chip und der gesamte Anschlussrahmen mit Ausnahme der Anschlüsse durch das Einkapselungsmaterial eingekapselt.
- In einer ersten Variante ist das zweite Package leer, weist also keinen in dem Package angeordneten Chip auf. In einer solchen Ausführungsvariante wird das zweite Package im Wesentlichen dazu verwendet, um das erste Package mit dem in dem Einkapselungsmaterial angeordneten Chip stabil mit der Leiterplatte zu verbinden, insbesondere wenn das Package entgegen der sonst üblich Art senkrecht stehend und nicht liegend mit der Leiterplatte verbunden werden soll. Packages lassen sich mittlerweile großindustriell herstellen. Die Nachteile durch das zusätzliche Herstellen eines zweiten (leeren) Packages werden durch die Vorteile aufgehoben, das erste Package stabiler mit der Leiterplatte zu verbinden. In einer alternativen, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform weist das zweite Package einen an dem zweiten Anschlussrahmen angebrachten Chip auf. Das Einkapselungsmaterial des zweiten Packages kapselt den Chip und zumindest Teile des Anschlussrahmens des zweiten Packages ein. Der Chip in dem zweiten Package kann zu dem Chip in dem ersten Package identisch, bzw. gleichartig sein, also beispielsweise Sensoren mit dem gleichen Messprinzip aufweisen. Es sind jedoch auch Ausführungsformen denkbar, bei denen der Chip im zweiten Package von dem Chip im ersten Package unterschiedlich ist. Dadurch wird ein stabil mit der Leiterplatte verbindbares elektrisches Bauteil geschaffen, das eine Mehrzahl von Funktionen übernehmen kann. Sind die Chips als Messsensoren ausgebildet, so kann auf diese Weise ein elektrisches Bauteil geschaffen werden, das mit zwei unterschiedlichen Messmethoden messen kann. Mit dem Chip in dem ersten Package kann eine erste Messmethode und mit dem Chip in dem zweiten Package eine zweite Messmethode realisiert werden. Ferner können im zweiten Package passive unterstützende Bauteile wie Stützmagnete eingebaut werden oder aktive Bauteile wie Spulen, die das Messprinzip unterstützen
- Das Einkapselungsmaterial des ersten Packages ist mit dem Einkapselungsmaterial des zweiten Packages fest verbunden. Elektrische Bauteile der erfindungsgemäßen Art werden häufig mittels Greifarmen mit Saugpipette oder dergleichen gehandhabt. Hierfür ist es wesentlich, dass das elektrische Bauteil in sich stabil ist. Die fest Verbindung des Einkapselungsmaterials des ersten Packages mit dem Einkapselungsmaterial des zweiten Packages kann kraftschlüssig oder formschlüssig erfolgen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Einkapselungsmaterial des ersten Packages deshalb mittels Fügen mit dem Einkapselungsmaterial des zweiten Packages verbunden. Insbesondere bevorzugt wird das Einkapselungsmaterial des ersten Packages mit dem Einkapselungsmaterial des zweiten Packages verklebt. Es ist aber auch der Einsatz von Reibschweißen oder Ultraschallschweißen zum Fügen des Einkapselungsmaterials denkbar.
- Grundsätzlich ist es denkbar, dass eine beliebige Verbindungsoberfläche des Einkapselungsmaterials des ersten Packages mit einer beliebigen Verbindungsoberfläche des Einkapselungsmaterials des zweiten Packages durch Fügen verbunden wird. So ist es beispielsweise denkbar, dass die Verbindungsoberflächen profiliert werden, beispielsweise aufgeraut werden oder mit Sägezahnprofilen versehen werden, um die fügende Verbindung zu unterstützen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Verbindungsoberflächen jedoch eben ausgebildet. Somit ist an dem Einkapselungsmaterial des ersten Packages eine erste ebene Verbindungsoberfläche ausgebildet und an dem Einkapselungsmaterial des zweiten Packages eine zweite ebene Verbindungsoberfläche ausgebildet, wobei die erste ebene Verbindungsoberfläche mit der zweiten ebenen Verbindungsoberfläche durch Fügen verbunden wird. Hierdurch wird zum Einen der Bearbeitungsaufwand des Einkapselungsmaterials reduziert. Ebene Verbindungsoberflächen sind bei der Mehrzahl der standardisierten Packages ohnehin vorhanden und die entsprechenden Herstellungsprozesse für derartige Oberflächen bereits realisiert. Zum Anderen kann durch das ebene Ausführen der Verbindungsoberfläche die Bauhöhe des elektrischen Bauteils reduziert werden. Es müssen keine zusätzlichen Vorsprünge vorgesehen werden, die die Bauhöhe des elektrischen Bauteils erhöhen würden.
- In einer Mehrzahl der aus dem Stand der Technik bekannten Packages weist der Anschlussrahmen eine ebene Aufnahmefläche auf, an die der Chip befestigt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Chip an einer ebenen Aufnahmefläche des ersten Anschlussrahmens am ersten Anschlussrahmen angebracht und die erste ebene Verbindungsoberfläche parallel zur Aufnahmefläche des ersten Anschlussrahmens ausgeführt. Ergänzend oder alternativ weist der zweite Anschlussrahmen eine ebene Aufnahmefläche für einen Chip auf, wobei die zweite ebene Verbindungsoberfläche parallel zur Aufnahmefläche des zweiten Anschlussrahmens ausgeführt ist. Auch mit der parallelen Anordnung der Verbindungsoberflächen zu den Aufnahmeflächen der Anschlussrahmen kann die Bauhöhe des elektrischen Bauteils reduziert werden.
- Die Mehrzahl der aus dem Stand der Technik bekannten, insbesondere die Mehrzahl der standardisierten Packages weisen eine im Wesentlichen quaderförmige Form auf. Dabei sind häufig die vier Seitenflächen des Quaders kleiner als die Fläche der Oberseite des Quaders. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden zur Bildung des erfindungsgemäßen elektrischen Bauteils diese Oberseiten von quaderförmigen Packages fest miteinander verbunden. Die Oberseiten der quaderförmigen Packages bilden dann jeweils die ebenen Verbindungsoberflächen des jeweiligen Packages.
- In einer bevorzugten Ausführungsform weist das erste Package von außen zugängliche elektrische Anschlüsse auf. Ergänzend oder alternativ weist das zweite Package von außen zugängliche elektrische Anschlüsse auf. Werden für die Herstellung des erfindungsgemäßen elektrischen Bauteils Packages mit standardisierten Bauformen eingesetzt, so ergibt sich die Anordnung der elektrischen Anschlüsse des ersten Packages und des zweiten Packages aus dieser standardisierten Bauform. Insbesondere bevorzugt wird als erstes Package und als zweites Package eine Bauform der Art DFN oder TDFN eingesetzt.
- In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das erste Package quaderförmig ausgeführt. Ergänzend oder alternativ kann das zweite Package quaderförmig ausgeführt sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das elektrische Bauteil selbst quaderförmig ausgeführt. Das kann sich dadurch ergeben, dass sowohl das erste Package als auch das zweite Package quaderförmig ausgeführt sind, sodass nach dem Zusammenfügen der beiden Packages das so entstehende elektrische Bauteil ebenfalls quaderförmig ausgeführt ist. Das Ausführen des ersten Packages, bzw. des zweiten Packages als quaderförmiges Bauteil vereinfacht sowohl die Handhabung der Packages beim Herstellen des erfindungsgemäßen elektrischen Bauteils. Ferner bietet die Quaderform, wie oben bereits ausgeführt, gute Verbindungsoberflächen, über die das erste Package und das zweite Package fest miteinander verbunden werden können. Ein Ausführen des elektrischen Bauteils in Quaderform bietet ebenfalls den Vorteil einer guten Handhabung sowie die Möglichkeit, dieses elektrische Bauteil gut auf einer Leiterplatte anzuordnen.
- Quaderförmige Bauteile weisen zwölf Kanten auf. Sie weisen eine Oberseite und eine Unterseite sowie vier rechtwinkelig zueinander angeordnete und rechtwinkelig zu der Oberseite und der Unterseite angeordnete Seitenflächen auf. Eine Seitenfläche hat vier Kanten, nämlich eine Kante zur Unterseite, eine Kante zur Oberseite und eine erste Kante zu einer ersten weiteren Seitenfläche und ein zweite Kante zu einer zweiten, der ersten gegenüberliegend angeordneten weiteren Seitenfläche. In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein elektrischer Anschluss im Bereich einer dieser vier Kanten einer Seitenfläche ausgebildet. Insbesondere bevorzugt hat der Anschluss eine Anschlussoberfläche, die sich teilweise in der Oberfläche dieser Seite befindet. Insbesondere bevorzugt bildet der Anschluss einen Teil einer Kante aus. Das heißt, dass ein Teil der Kante an dem elektrischen Anschluss ausgebildet ist. Der elektrische Anschluss kann dann eine Teiloberfläche aufweisen, die sich in der Oberfläche der Seite befindet sowie eine weitere Teiloberfläche, die sich in der benachbarten Oberfläche, also je nach Lage der Kante in der Oberfläche der Unterseite, der Oberfläche der Oberseite oder in der Oberfläche einer der angrenzenden weiteren Seiten befindet.
- In einer bevorzugten Ausführungsform befinden sich elektrische Anschlüsse des ersten Packages im Bereich einer ersten Kante dieser Seite und im Bereich einer zweiten Kante, wobei die erste Kante und die zweite Kante im rechten Winkel zueinander angeordnet sind. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das erste Package nur an diesen beiden Kanten elektrische Anschlüsse auf. In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform weist das erste Package im Bereich von drei Kanten dieser Seitenoberfläche elektrische Anschlüsse auf, wobei die drei Kanten ineinander übergehen und im rechten Winkel zueinander angeordnet sind. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das erste Package nur an diesen drei Kanten Anschlüsse auf.
- In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das zweite Package elektrische Anschlüsse auf, die an den zum ersten Package vergleichbaren Kanten des in der bevorzugten Ausführungsform das zweite Package bildenden Quaders angeordnet sind. Insbesondere bevorzugt wird eine Bauform, bei der das elektrische Bauteil quaderförmig ausgebildet ist und an zumindest einer Seite weder elektrische Anschlüsse des ersten Packages noch elektrische Anschlüsse des zweiten Packages aufweist. Eine solche anschlussfreie Seite des elektrischen Bauteils ist vorteilhaft, wenn der Chip im ersten Package einen Sensor aufweist, beispielsweise einen magnetfeldempfindlichen Sensor. Wird eine Seite des elektrischen Bauteils anschlussfrei ausgeführt, so werden zumindest an dieser Seite Störeinflüsse verhindert.
- In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das elektrische Bauteil zumindest hinsichtlich der Anschlussrahmen und der Form des Einkapselungsmaterials symmetrisch ausgebildet. Insbesondere ist an dem Einkapslungsmaterial des ersten Package eine erste ebene Verbindungsoberfläche ausgebildet und an dem Einkapslungsmaterial des zweiten Packages eine zweite ebene Verbindungsoberfläche ausgebildet, wobei die erste ebene Verbindungsoberfläche mit der zweiten ebenen Verbindungsoberfläche durch Fügen verbunden ist, wobei der Anschlussrahmen und das Einkapslungsmaterial des ersten Package bezüglich der zur ersten Verbindungsoberfläche und zweiten Verbindungsoberfläche parallelen, mittig zwischen der ersten Verbindungsoberfläche und der zweiten Verbindungsoberfläche angeordneten Ebene spiegelsymmetrisch zu dem Anschlussrahmen und dem Einkapslungsmaterial des zweiten Package ausgeführt sind. Das symmetrische Ausbilden des elektrischen Bauteils bietet den Vorteil, es gut handhaben zu können.
- In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Chip einen magnetfeldempfindlichen Sensor auf. Insbesondere bevorzugt weist der Chip einen magnetoresistiven Sensor auf. Insbesondere bevorzugt kann der Sensor den anisotropen-magnetoresistiven Effekt (AMR-Effekt) oder den gigantischen magnetoresistiven Effekt (GMR-Effekt) aufweisen. Der Sensor kann allerdings auch andere Effekte aufweisen, wie beispielsweise Giant-Magneto Impedance (GMI), den Tunnel-Magnetoresitence-Effect (TMR) oder den Hall-Effect oder alle Sensoren deren Messrichtung in der Z-Achse liegt Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren zum Herstellen eines elektrischen Bauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 8 sieht vor, dass das Einkapselungsmaterial des ersten Packages mit dem Einkapselungsmaterial des zweiten Packages fest verbunden wird.
- In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind als Teil des Herstellungsverfahrens folgende Schritte vorgesehen:
- – das Bereitstellen eines ersten, eine Mehrzahl von Anschlussrahmen enthaltenden Rahmens, wobei zumindest an einem ersten Anschlussrahmen der Chip angebracht ist und zumindest der erste Chip und zumindest ein Teil des ersten Anschlussrahmen von einem Einkapslungsmaterial eingekapselt ist und an dem Einkapslungsmaterial eine erste Verbindungsfläche ausgebildet ist,
- – das Bereitstellen eines zweiten, eine Mehrzahl von Anschlussrahmen enthaltenden Rahmens, wobei zumindest ein Teil eines Anschlussrahmens des zweiten Rahmens von einem Einkapslungsmaterial eingekapselt ist und an dem Einkapslungsmaterial eine zweite Verbindungsfläche ausgebildet ist,
- – das fügende Verbinden der ersten Verbindungsoberfläche mit der zweiten Verbindungsoberfläche.
- In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weisen die die Mehrzahl von Anschlussrahmen enthaltenden Rahmen Führungen auf. Beispielsweise können die Rahmen an geeigneten Stellen Löcher aufweisen, mit denen sie auf Stifte gesteckt werden können. Durch eine geeignete Anordnung der Führungen an dem jeweiligen Rahmen kann beim Verbinden der beiden Rahmen sichergestellt werden, dass die beiden Rahmen genau in der Relativlage zueinander zusammengeführt werden, wie dies für das Erstellen des erfindungsgemäßen elektrischen Bauteils gewünscht ist.
- In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Bereitstellen des ersten Rahmens dadurch, dass der eine Führung aufweisende erste Rahmen auf ein Führungselement aufgeschoben wird, beispielsweise mit in ihm vorgesehenen Löchern auf einen Stift aufgeschoben wird. Daran anschließend wird in einer bevorzugten Ausführungsform Kleber auf die ersten Verbindungsoberflächen der in dem ersten Rahmen vereinten ersten Packages aufgetragen. Anschließend wird der zweite Rahmen mit den Verbindungsoberflächen der ersten Packages zugewandten Verbindungsoberflächen der in dem zweiten Rahmen vereinten zweiten Packages mit der in dem zweiten Rahmen vorgesehenen Führung auf die Führungsmittel aufgeschoben und ebenfalls in Kontakt mit dem Kleber gebracht. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die ersten Packages und die zweiten Packages während des Aushärtens des Klebers gegeneinander gedrückt. Anschließend werden die einzelnen elektrischen Bauteile aus diesem Sandwich herausgetrennt, beispielsweise mittels Sägen.
- In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die elektrischen Bauteile am Ende der Herstellung getestet.
- Die erfindungsgemäße elektrische Komponente weist eine Leiterplatte und ein mit der Leiterplatte verbundenes, elektrisches Bauteil auf. Die Verbindung des elektrischen Bauteils mit der Leiterplatte erfolgt insbesondere bevorzugt über das Verbinden von an dem elektrischen Bauteil vorgesehenen elektrischen Anschlüssen mit elektrischen Anschlüssen an der Leiterplatte. Insbesondere bevorzugt erfolgt die Verbindung der Anschlüsse mittels Löten (bspw. Reflow-Löten). Die Leiterplatte ist dabei insbesondere bevorzugt eine feste Leiterplatte. Sie kann aus faserverstärktem Kunststoff sein. Es können aber auch Leiterplatten aus Teflon, Aluminiumoxid, Keramik eingesetzt werden oder flexible Leiterplatten, beispielsweise solche aus Polyesterfolie, Starrflex-Platinen.
- Nachfolgend wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungsbeispiele näher darstellenden Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
-
1 : eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen elektrischen Bauteils; -
2 : eine erste Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bauteils; -
3 : eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Bauteil; -
4 : eine weitere Seitenansicht auf ein erfindungsgemäßes Bauteil; -
5 : eine weitere perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Bauteils; -
6 : eine perspektivische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße elektrische Komponente; -
7 : eine perspektivische Ansicht auf einen ersten Rahmen, der in dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren eingesetzt wird; -
8 : den ersten Rahmen gemäß7 mit auf die Verbindungsoberflächen aufgebrachte, Kleber; und -
9 : den ersten Rahmen mit auf ihm aufgebrachten Kleber gemäß8 und einen zweiten, umgedreht auf den ersten Rahmen aufgelegten zweiten Rahmen. - Das in den
1 bis5 dargestellte erfindungsgemäße elektrische Bauteil1 weist ein erstes Package2 und ein zweites Package3 auf. Das erste Package2 weist einen ersten Anschlussrahmen4 auf. An dem ersten Anschlussrahmen ist ein in den Figuren nicht näher dargestellter Chip angebracht. Das erste Package weist Einkapselungsmaterial5 auf, das den Chip und zumindest Teile des Anschlussrahmens4 einkapselt. - Das zweite Package
3 weist ebenfalls einen, hier als zweiten Anschlussrahmen bezeichneten Anschlussrahmen6 auf. Ferner weist das zweite Package3 Einkapselungsmaterial7 auf, das zumindest Teile des Anschlussrahmens6 einkapselt. Sowohl das erste Package2 als auch das zweite Package3 weisen eine standardisierte Bauform eines Packages auf, nämlich sind als TDFN (Thin Dual Flat No-lead Package) ausgeführt. - Das erste Package weist eine in der Ansicht der
2 ersichtliche Unterseite8 , eine der Unterseite8 gegenüberliegende Oberseite9 sowie die Oberseite9 und die Unterseite8 verbindende Seitenflächen10 ,11 ,12 ,13 auf. Das zweite Package3 ist vergleichbar aufgebaut und weist vergleichbare Oberflächen auf. Die Oberfläche9 des ersten Package bildet eine erste, ebene Verbindungsoberfläche. Die vergleichbare Oberfläche des zweiten Packages3 bildet eine zweite, ebene Verbindungsoberfläche. Wie insbesondere den1 und3 zu entnehmen ist, ist das Einkapselungsmaterial5 des ersten Packages2 fest mit dem Einkapselungsmaterial7 des zweiten Packages3 verbunden. Die erste ebene Verbindungsoberfläche ist mit der zweiten ebenen Verbindungsoberfläche verklebt. - Das erste Package weist Anschlüsse
14 auf. Diese sind, wie in den1 ,2 und3 ersichtlich im Bereich der Kanten des ersten Packages ausgebildet. Die Seitenfläche, an der der jeweilige Anschluss14 vorgesehen ist, hat vier Kanten, nämlich eine Kante zur Unterseite9 , eine Kante zur Oberseite8 und eine erste Kante zu einer ersten weiteren Seitenfläche und ein zweite Kante zu einer zweiten, der ersten gegenüberliegend angeordneten weiteren Seitenfläche. Wie in den1 ,2 und3 ersichtlich sind die Anschlüsse jeweils im Bereich einer dieser vier Kanten einer Seitenfläche ausgebildet. Der jeweilige Anschluss14 hat eine Anschlussoberfläche, die sich teilweise in der Oberfläche dieser Seite befindet. Außerdem bildet der Anschluss14 einen Teil einer Kante aus. Das heißt, dass ein Teil der Kante an dem elektrischen Anschluss14 ausgebildet ist. Der elektrische Anschluss14 weist eine Teiloberfläche aufweisen, die sich in der Oberfläche der Seite befindet sowie eine weitere Teiloberfläche, die sich in der benachbarten Oberfläche, also je nach Lage der Kante in der Oberfläche der Unterseite, der Oberfläche der Oberseite oder in der Oberfläche einer der angrenzenden weiteren Seiten befindet. - Die
6 zeigt die erfindungsgemäße elektrische Komponente in einer perspektivischen Draufsicht. Zu erkennen ist die Leiterplatte20 und das erfindungsgemäße elektrische Bauteil1 . Das elektrische Bauteil ist mit der Seitenfläche13 mit der Leiterplatte20 verbunden. Die Verbindung erfolgt mittels Löten an den Anschlüssen14 an der Kante zur Seitenfläche13 . Sowohl die Anschlüsse14 des ersten Package2 , als auch die in der Ansicht der6 nicht sichtbaren, vergleichbaren Anschlüsse des zweiten Packages13 werden mit Anschlüssen der Leiterplatte20 verlötet. Da auf beiden Seiten des elektrischen Bauteils1 Lötverbindungen vorgenommen werden, wird verhindert, dass das aufrechtstehende elektrische Bauteil1 zu einer Seite hin kippt. - Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren wird anhand der
7 bis9 erläutert. - Wie in
7 dargestellt, wird zunächst ein erster Rahmen21 bereitgestellt. Dieser Rahmen enthält eine Mehrzahl von Anschlussrahmen. An jedem Anschlussrahmen ist ein Chip angebracht. In der7 ist das jeweilige Einkapselungsmaterial5 der den jeweiligen Anschlussrahmen und den jeweiligen Chip enthaltenden Packages1 zu erkennen. Da jedes Package auf seiner Verbindungsoberfläche einen Aufdruck enthält, lassen sich die einzelnen Packages in dem Rahmen21 in der7 gut erkennen. - Der Rahmen
21 weist Löcher22 auf. Mit diesen Löchern22 wird der Rahmen21 auf Fixierstifte23 aufgeschoben und damit in einer Lage festgelegt. - Die
8 verdeutlicht, dass auf die ersten Verbindungsoberflächen der ersten Packages ein Kleber24 aufgebracht wird. - Die
9 zeigt zur besseren Verdeutlichung nur hinsichtlich des linken Teils des Rahmens21 , dass ein zweiter Rahmen25 , der in seinem Aufbau dem ersten Rahmen21 entspricht, mit seinen Löchern22 ebenfalls auf die Fixierstifte23 aufgesetzt wird und zwar – wie in9 ersichtlich – über Kopf. Damit kommen die zweiten Verbindungsflächen der zweiten Packages des zweiten Rahmens25 in Kontakt mit dem Kleber24 und werden nach dem Aushärten des Klebers24 fest und zwar stoffschlüssig durch Fügen mit den ersten Verbindungsoberflächen der ersten Packages des ersten Rahmens21 verbunden. Während des Aushärtens können der ersten Rahmen21 und der zweiten Rahmen25 gegeneinander gedrückt werden. - Nach dem Aushärten des Klebers
24 werden die erfindungsgemäßen elektrischen Bauteile1 durch Sägen aus dem durch Zusammenkleben des ersten Rahmens21 mit dem zweiten Rahmen25 entstandenen „Sandwich” vereinzelt. Danach können sie noch einem Funktionstest unterzogen werden. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- EP 1775767 A2 [0004]
Claims (12)
- Elektrisches Bauteil (
1 ) mit – einem ersten Package (2 ) mit – einem ersten Anschlussrahmen (4 ) und – einem an dem ersten Anschlussrahmen (4 ) angebrachten Chip und – Einkapslungsmaterial (5 ), das den Chip und zumindest Teile des Anschlussrahmens (4 ) einkapselt gekennzeichnet durch – ein zweites Package (3 ) mit – einem zweiten Anschlussrahmen (6 ) und – Einkapslungsmaterial (7 ), das zumindest Teile des Anschlussrahmens (6 ) einkapselt wobei das Einkapslungsmaterial (5 ) des ersten Packages (2 ) mit dem Einkapslungsmaterial (7 ) des zweiten Packages (3 ) fest verbunden ist. - Elektrisches Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Einkapslungsmaterial (
5 ) des ersten Packages (2 ) eine erste Verbindungsoberfläche ausgebildet ist und an dem Einkapslungsmaterial (7 ) des zweiten Packages (3 ) eine zweite Verbindungsoberfläche ausgebildet ist und die erste Verbindungsoberfläche mit der zweiten Verbindungsoberfläche durch Fügen verbunden ist. - Elektrisches Bauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Chip an einer ebenen Aufnahmefläche des ersten Anschlussrahmen (
4 ) am ersten Anschlussrahmen (4 ) angebracht ist und die erste Verbindungsoberfläche parallel zur Aufnahmefläche des ersten Anschlussrahmen (4 ) ausgeführt ist und/oder der zweite Anschlussrahmen (6 ) eine ebenen Aufnahmefläche für einen Chip aufweist und die zweite Verbindungsoberfläche parallel zur Aufnahmefläche des zweiten Anschlussrahmen (6 ) ausgeführt ist. - Elektrisches Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Package (
2 ) von außen zugängliche elektrische Anschlüsse (14 ) aufweist und/oder das zweite Package (3 ) von außen zugängliche elektrische Anschlüsse (14 ) aufweist. - Elektrisches Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Package (
2 ) quaderförmig ist und/oder das zweite Package (3 ) quaderförmig ausgeführt ist und/oder das elektrische Bauteil (1 ) quaderförmig ausgeführt ist. - Elektrisches Bauteil nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Package (
2 ) quaderförmig ausgebildet ist und ein elektrischer Anschluss (14 ) im Bereich einer Kante des ersten Package (2 ) ausgebildet ist. - Elektrisches Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Einkapslungsmaterial (
5 ) des ersten Package (2 ) eine erste ebene Verbindungsoberfläche ausgebildet ist und an dem Einkapslungsmaterial (7 ) des zweiten Packages (3 ) eine zweite ebene Verbindungsoberfläche ausgebildet ist und die erste ebene Verbindungsoberfläche mit der zweiten ebenen Verbindungsoberfläche durch Fügen verbunden ist, wobei der Anschlussrahmen (4 ) und das Einkapslungsmaterial (5 ) des ersten Package bezüglich der zur ersten Verbindungsoberfläche und zweiten Verbindungsoberfläche parallelen, mittig zwischen der ersten Verbindungsoberfläche und der zweiten Verbindungsoberfläche angeordneten Ebene spiegelsymmetrisch zu dem Anschlussrahmen (6 ) und dem Einkapslungsmaterial (7 ) des zweiten Packages (3 ) ausgeführt sind. - Elektrisches Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Chip einen magnetfeldempfindlichen Sensor enthält.
- Herstellungsverfahren zum Herstellen eines elektrischen Bauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Einkapslungsmaterial (
5 ) des ersten Packages (2 ) mit dem Einkapslungsmaterial (7 ) des zweiten Packages (3 ) fest verbunden wird. - Herstellungsverfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch – das Bereitstellen eines ersten, eine Mehrzahl von Anschlussrahmen (
4 ) enthaltenden Rahmens (21 ), wobei zumindest an einem ersten Anschlussrahmen (4 ) der Chip angebracht ist und zumindest der erste Chip und zumindest ein Teil des ersten Anschlussrahmen (4 ) von einem Einkapslungsmaterial (5 ) eingekapselt ist und an dem Einkapslungsmaterial (5 ) eine erste Verbindungsfläche ausgebildet ist, – das Bereitstellen eines zweiten, eine Mehrzahl von Anschlussrahmen enthaltenden Rahmens (25 ), wobei zumindest ein Teil eines Anschlussrahmens (6 ) des zweiten Rahmens von einem Einkapslungsmaterial (7 ) eingekapselt ist und an dem Einkapslungsmaterial (7 ) eine zweite Verbindungsfläche ausgebildet ist, – das fügende Verbinden der ersten Verbindungsoberfläche mit der zweiten Verbindungsoberfläche. - Elektrische Komponente mit einer Leiterplatte (
20 ) und einem mit der Leiterplatte (20 ) verbundenen elektrischen Bauteil (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8. - Elektrische Komponente gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Bauteil (
1 ) quaderförmig ausgeführt ist und eine Oberseite (8 ) und eine der Oberseite (8 ) gegenüberliegende Unterseite (9 ) sowie Seitenflächen (10 ,11 ,12 ,13 ) aufweist und das elektrische Bauteil (1 ) mit einer der Seitenflächen (10 ,11 ,12 ,13 ) der Leiterplatte (20 ) zugewandt mit der Leiterplatte (20 ) verbunden ist.
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