DE102018214126A1 - Construction concept for HF systems - Google Patents

Construction concept for HF systems Download PDF

Info

Publication number
DE102018214126A1
DE102018214126A1 DE102018214126.6A DE102018214126A DE102018214126A1 DE 102018214126 A1 DE102018214126 A1 DE 102018214126A1 DE 102018214126 A DE102018214126 A DE 102018214126A DE 102018214126 A1 DE102018214126 A1 DE 102018214126A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
substrate structure
frequency circuit
direct contact
substrate
procedure according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102018214126.6A
Other languages
German (de)
Inventor
Martin Ihle
Steffen Ziesche
Christian Zech
Benjamin Baumann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority to DE102018214126.6A priority Critical patent/DE102018214126A1/en
Publication of DE102018214126A1 publication Critical patent/DE102018214126A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/82—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by forming build-up interconnects at chip-level, e.g. for high density interconnects [HDI]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
    • H01L23/64—Impedance arrangements
    • H01L23/66—High-frequency adaptations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/18—High density interconnect [HDI] connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/23—Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process
    • H01L24/24—Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process of an individual high density interconnect connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L24/10, H01L24/18, H01L24/26, H01L24/34, H01L24/42, H01L24/50, H01L24/63, H01L24/71
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/91—Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L24/80 - H01L24/90
    • H01L24/92—Specific sequence of method steps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for
    • H01L2223/64—Impedance arrangements
    • H01L2223/66—High-frequency adaptations
    • H01L2223/6661—High-frequency adaptations for passive devices
    • H01L2223/6677—High-frequency adaptations for passive devices for antenna, e.g. antenna included within housing of semiconductor device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for
    • H01L2223/64—Impedance arrangements
    • H01L2223/66—High-frequency adaptations
    • H01L2223/6683—High-frequency adaptations for monolithic microwave integrated circuit [MMIC]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/04026—Bonding areas specifically adapted for layer connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/0556—Disposition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/18—High density interconnect [HDI] connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/23—Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process
    • H01L2224/24—Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process of an individual high density interconnect connector
    • H01L2224/241—Disposition
    • H01L2224/24151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/24221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/24225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/24227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the HDI interconnect not connecting to the same level of the item at which the semiconductor or solid-state body is mounted, e.g. the semiconductor or solid-state body being mounted in a cavity or on a protrusion of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/2919—Material with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/3201—Structure
    • H01L2224/32012—Structure relative to the bonding area, e.g. bond pad
    • H01L2224/32013—Structure relative to the bonding area, e.g. bond pad the layer connector being larger than the bonding area, e.g. bond pad
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/3205—Shape
    • H01L2224/32057—Shape in side view
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73267—Layer and HDI connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/82—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by forming build-up interconnects at chip-level, e.g. for high density interconnects [HDI]
    • H01L2224/821—Forming a build-up interconnect
    • H01L2224/82101—Forming a build-up interconnect by additive methods, e.g. direct writing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/82—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by forming build-up interconnects at chip-level, e.g. for high density interconnects [HDI]
    • H01L2224/821—Forming a build-up interconnect
    • H01L2224/82101—Forming a build-up interconnect by additive methods, e.g. direct writing
    • H01L2224/82102—Forming a build-up interconnect by additive methods, e.g. direct writing using jetting, e.g. ink jet
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/82—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by forming build-up interconnects at chip-level, e.g. for high density interconnects [HDI]
    • H01L2224/821—Forming a build-up interconnect
    • H01L2224/82101—Forming a build-up interconnect by additive methods, e.g. direct writing
    • H01L2224/82103—Forming a build-up interconnect by additive methods, e.g. direct writing using laser direct writing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/831—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/91—Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L2224/80 - H01L2224/90
    • H01L2224/92—Specific sequence of method steps
    • H01L2224/922—Connecting different surfaces of the semiconductor or solid-state body with connectors of different types
    • H01L2224/9222—Sequential connecting processes
    • H01L2224/92242—Sequential connecting processes the first connecting process involving a layer connector
    • H01L2224/92244—Sequential connecting processes the first connecting process involving a layer connector the second connecting process involving a build-up interconnect
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/02—Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L24/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L24/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/14—Integrated circuits
    • H01L2924/141—Analog devices
    • H01L2924/142—HF devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/14—Integrated circuits
    • H01L2924/141—Analog devices
    • H01L2924/1423—Monolithic Microwave Integrated Circuit [MMIC]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/1515—Shape
    • H01L2924/15153—Shape the die mounting substrate comprising a recess for hosting the device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/153—Connection portion
    • H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/161—Cap
    • H01L2924/162—Disposition
    • H01L2924/16251—Connecting to an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. cap-to-substrate

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit einer Substratstruktur (2), zumindest einem Hochfrequenzschaltkreis auf Basis eines Halbleiter-Substrates (1) bestehend aus zumindest einem Transistor und/oder passiven Bauteil und/oder Leitungselement, einer Direktkontaktierung (3), die einen Metallisierungsbereich (9) auf der Substratstruktur (2) elektrisch leitend mit dem Hochfrequenzschaltkreis (1) verbindet, und wobei die Direktkontaktierung (3) mittels eines maskenlosen Direktschreib-Verfahrens aufgebracht ist.The invention relates to a device with a substrate structure (2), at least one high-frequency circuit based on a semiconductor substrate (1) consisting of at least one transistor and / or passive component and / or line element, a direct contact (3), which has a metallization area (9) on the substrate structure (2) in an electrically conductive manner with the high-frequency circuit (1), and wherein the direct contact (3) is applied by means of a maskless direct writing method.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von Hochfrequenzsystemen und insbesondere auf Verbindungsverfahren und -vorrichtungen für Hochfrequenzsysteme (HF-Systeme).The present invention relates to the field of radio frequency systems, and more particularly to connection methods and devices for radio frequency systems (RF systems).

Der Aufbau von Hochfrequenzsystemen birgt nach wie vor viele Hürden. Hochfrequenzsysteme erfordern je nach Frequenzbereich, in dem diese Systeme betrieben werden, entsprechende Leistungs-Merkmale. Für Frequenzen oberhalb von 100 GHz werden beispielsweise Hohlleitersysteme mit einem flexibel gestaltbaren Aufbau und einer relativ geringen Signaldämpfung eingesetzt, welche hohe Anforderungen an ihre mechanische Herstellung stellen. Nachteilig erweisen sich hier relativ hohe Herstellungskosten und verhältnismäßig größere Dimensionen solcher Vorrichtungen (Bauteile).The construction of high-frequency systems still poses many hurdles. Depending on the frequency range in which these systems are operated, high-frequency systems require corresponding performance characteristics. For frequencies above 100 GHz, for example, waveguide systems with a flexible design and a relatively low signal attenuation are used, which place high demands on their mechanical manufacture. A disadvantage here is that the manufacturing costs and the relatively large dimensions of such devices (components) are relatively high.

Für Frequenzen bis 100 GHz werden Hochfrequenzsysteme basierend auf relativ leicht herzustellenden und dementsprechend verhältnismäßig kostengünstigen Platinen mit speziellen Substrat-Materialien, jedoch ohne Hohlleiter verwendet. Planare Antennen können bei diesen Vorrichtungen direkt auf dem Substrat integriert werden. Nachteilig erweist sich die relativ hohe Signaldämpfung und dementsprechend auch eine geringere Performance solcher Systeme. Dieser Performanceverlust ist für viele der Anwendungen jedoch nicht ausschlaggebend, so dass der Kostenvorteil dominiert.For frequencies up to 100 GHz, high-frequency systems based on relatively easy to manufacture and, accordingly, relatively inexpensive boards with special substrate materials, but without waveguides, are used. With these devices, planar antennas can be integrated directly on the substrate. The relatively high signal attenuation and, accordingly, a lower performance of such systems has proven to be disadvantageous. However, this loss of performance is not decisive for many of the applications, so that the cost advantage dominates.

Bei höheren Frequenzen ab 100 GHz und insbesondere ab 200 GHz verringert sich die Performance dieser Systeme noch weiter. Für den Einsatz mit derart hohen Frequenzen sind organische Substratmaterialien eher ungeeignet. Eine der Ursachen für dieses nachteilige Verhalten ist vor allem die relativ hohe Oberflächenrauheit von gewalztem Kupfer auf dem Substrat, die aber für die Haftung des Kupfers auf dem Substrat erforderlich ist.The performance of these systems is reduced even further at higher frequencies from 100 GHz and in particular from 200 GHz. Organic substrate materials are rather unsuitable for use with such high frequencies. One of the causes of this disadvantageous behavior is, above all, the relatively high surface roughness of rolled copper on the substrate, but this is necessary for the copper to adhere to the substrate.

Gerade Frequenzen oberhalb von 100 GHz bieten für zukünftige Anwendungen neue Potentiale, da die natürliche Dämpfung der Atmosphäre hier besonders breitbandige Transmissionsfenster aufweist und in den Frequenzplänen breitbandige Reservierungen für verschiedene Anwendungen vorgesehen sind. Mithilfe solch hoher Bandbreiten könnten zum Beispiel kostengünstige, hochauflösende Radarsensoren oder ultra-hochbitratige Kommunikationsstrecken realisiert werden. Weitere Einsatzszenarien in diesem Bereich können Anwendungen in einer Millimeterwellen-Sensorik sein, wie zum Beispiel der Gas-Spektroskopie.Frequencies above 100 GHz in particular offer new potential for future applications, since the natural damping of the atmosphere has particularly broadband transmission windows and broadband reservations for various applications are provided in the frequency plans. Such high bandwidths could be used, for example, to implement cost-effective, high-resolution radar sensors or ultra-high-bit-rate communication links. Further application scenarios in this area can be applications in millimeter wave sensors, such as gas spectroscopy.

Weiterer Nachteile Platinen-basierter Hochfrequenzsysteme resultieren aus der Art der Kontaktierung von Hochfrequenz-Schaltkreisen auf Basis von Halbleiter-Substraten. Die integrierten Bauteile der Hochfrequenztechnik werden beispielsweise Monolithic Microwave Integrated Circuit (MMIC) genannt. Üblicherweise werden dafür Bond-Drahtverbindungen verwendet. Jede Bond-Drahtverbindung bewirkt aber bei steigenden Frequenzen einen Impedanzsprung, wobei störende Reflexionen auftreten können. Ein solcher Impedanzsprung dämpft das HF-Signal und sollte mit einer Kompensierung auf dem HF-Schaltkreis unterdrückt werden. Diese nachteiligen Auswirkungen können bei etwa 100 GHz noch annehmbar oder durch Maßnahmen wie kurze und flache Bonds kompensierbar sein. Die mangelnde Zuverlässigkeit solcher kurzer und flacher Bonds kann allerdings zu weiteren Problemen führen.Further disadvantages of board-based high-frequency systems result from the type of contacting of high-frequency circuits based on semiconductor substrates. The integrated components of high-frequency technology are called monolithic microwave integrated circuits (MMIC), for example. Bond wire connections are usually used for this. However, each bond wire connection causes an impedance jump with increasing frequencies, which can cause disturbing reflections. Such a jump in impedance dampens the RF signal and should be suppressed with compensation on the RF circuit. These adverse effects can still be acceptable at around 100 GHz or compensated for by measures such as short and flat bonds. However, the lack of reliability of such short and flat bonds can lead to further problems.

Ab etwa 300 GHz steigen die Performanceverluste der Drahtbonds so weit, dass lediglich die Anfangs erwähnten Hohlleiter-basierte Lösungen für die Kontaktierung der Hochfrequenz-Schaltkreise annehmbar sind.From around 300 GHz, the performance losses of the wire bonds increase to such an extent that only the waveguide-based solutions mentioned at the beginning for contacting the high-frequency circuits are acceptable.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit denen die vorher erwähnten Nachteile beseitigt werden können.The object of the invention is to provide an apparatus and a method with which the aforementioned disadvantages can be eliminated.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object is achieved by a device having the features of claim 1. Preferred embodiments are specified in the dependent claims.

In einer Ausführungsform umfasst eine Vorrichtung eine Substratstruktur, zumindest einen Hochfrequenzschaltkreis, eine Direktkontaktierung, die einen Metallisierungsbereich auf der Substratstruktur elektrisch leitend mit dem Hochfrequenzschaltkreis verbindet. Dabei ist die Direktkontaktierung mittels eines maskenlosen Direktschreib-Verfahrens aufgebracht. Der Hochfrequenzschaltkreis kann beispielsweise ein Transistor, ein passives Bauteil, ein Leitungselement, eine Transistor-Schaltung, ein Schalter, ein Verstärker, ein Mischer, ein Oszillator, oder ein ähnliches Bauteil sein. Eine Direktkontaktierung ermöglicht äußerst verlustarme Übergange vor allem bei Hochfrequenzsystemen. Vorteilhafterweise ermöglicht ein maskenloses Direktschreib-Verfahren eine Auflösung beim Druck von bis zu etwa 10 µm Leiterbahnbreite. Zusätzlich können damit sogar 3D-Oberflächen bedruckt werden und/oder Höhenunterschiede im Substrataufbau überdruckt werden.In one embodiment, a device comprises a substrate structure, at least one high-frequency circuit, a direct contact which electrically conductively connects a metallization region on the substrate structure to the high-frequency circuit. The direct contact is applied using a maskless direct writing process. The high-frequency circuit can be, for example, a transistor, a passive component, a line element, a transistor circuit, a switch, an amplifier, a mixer, an oscillator, or a similar component. Direct contacting enables extremely low-loss transitions, especially in high-frequency systems. Advantageously, a maskless direct write process enables resolution when printing up to about 10 µm conductor track width. In addition, 3D surfaces can even be printed and / or height differences in the substrate structure can be overprinted.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Hochfrequenzschaltkreis ein Monolithic Microwave Integrated Circuit (MMIC). Vorteilhafterweise ermöglicht ein solches Bauteil, bei dem die aktiven und passiven Komponenten auf einem Halbleiter-Substrat mit einer Dicke von etwa 100 µm realisiert werden können, Schaltungen bis in den Bereich von Millimeterwellen (mmW).According to a further exemplary embodiment, the high-frequency circuit is a monolithic microwave integrated circuit (MMIC). Such a component advantageously enables the active and passive components on a semiconductor substrate with a thickness of approximately 100 μm Circuits up to the millimeter wave range (mmW) can be realized.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mit Betriebsfrequenzen oberhalb von 90 GHz betrieben. Gerade für Frequenzen oberhalb von 90 GHz können vorteilhafterweise Anwendungsbereiche erschlossen werden, wobei beispielsweise die natürliche Dämpfung der Atmosphäre hier ein besonders breitbandiges Transmissionsfenster aufweist. Dabei können z.B. Anwendungen in der Millimeterwellen-Sensorik, hochauflösende Radarsensoren oder ultra-hochbitratige Kommunikationsstrecken realisiert werden.According to a further embodiment, operated at operating frequencies above 90 GHz. Areas of application can advantageously be opened up especially for frequencies above 90 GHz, the natural attenuation of the atmosphere, for example, having a particularly broad-band transmission window. Here, e.g. Applications in millimeter wave sensors, high-resolution radar sensors or ultra-high-bit-rate communication links can be realized.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Direktkontaktierung einstückig mit einer Leiterstruktur auf der Substratstruktur aufgebracht. Vorteilhafterweise ermöglicht eine solche Struktur kompakte Aufbauformen.According to a further exemplary embodiment, the direct contact is applied in one piece to a conductor structure on the substrate structure. Such a structure advantageously enables compact designs.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel verbindet die Direktkontaktierung den Metallisierungsbereich auf der Substratstruktur mit einem Kontaktierungsbereich des Hochfrequenzschaltkreises. Vorteilhafterweise kann eine solche Struktur gerade im Hochfrequenzbereich beispielsweise aufgrund eines niedrigeren Platzbedarfs auf einem Chip vergleichsweise niedrige Chipkosten ermöglichen, da beispielsweise keine Hohlleiter verbaut werden müssen.According to a further exemplary embodiment, the direct contacting connects the metallization area on the substrate structure to a contacting area of the high-frequency circuit. Advantageously, such a structure can enable comparatively low chip costs, particularly in the high-frequency range, for example due to the lower space requirement on a chip, since, for example, no waveguides have to be installed.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel überbrückt die Direktkontaktierung Höhenunterschiede zwischen der Substratstruktur und dem Hochfrequenzschaltkreis. Vorteilhafterweise können mit einer solchen Struktur nicht nur Kontaktbereiche miteinander verbunden werden, die in einer Ebene liegen.According to a further exemplary embodiment, the direct contact bridges height differences between the substrate structure and the high-frequency circuit. With such a structure, it is advantageously not only possible to connect contact areas to one another which lie in one plane.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Breite der Direktkontaktierung entlang des Verlaufs vom Metallisierungsbereich zum Hochfrequenzschaltkreis variabel ausgebildet. Dabei sollen Veränderungen der Impedanz bedingt durch Höhenunterschiede und/oder Materialunterschiede zumindest teilweise kompensiert werden. Vorteilhafterweise muss beispielsweise ein solcher Impedanzsprung nicht mehr auf dem Hochfrequenzschaltkreis selbst kompensiert werden.According to a further exemplary embodiment, the width of the direct contact is variable along the course from the metallization area to the high-frequency circuit. Changes in impedance due to height differences and / or material differences should be at least partially compensated for. Advantageously, such an impedance jump no longer has to be compensated for on the high-frequency circuit itself.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist sowohl der Metallisierungsbereich als auch die Direktkontaktierung mit einem Direktschreib-Verfahren, insbesondere einem Druckverfahren hergestellt. Vorteilhafterweise können damit ganz unterschiedliche Materialien mit beispielsweise elektrisch leitfähigen Tinten bedruckt werden.According to a further exemplary embodiment, both the metallization area and the direct contacting are produced using a direct write method, in particular a printing method. Advantageously, very different materials can be printed with, for example, electrically conductive inks.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Direktschreib-Verfahren ein Aerosol-Jet-Druck und/oder ein Ink-Jet-Druck und/oder ein Tintenstrahl-Druck-Verfahren, Dispense- bzw. Dispense-Jet und/oder ein sonstiges maskenloses Druckverfahren. Vorteilhafterweise eignen sich die genannten Druck-Verfahren aufgrund von geringeren Line/Space-Grenzwerten beispielsweise für das Bedrucken von 3D-Strukturen von H ochfreq uenzschaltkreisen.According to a further exemplary embodiment, the direct writing method is an aerosol jet printing and / or an ink jet printing and / or an ink jet printing method, dispensing or dispensing jet and / or another maskless printing method. Because of the lower line / space limit values, the printing methods mentioned are advantageously suitable, for example, for printing on 3D structures of high-frequency circuits.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel sind beispielsweise Teile des Metallisierungsbereichs und/oder die Direktkontaktierung durch ein Laser-Ablationsverfahren hergestellt. Vorteilhafterweise eignet sich die genannte Technik zum schonenden Abtragen von dünnen Schichten, wobei nur die oberste µm dicke Schicht stark erhitzt wird, wobei die darunter liegenden Schichten kalt bleiben. Vorteilhafterweise eignet sich die genannte Technik aber auch zur Beschichtung einer bestimmten Oberflächenstruktur, wobei das Material zuvor an einer anderen Stelle abgetragen wurde.According to a further exemplary embodiment, parts of the metallization area and / or the direct contacting are produced by a laser ablation method, for example. Advantageously, the technique mentioned is suitable for the gentle removal of thin layers, only the uppermost μm thick layer being strongly heated, the layers underneath remaining cold. However, the technique mentioned is advantageously also suitable for coating a specific surface structure, the material having previously been removed at another location.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Hochfrequenzschaltkreis in einer Substratstruktur eingebettet oder auf der Substratstruktur aufgebracht sein. Vorteilhafterweise eignet sich ein solcher Aufbau für ein einfaches Handling, beispielsweise beim Bestücken einer Platine des in der Keramik eingebetteten Hochfrequenz- Schaltkreises mittels Pick-and-Place Bestückungsautomaten.According to a further exemplary embodiment, the high-frequency circuit can be embedded in a substrate structure or applied to the substrate structure. Such a construction is advantageously suitable for simple handling, for example when assembling a circuit board of the high-frequency circuit embedded in the ceramic by means of pick-and-place assembly machines.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann eine Übergangsschicht / Füllschicht zwischen der Substratstruktur und dem Hochfrequenzschaltkreis beispielsweise mittels eines maskenlosen Direktschreib-Verfahrens, Dispense- bzw. Dispense-Jet-Verfahren oder einem Aerosol-Jet-Verfahren aufgebracht sein. Vorteilhafterweise eignen sich die genannten Verfahren für das Bedrucken von 3D-Strukturen, beispielsweise mit einem härtbaren Polymermaterial, wie z.B. mit einem temperaturstabilen Klebstoff.According to a further embodiment, a transition layer / filling layer can be applied between the substrate structure and the high-frequency circuit, for example by means of a maskless direct writing method, dispensing or dispensing jet method or an aerosol jet method. The methods mentioned are advantageously suitable for printing on 3D structures, for example with a curable polymer material, such as e.g. with a temperature-stable adhesive.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Substratstruktur beispielsweise ein Hochfrequenzsubstrat. Vorteilhafterweise eignen sich solche Strukturen als kostengünstige und massentaugliche Alternativen zu Hohlleiter-basierten Bauformen.According to a further embodiment, the substrate structure is, for example, a high-frequency substrate. Such structures are advantageously suitable as inexpensive and mass-market alternatives to waveguide-based designs.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zum Herstellen einer Direktkontaktierung vorgeschlagen, wobei eine Substratstruktur und zumindest ein Hochfrequenzschaltkreis bereitgestellt werden, wobei die Direktkontaktierung einen Metallisierungsbereich auf der Substratstruktur elektrisch leitend mit dem Hochfrequenzschaltkreis verbindet, und wobei die Direktkontaktierung mittels eines maskenlosen Direktschreib-Verfahrens aufgetragen wird. Ein solches Verfahren bietet eine deutlich kostengünstigere und platzeffizientere Alternative zu Hohlleiteraufbauten bei Hochfrequenzsystemen.According to a further embodiment, a method for producing a direct contact is proposed, a substrate structure and at least one high-frequency circuit being provided, the direct contact connecting a metallization region on the substrate structure to the high-frequency circuit in an electrically conductive manner, and the direct contact being applied by means of a maskless direct-writing method , Such a method offers a significantly more cost-effective and space-efficient alternative to waveguide structures in high-frequency systems.

Die oben beschriebenen Ausgestaltungen der Vorrichtung lassen sich dabei auch durch das Verfahren realisieren, so dass die Ausgestaltungen und Ausführungen entsprechend auch für das Verfahren gelten. Daher wird auf Wiederholungen verzichtet. Alle für das unmittelbare Verständnis der Erfindung nicht wesentlichen Elemente sind weggelassen worden.The above-described configurations of the device can also be implemented by the method, so that the configurations and designs also apply accordingly to the method. Repetitions are therefore avoided. All elements which are not essential for the immediate understanding of the invention have been omitted.

Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Einige oder alle der Verfahrensschritte können durch einen Hardware-Apparat (oder unter Verwendung eines Hardware-Apparats), wie zum Beispiel einen Mikroprozessor, einen programmierbaren Computer oder eine elektronische Schaltung ausgeführt werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen können einige oder mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch einen solchen Apparat ausgeführt werden.Although some aspects have been described in connection with a device, it goes without saying that these aspects also represent a description of the corresponding method, so that a block or a component of a device can also be understood as a corresponding method step or as a feature of a method step. Analogously, aspects that have been described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block or detail or feature of a corresponding device. Some or all of the method steps can be carried out by a hardware apparatus (or using a hardware device). Apparatus), such as a microprocessor, a programmable computer or an electronic circuit. In some embodiments, some or more of the most important process steps can be performed by such an apparatus.

Ein erfindungsgemäß codiertes Signal, wie beispielsweise ein Audiosignal oder ein Videosignal oder ein Transportstromsignal, kann auf einem digitalen Speichermedium gespeichert sein oder kann auf einem Übertragungsmedium wie beispielsweise einem drahtlosen Übertragungsmedium oder einem verdrahteten Übertragungsmedium, z.B. dem Internet, übertragen werdenA signal encoded according to the invention, such as an audio signal or a video signal or a transport stream signal, may be stored on a digital storage medium or may be on a transmission medium such as a wireless transmission medium or a wired transmission medium, e.g. the Internet

Das erfindungsgemäße kodierte Audiosignal kann auf einem digitalen Speichermedium gespeichert sein, oder kann auf einem Übertragungsmedium, wie beispielsweise einem drahtlosen Übertragungsmedium oder einem drahtgebundenen Übertragungsmedium, wie beispielsweise dem Internet, übertragen werden.The encoded audio signal according to the invention can be stored on a digital storage medium or can be transmitted on a transmission medium, such as a wireless transmission medium or a wired transmission medium, such as the Internet.

Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Bluray Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenwirken können oder zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Deshalb kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein.Depending on the specific implementation requirements, exemplary embodiments of the invention can be implemented in hardware or in software. The implementation can be carried out using a digital storage medium, for example a floppy disk, a DVD, a Bluray disc, a CD, a ROM, a PROM, an EPROM, an EEPROM or a FLASH memory, a hard disk or another magnetic or optical Memory are carried out, on which electronically readable control signals are stored, which can interact with a programmable computer system or cooperate in such a way that the respective method is carried out. The digital storage medium can therefore be computer-readable.

Manche Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.Some exemplary embodiments according to the invention thus comprise a data carrier which has electronically readable control signals which are able to interact with a programmable computer system in such a way that one of the methods described herein is carried out.

Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der Programmcode dahin gehend wirksam ist, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer abläuft.In general, exemplary embodiments of the present invention can be implemented as a computer program product with a program code, the program code being effective in performing one of the methods when the computer program product runs on a computer.

Der Programmcode kann beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein.The program code can, for example, also be stored on a machine-readable carrier.

Andere Ausführungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, wobei das Computerprogramm auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist.Other embodiments include the computer program for performing one of the methods described herein, the computer program being stored on a machine readable medium.

Mit anderen Worten ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens somit ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft.In other words, an exemplary embodiment of the method according to the invention is thus a computer program which has a program code for performing one of the methods described here when the computer program runs on a computer.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verfahren ist somit ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist. Der Datenträger, das digitale Speichermedium oder das computerlesbare Medium sind typischerweise gegenständlich und/oder nicht-vergänglich bzw. nicht-vorübergehend.Another exemplary embodiment of the method according to the invention is thus a data carrier (or a digital storage medium or a computer-readable medium) on which the computer program for carrying out one of the methods described herein is recorded. The data carrier, the digital storage medium or the computer-readable medium are typically objective and / or non-transitory or non-temporary.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit ein Datenstrom oder eine Sequenz von Signalen, der bzw. die das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt bzw. darstellen. Der Datenstrom oder die Sequenz von Signalen kann bzw. können beispielsweise dahin gehend konfiguriert sein, über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet, transferiert zu werden.A further exemplary embodiment of the method according to the invention is thus a data stream or a sequence of signals which represents the computer program for performing one of the methods described herein. The data stream or the sequence of signals can, for example, be configured to be transferred via a data communication connection, for example via the Internet.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst eine Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einen Computer oder ein programmierbares Logikbauelement, die dahin gehend konfiguriert oder angepasst ist, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. A further exemplary embodiment comprises a processing device, for example a computer or a programmable logic component, which is configured or adapted to carry out one of the methods described herein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.Another embodiment includes a computer on which the computer program for performing one of the methods described herein is installed.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung umfasst eine Vorrichtung oder ein System, die bzw. das ausgelegt ist, um ein Computerprogramm zur Durchführung zumindest eines der hierin beschriebenen Verfahren zu einem Empfänger zu übertragen. Die Übertragung kann beispielsweise elektronisch oder optisch erfolgen. Der Empfänger kann beispielsweise ein Computer, ein Mobilgerät, ein Speichergerät oder eine ähnliche Vorrichtung sein. Die Vorrichtung oder das System kann beispielsweise einen Datei-Server zur Übertragung des Computerprogramms zu dem Empfänger umfassen.A further exemplary embodiment according to the invention comprises a device or a system which is designed to transmit a computer program for performing at least one of the methods described herein to a receiver. The transmission can take place electronically or optically, for example. The receiver can be, for example, a computer, a mobile device, a storage device or a similar device. The device or the system can comprise, for example, a file server for transmitting the computer program to the recipient.

Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein programmierbares Logikbauelement (beispielsweise ein feldprogrammierbares Gatterarray, ein FPGA) dazu verwendet werden, manche oder alle Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor zusammenwirken, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Allgemein werden die Verfahren bei einigen Ausführungsbeispielen seitens einer beliebigen Hardwarevorrichtung durchgeführt. Diese kann eine universell einsetzbare Hardware wie ein Computerprozessor (CPU) sein oder für das Verfahren spezifische Hardware, wie beispielsweise ein ASIC.In some embodiments, a programmable logic device (e.g., a field programmable gate array, an FPGA) can be used to perform some or all of the functionality of the methods described herein. In some embodiments, a field programmable gate array may cooperate with a microprocessor to perform one of the methods described herein. In general, in some embodiments, the methods are performed by any hardware device. This can be a universally usable hardware such as a computer processor (CPU) or hardware specific to the method, such as an ASIC.

Die hierin beschriebenen Vorrichtungen können beispielsweise unter Verwendung eines Hardware-Apparats, oder unter Verwendung eines Computers, oder unter Verwendung einer Kombination eines Hardware-Apparats und eines Computers implementiert werden.For example, the devices described herein can be implemented using a hardware apparatus, or using a computer, or using a combination of a hardware apparatus and a computer.

Die hierin beschriebenen Vorrichtungen, oder jedwede Komponenten der hierin beschriebenen Vorrichtungen können zumindest teilweise in Hardware und/oder in Software (Computerprogramm) implementiert sein.The devices described herein, or any components of the devices described herein, may at least partially be implemented in hardware and / or in software (computer program).

Die hierin beschriebenen Verfahren können beispielsweise unter Verwendung eines Hardware-Apparats, oder unter Verwendung eines Computers, oder unter Verwendung einer Kombination eines Hardware-Apparats und eines Computers implementiert werden.For example, the methods described herein can be implemented using a hardware device, or using a computer, or using a combination of a hardware device and a computer.

Die hierin beschriebenen Verfahren, oder jedwede Komponenten der hierin beschriebenen Verfahren können zumindest teilweise durch Hardware und/oder durch Software ausgeführt werden.The methods described herein, or any components of the methods described herein, may be performed at least in part by hardware and / or software.

Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.The above-described embodiments are merely illustrative of the principles of the present invention. It is to be understood that modifications and variations in the arrangements and details described herein will be apparent to those skilled in the art. Therefore, it is intended that the invention be limited only by the scope of the following claims and not by the specific details presented based on the description and explanation of the exemplary embodiments herein.

Im Einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Vorrichtung und das Verfahren auszugestalten und weiterzubilden. Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren, auf die hinsichtlich aller erfindungswesentlichen und in der Beschreibung nicht näher herausgestellten Einzelheiten ausdrücklich Bezug genommen wird, erläutert. Dazu wird verwiesen einerseits auf die Patentansprüche, andererseits auf die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer HF-Vorrichtung mit Direktkontaktierung, und,
  • 2 eine schematische Darstellung einer HF-Vorrichtung als komplettes Keramik-Hochfrequenz-Gehäuse (Hochfrequenz-Package).
In particular, there are a multitude of possibilities for designing and developing the device according to the invention and the method. The invention is explained below with reference to the figures, to which reference is expressly made with regard to all details that are essential to the invention and are not described in detail in the description. For this purpose, reference is made on the one hand to the patent claims and on the other hand to the following description of exemplary embodiments in conjunction with the drawing. Show it:
  • 1 2 shows a schematic representation of the construction of an HF device with direct contacting, and
  • 2 a schematic representation of an RF device as a complete ceramic high-frequency housing (high-frequency package).

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert:The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment:

Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele sind ausschließlich darstellend für die Prinzipien der vorliegenden Erfindung. Es wird darauf hingewiesen, dass Modifikationen und Abänderungen der Anordnungen und der Details, die hierin beschrieben sind, für Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich sind. Es ist daher die Absicht, dass dieselbe nur durch den Schutzbereich der anhängigen Patentansprüche eingeschränkt wird und nicht durch die spezifischen Details, die mittels Beschreibung und Erklärung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert werden.The exemplary embodiments described below are only illustrative of the principles of the present invention. It is noted that modifications and alterations to the arrangements and details described herein will be apparent to those skilled in the art. It is therefore intended that the same be limited only by the scope of the appended claims and not by the specific details presented by means of the description and explanation of the embodiments herein.

Die schematische Darstellung des Aufbaus einer HF-Vorrichtung aus 1 zeigt einen Hochfrequenz-Schaltkreis 1, der auf einem Halbleiterchip angeordnet sein kann, wobei der Hochfrequenz-Schaltkreis 1 in eine Substratstruktur 2 eingebettet ist oder sich auf der Substratstruktur 2 befindet. Das Material der Substratstruktur 2 kann beispielsweise eine Keramik des Typs Low Temperature Cofired Ceramics (LTCC) sein. Die Oberfläche der Substratstruktur 2 weist einen Metallisierungsbereich 9 auf, der auf der Substratstruktur 2 angeordnet ist und beispielsweise aus Leiterbahnen besteht. Der Metallisierungsbereich 9 ist zum elektrischen verbinden des Hochfrequenz-Schaltkreises 1 mit weiteren elektronischen Bauteilen, und/oder weiteren Kontaktanschlüssen vorgesehen.The schematic representation of the structure of an RF device 1 shows a high frequency circuit 1 , which can be arranged on a semiconductor chip, the high-frequency circuit 1 into a substrate structure 2 is embedded or on the substrate structure 2 located. The material of the substrate structure 2 can be, for example, a ceramic of the Low Temperature Cofired Ceramics (LTCC) type. The surface of the substrate structure 2 has a metallization area 9 on that on the substrate structure 2 is arranged and consists for example of conductor tracks. The metallization area 9 is for the electrical connection of the high-frequency circuit 1 provided with further electronic components, and / or further contact connections.

Eine Füllschicht 4 ist in 1 beispielhaft als Übergang zwischen dem Hochfrequenz-Schaltkreis 1 und der Substratstruktur 2 dargestellt. Diese Füllschicht 4 kann beispielsweise aus einem Polymermaterial und insbesondere aus einem temperaturstabilen Klebstoff gefertigt sein. In dem Ausführungsbeispiel aus 1 ragt die Füllschicht 4 aus der Ebene, die aus der Oberfläche des Schaltkreises 1 und dem umgebenden Substrat 2 gebildet ist, heraus. Beim Zusammentreffen des Hochfrequenz-Schaltkreises 1, der Substratstruktur 2 mit Hilfe der Füllschicht 4 entsteht somit ein Verbindungsbereich 11.A filling layer 4 is in 1 exemplary as a transition between the high-frequency circuit 1 and the substrate structure 2 shown. This fill layer 4 can be made, for example, from a polymer material and in particular from a temperature-stable adhesive. In the embodiment 1 protrudes the filling layer 4 from the plane that from the surface of the circuit 1 and the surrounding substrate 2 is formed out. When the high frequency circuit meets 1 , the substrate structure 2 with the help of the filling layer 4 This creates a connection area 11 ,

Oberhalb des Verbindungsbereichs 11 ist in 1 eine Direktkontaktierung 3 zwischen dem Schaltkreis 1 und der Substratstruktur 2 oberhalb der Füllschicht 4 angeordnet. Damit wird eine elektrische Verbindung zwischen dem Metallisierungsbereich 9 der Substratstruktur 2 und dem Hochfrequenz-Schaltkreis 1 sichergestellt.Above the connection area 11 is in 1 a direct contact 3 between the circuit 1 and the substrate structure 2 above the fill layer 4 arranged. This creates an electrical connection between the metallization area 9 the substrate structure 2 and the high frequency circuit 1 ensured.

Die Direktkontaktierung 3 kann beispielsweise mit einem sogenannten Aerosol-Jet-Druck, einem Tintenstrahldruck oder einem ähnlichen Verfahren auf den Verbindungsbereich 11 aufgetragen werden. Dadurch kann man auf herkömmliche Bondverbindungen verzichten.The direct contact 3 can, for example, with a so-called aerosol jet print, an inkjet print or a similar method on the connection area 11 be applied. This makes it possible to dispense with conventional bond connections.

Der Aerosol-Jet-Druck ist ein maskenloses Direktschreib-Verfahren, welches u.a. auch Nanopartikel-basierte Metalltinten mit einer Auflösung von minimal 10 µm Leiterbahnbreite mittels einer Druckdüse zum Aufdrucken verwenden kann. Durch eine kontinuierliche Aerosolstrahl-Abgabe und einem variabel einstellbaren Abstand der Druckdüse zum Substrat, beispielsweise für Abstände zwischen 1 mm und 4 mm, können damit 3D-Oberflächen bedruckt werden. Höhenunterschiede im Substrataufbau können beim Bedrucken ebenfalls ausgeglichen werden.Aerosol jet printing is a maskless direct writing process, which among other things can also use nanoparticle-based metal inks with a resolution of at least 10 µm conductor width using a printing nozzle for printing. 3D surfaces can be printed with continuous aerosol jet delivery and a variably adjustable distance between the printing nozzle and the substrate, for example for distances between 1 mm and 4 mm. Height differences in the substrate structure can also be compensated for during printing.

Dabei wird der Aerosol-Jet-Druck vorzugsweise auch wegen seiner relativ geringen Line/Space-Grenzwerte, als Verhältnis zwischen der Leiterbahnbreite und dem Abstand zur nächsten Leiterbahn, sowie der 3D- Fähigkeit für die Herstellung der Direktkontaktierung 3 ausgewählt. Auch der Füllvorgang des Zwischenraums zwischen dem Schaltkreis 1 und dem umgebenden Substrat 2 mit der Füllschicht 4 kann ebenfalls mit dem Aerosol-Jet-Druck, einem sogenannten Dispense-Jet-Druck (wobei ein Dispenser ein Dosiersystem mit Piezoantrieb ist), oder einem ähnlichem Verfahren erfolgen.Aerosol jet printing is also preferred because of its relatively low line / space limit values, as the ratio between the conductor width and the distance to the next conductor, as well as the 3D capability for producing the direct contact 3 selected. Also filling the space between the circuit 1 and the surrounding substrate 2 with the filling layer 4 can also be done using aerosol jet printing, a so-called dispense jet printing (a dispenser being a dosing system with a piezo drive), or a similar process.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer HF-Vorrichtung als ein zusammengesetztes Keramik-Hochfrequenz-Gehäuse (Hochfrequenz-Package). Zusätzlich zu den in 1 dargestellten Platinenaufbauten, können auf dem LTCC-Substrat eine oder mehrere freistehende Antennen 5 angeordnet sein. 2 shows a schematic representation of an RF device as a composite ceramic high-frequency housing (high-frequency package). In addition to the in 1 PCB structures shown, can one or more free-standing antennas on the LTCC substrate 5 be arranged.

Das Ausführungsbeispiel aus 2 weist darüber hinaus einen Deckel 6 auf, der aus einem keramischen Material gefertigt ist. Damit kann ein hermetisch dichtes Gehäuse erzeugt werden, welches zugleich einen mechanischen Schutz für den Hochfrequenz-Schaltkreis 1 bietet, der innerhalb des Gehäuses angeordnet ist.The embodiment from 2 also has a lid 6 on, which is made of a ceramic material. A hermetically sealed housing can thus be produced, which at the same time provides mechanical protection for the high-frequency circuit 1 offers, which is arranged within the housing.

In 2 sind mehrere elektronische Bauteile 7 dargestellt, die beispielsweise zur Bias-Versorgung des Hochfrequenz-Schaltkreises 1 oder zur Verarbeitung von Zwischenfrequenzsignalen dienen können. Diese elektronischen Bauteile 7 können auf einem Bereich des Metallisierungsbereichs 9 der Substratstruktur 2 angeordnet sein.In 2 are several electronic components 7 shown, for example for the bias supply of the high-frequency circuit 1 or can be used to process intermediate frequency signals. These electronic components 7 can on an area of the metallization area 9 the substrate structure 2 be arranged.

Das gesamte Gehäuse der HF-Vorrichtung aus 2 ist zum Einsatz in einer Kugelgitteranordnung (Ball Grid Array, BGA) als Träger mit BGA-Lotkugeln ausgebildet, damit es auf einer anderen, nicht hochfrequenzgeeigneten Platine 10 aufgelötet werden kann. Diese Anordnung ermöglicht das Handling des in der Keramik eingebetteten Hochfrequenz- Schaltkreises 1 mittels Pick-and-Place Bestückungsautomaten beim Bestücken einer nicht hochfrequenzgeeigneten Platinen 10. Ein defekter Hochfrequenz-Schaltkreis 1 könnte damit aber auch einfach durch Austauschen / Auslöten des Trägers ersetzt werden.The entire housing of the RF device 2 is designed for use in a ball grid array (BGA) as a carrier with BGA solder balls, so that it is on a different, non-high-frequency circuit board 10 can be soldered on. This arrangement enables the handling of the high-frequency circuit embedded in the ceramic 1 by means of pick-and-place automatic assembly machines when assembling boards that are not suitable for high frequencies 10 , A defective high-frequency circuit 1 could also be replaced by simply replacing / unsoldering the carrier.

Claims (35)

Vorrichtung, umfassend: - eine Substratstruktur (2); - zumindest einen Hochfrequenzschaltkreis (1) auf Basis eines Halbleiter-Substrates (1) bestehend aus zumindest einem Transistor und/oder passiven Bauteil und/oder Leitungselement, - eine Direktkontaktierung (3), die einen Metallisierungsbereich (9) auf der Substratstruktur (2) elektrisch leitend mit dem Hochfrequenzschaltkreis (1) verbindet, und wobei - die Direktkontaktierung (3) mittels eines maskenlosen Direktschreib-Verfahrens aufgebracht ist.Device comprising: - a substrate structure (2); at least one high-frequency circuit (1) based on a semiconductor substrate (1) consisting of at least one transistor and / or passive component and / or line element, - A direct contact (3), which connects a metallization region (9) on the substrate structure (2) in an electrically conductive manner to the high-frequency circuit (1), and wherein - The direct contact (3) is applied by means of a maskless direct writing method. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei - der Hochfrequenzschaltkreis ein Monolithic Microwave Integrated Circuit / MMIC ist.Device after Claim 1 , wherein - the radio frequency circuit is a Monolithic Microwave Integrated Circuit / MMIC. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei - die Vorrichtung mit Betriebsfrequenzen oberhalb von 90 GHz betrieben wird. Device after Claim 1 or 2 , wherein - the device is operated at operating frequencies above 90 GHz. Vorrichtung einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei - die Direktkontaktierung (3) einstückig mit einer Leiterstruktur auf der Substratstruktur (2) aufgebracht ist.Device one of the Claims 1 to 3 , wherein - the direct contact (3) is applied in one piece to a conductor structure on the substrate structure (2). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei - die Direktkontaktierung (3) den Metallisierungsbereich (9) auf der Substratstruktur (2) mit einem Kontaktierungsbereich des Hochfrequenzschaltkreises (1) verbindet.Device according to one of the Claims 1 to 4 , wherein - the direct contact (3) connects the metallization region (9) on the substrate structure (2) to a contact region of the high-frequency circuit (1). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei - die Direktkontaktierung (3) Höhenunterschiede zwischen der Substratstruktur (2) und dem Hochfrequenzschaltkreis (1) überbrückt.Device according to one of the Claims 1 to 6 , wherein - the direct contact (3) bridges height differences between the substrate structure (2) and the high-frequency circuit (1). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei - die Breite der Direktkontaktierung (3) entlang des Verlaufs vom Metallisierungsbereich (9) zum Hochfrequenzschaltkreis (1) variabel ausgebildet ist, um Veränderungen der Impedanz bedingt durch Höhenunterschiede und/oder Materialunterschiede zumindest teilweise zu kompensieren.Device according to one of the Claims 1 to 6 , wherein - the width of the direct contact (3) along the course from the metallization area (9) to the high-frequency circuit (1) is variable in order to at least partially compensate for changes in impedance due to height differences and / or material differences. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei - sowohl der Metallisierungsbereich (9) als auch die Direktkontaktierung (3) mit einem Direktschreib-Verfahren, insbesondere einem Druckverfahren hergestellt sind.Device according to one of the Claims 1 to 7 , wherein - both the metallization area (9) and the direct contact (3) are produced using a direct writing process, in particular a printing process. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei - das Direktschreib-Verfahren ein Aerosol-Jet-Druck und/oder ein Ink-Jet-Druck und/oder ein Tintenstrahl-Druck-Verfahren, Dispense- bzw. Dispense-Jet und/oder ein sonstiges maskenloses Druckverfahren ist.Device according to one of the Claims 1 to 8th , wherein - the direct writing process is an aerosol jet printing and / or an ink jet printing and / or an ink jet printing process, dispensing or dispensing jet and / or another maskless printing process. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei - Teile des Metallisierungsbereichs (9) und/oder die Direktkontaktierung (3) durch ein Laser-Ablationsverfahren hergestellt sind.Device according to one of the Claims 1 to 9 , - Parts of the metallization area (9) and / or the direct contact (3) are produced by a laser ablation process. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei - der Hochfrequenzschaltkreis (1) in der Substratstruktur (2) eingebettet oder auf der Substratstruktur (2) aufgebracht ist.Device according to one of the Claims 1 to 10 , wherein - the high-frequency circuit (1) is embedded in the substrate structure (2) or applied to the substrate structure (2). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei - eine Übergangsschicht / Füllschicht (4) zwischen der Substratstruktur (2) und dem Hochfrequenzschaltkreis (1) mittels eines maskenlosen Direktschreib-Verfahrens, Dispense- bzw. Dispense-Jet-Verfahren oder einem anderen Verfahren aufgebracht ist.Device according to one of the Claims 1 to 11 , wherein - a transition layer / filler layer (4) is applied between the substrate structure (2) and the high-frequency circuit (1) by means of a maskless direct writing method, dispense or dispense jet method or another method. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei - die Übergangsschicht / Füllschicht) (4) aus einem härtbaren Polymermaterial wie beispielsweise einem temperaturstabilen Klebstoff besteht.Device after Claim 12 , wherein - the transition layer / filling layer) (4) consists of a hardenable polymer material such as a temperature-stable adhesive. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei - die Substratstruktur (2) ein Hochfrequenzsubstrat ist.Device according to one of the Claims 1 to 13 , wherein - the substrate structure (2) is a high-frequency substrate. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei - die Substratstruktur (2) unter anderem eine Lage aus Niedertemperatur-Einbrand-Keramik / LTCC oder aus Flüssigkristallpolymer / LCP oder aus Aluminiumoxid-Substrat oder aus Aluminiumnitrit-Substrat oder ein Teflon-basiertes Substrat aufweist.Device according to one of the Claims 1 to 14 , wherein - the substrate structure (2) has, inter alia, a layer of low-temperature firing ceramic / LTCC or of liquid crystal polymer / LCP or of aluminum oxide substrate or of aluminum nitride substrate or a Teflon-based substrate. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei - auf der Substratstruktur (2) zumindest eine Antenne (5) und/oder zumindest ein elektronisches Bauteil (7) integriert ist.Device according to one of the Claims 1 to 15 , - at least one antenna (5) and / or at least one electronic component (7) is integrated on the substrate structure (2). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei - auf der Substratstruktur (2) ein keramischer Deckel (6) integriert ist, wobei - der keramischer Deckel (6) Teil eines abgedichteten Gehäuses (12) ist, wobei - zumindest der Hochfrequenzschaltkreis (1) im Inneren des abgedichteten Gehäuses (12) angeordnet ist.Device according to one of the Claims 1 to 16 , wherein - a ceramic cover (6) is integrated on the substrate structure (2), wherein - the ceramic cover (6) is part of a sealed housing (12), with - at least the high-frequency circuit (1) inside the sealed housing (12 ) is arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei - die Vorrichtung in einem Gehäuse angeordnet ist, wobei - das Gehäuse in einem Koppelbereich BGA-Lotkugeln in einer Kugelgitteranordnung (8) aufweist.Device according to one of the Claims 1 to 17 , the device being arranged in a housing, the housing having BGA solder balls in a coupling area in a ball grid arrangement (8). Verfahren zum Herstellen einer Direktkontaktierung (3), wobei - eine Substratstruktur (2) und zumindest ein Hochfrequenzschaltkreis (1) bereitgestellt werden, wobei - die Direktkontaktierung (3) einen Metallisierungsbereich (9) auf der Substratstruktur (2) elektrisch leitend mit dem Hochfrequenzschaltkreis (1) verbindet, und wobei - die Direktkontaktierung (3) mittels eines maskenlosen Direktschreib-Verfahrens aufgetragen wird.Method for producing a direct contact (3), wherein - A substrate structure (2) and at least one high-frequency circuit (1) are provided, wherein - The direct contact (3) connects a metallization area (9) on the substrate structure (2) in an electrically conductive manner to the high-frequency circuit (1), and wherein - The direct contact (3) is applied by means of a maskless direct writing process. Verfahren nach Anspruch 19, wobei - die Direktkontaktierung (3) einstückig mit einer Leiterstruktur auf die Substratstruktur (2) aufgebracht wird.Procedure according to Claim 19 , in which - the direct contact (3) is applied in one piece with a conductor structure to the substrate structure (2). Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, wobei - der Hochfrequenzschaltkreises (1) in die Substratstruktur (2) eingebettet oder auf die Substratstruktur (2) aufgebracht wird.Procedure according to Claim 19 or 20 , wherein - the high-frequency circuit (1) is embedded in the substrate structure (2) or applied to the substrate structure (2). Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei - mit der Direktkontaktierung (3) der Metallisierungsbereich (9) auf der Substratstruktur (2) mit einem Kontaktierungsbereich des Hochfrequenzschaltkreises (1) verbunden wird.Procedure according to one of the Claims 19 to 21 , wherein - with the direct contact (3) the metallization area (9) on the substrate structure (2) is connected to a contact area of the high-frequency circuit (1). Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei - mit der Direktkontaktierung (3) Höhenunterschiede zwischen der Substratstruktur (2) und dem Hochfrequenzschaltkreis (1) überbrückt werden.Procedure according to one of the Claims 19 to 22 , - With the direct contact (3) height differences between the substrate structure (2) and the high-frequency circuit (1) are bridged. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, wobei - die Breite der Direktkontaktierung (3) entlang des Verlaufs vom Metallisierungsbereich (9) zum Hochfrequenzschaltkreis (1) variabel ausgebildet wird, um Veränderungen der Impedanz bedingt durch Höhenunterschiede und/oder Materialunterschiede zumindest teilweise zu kompensieren.Procedure according to one of the Claims 19 to 23 , - The width of the direct contact (3) along the course from the metallization area (9) to the high-frequency circuit (1) is designed to be variable in order to at least partially compensate for changes in impedance due to height differences and / or material differences. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, wobei - sowohl der Metallisierungsbereich (9) als auch die Direktkontaktierung (3) mit einem Direktschreib-Verfahren, insbesondere einem Druckverfahren hergestellt werden.Procedure according to one of the Claims 19 to 24 , wherein - both the metallization area (9) and the direct contact (3) are produced using a direct writing process, in particular a printing process. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 25, wobei - das Direktschreib-Verfahren mit einem Aerosol-Jet-Druck und/oder einem Ink-Jet-Druck und/oder einem Tintenstrahl-Druck-Verfahren, einem Dispense- bzw. Dispense-Jet Verfahren und/oder einem sonstiges Druckverfahren ausgeführt wird.Procedure according to one of the Claims 19 to 25 , whereby - the direct writing method is carried out with an aerosol jet printing and / or an ink jet printing and / or an ink jet printing method, a dispensing or dispensing jet method and / or another printing method , Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 26, wobei - Teile des Metallisierungsbereichs (9) und/oder die Direktkontaktierung (3) durch ein Laser-Ablationsverfahren hergestellt sind.Procedure according to one of the Claims 19 to 26 , - Parts of the metallization area (9) and / or the direct contact (3) are produced by a laser ablation process. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 27, wobei - der Hochfrequenzschaltkreis (1) in die Substratstruktur (2) eingebettet oder auf die Substratstruktur (2) aufgebracht wird.Procedure according to one of the Claims 19 to 27 , wherein - the high-frequency circuit (1) is embedded in the substrate structure (2) or applied to the substrate structure (2). Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 28, wobei - eine Übergangsschicht / Füllschicht (4) zwischen die Substratstruktur (2) und den Hochfrequenzschaltkreis (1) mittels eines maskenlosen Direktschreib-Verfahrens aufgebracht wird.Procedure according to one of the Claims 19 to 28 , wherein - a transition layer / filler layer (4) is applied between the substrate structure (2) and the high-frequency circuit (1) by means of a maskless direct writing method. Verfahren nach Anspruch 29, wobei - die Übergangsschicht / Füllschicht (4) aus einem härtbaren Polymermaterial wie beispielsweise einem temperaturstabilen Klebstoff gefertigt wird.Procedure according to Claim 29 , wherein - the transition layer / filler layer (4) is made of a curable polymer material such as a temperature-stable adhesive. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 30, wobei - die Substratstruktur (2) als eine Niedertemperatur-Einbrand-Keramik / LTCC oder ein Flüssigkristallpolymer / LCP oder ein Aluminiumoxid-Substrat oder ein Aluminiumnitrit-Substrat oder ein Teflon-basiertes Substrat gefertigt wird.Procedure according to one of the Claims 19 to 30 , wherein - the substrate structure (2) as a low-temperature ceramic / LTCC or a liquid crystal polymer / LCP or an aluminum oxide substrate or an aluminum nitride substrate or a Teflon-based substrate is manufactured. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 31, wobei - auf der Substratstruktur (2) zumindest eine Antenne (5) und/oder zumindest ein elektronisches Bauteil (7) integriert wird.Procedure according to one of the Claims 19 to 31 , - at least one antenna (5) and / or at least one electronic component (7) is integrated on the substrate structure (2). Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 32, wobei - auf der Substratstruktur (2) ein keramischer Deckel (6) integriert wird, wobei - der keramischer Deckel (6) Teil eines abgedichteten Gehäuses (12) ist, wobei - zumindest der Hochfrequenzschaltkreis (1) im Inneren des abgedichteten Gehäuses (12) angeordnet wird.Procedure according to one of the Claims 19 to 32 , wherein - a ceramic cover (6) is integrated on the substrate structure (2), wherein - the ceramic cover (6) is part of a sealed housing (12), with - at least the high-frequency circuit (1) inside the sealed housing (12 ) is arranged. Verfahren nach einem der der Ansprüche 19 bis 33, wobei - zumindest der Hochfrequenzschaltkreis (1) und/oder zumindest ein elektronisches Bauteil (7) in einem Gehäuse (12) angeordnet wird, wobei - in einem Koppelbereich des Gehäuses (12) BGA-Lotkugeln (8) angeordnet werden, wobei - das Gehäuse unter Verwendung der BGA-Lotkugeln (8) auf eine elektronische Platine (10) aufgelötet wird.Procedure according to one of the Claims 19 to 33 , - at least the high-frequency circuit (1) and / or at least one electronic component (7) is arranged in a housing (12), wherein - in a coupling area of the housing (12) BGA solder balls (8) are arranged, wherein - the Housing is soldered onto an electronic circuit board (10) using the BGA solder balls (8). Computerprogrammprodukt mit darauf gespeicherter Software, die ausgebildet ist, um das Verfahren einem der vorhergehenden Ansprüche 19 bis 34 auszuführen, wenn die Software auf einer Datenverarbeitungseinheit ausgeführt wird.Computer program product with software stored thereon, which is designed to carry out the method according to one of the preceding Claims 19 to 34 to be executed when the software is running on a data processing unit.
DE102018214126.6A 2018-08-21 2018-08-21 Construction concept for HF systems Pending DE102018214126A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018214126.6A DE102018214126A1 (en) 2018-08-21 2018-08-21 Construction concept for HF systems

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018214126.6A DE102018214126A1 (en) 2018-08-21 2018-08-21 Construction concept for HF systems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018214126A1 true DE102018214126A1 (en) 2020-02-27

Family

ID=69412975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018214126.6A Pending DE102018214126A1 (en) 2018-08-21 2018-08-21 Construction concept for HF systems

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102018214126A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009126999A1 (en) * 2008-04-16 2009-10-22 Monash University Radio frequency transponder
US20100156642A1 (en) * 2004-04-30 2010-06-24 Jeffrey Dean Lindsay Deactivating a data tag for user privacy or tamper-evident packaging
US20110187602A1 (en) * 2010-01-29 2011-08-04 E.I. Du Pont De Nemours And Company Method of manufacturing high frequency receiving and/or transmitting devices from low temperature co fired ceramic materials and devices made therefrom
US20140285277A1 (en) * 2013-03-19 2014-09-25 Texas Instruments Incorporated Dielectric Waveguide Manufactured Using Printed Circuit Board Technology
DE102015225496A1 (en) * 2015-12-16 2017-06-22 Airbus Defence and Space GmbH PCB for RF applications with integrated broadband antenna
US20170261687A1 (en) * 2014-04-09 2017-09-14 Texas Instruments Incorporated Matching Impedance of a Dielectric Waveguide to a Launching Mechanism

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100156642A1 (en) * 2004-04-30 2010-06-24 Jeffrey Dean Lindsay Deactivating a data tag for user privacy or tamper-evident packaging
WO2009126999A1 (en) * 2008-04-16 2009-10-22 Monash University Radio frequency transponder
US20110187602A1 (en) * 2010-01-29 2011-08-04 E.I. Du Pont De Nemours And Company Method of manufacturing high frequency receiving and/or transmitting devices from low temperature co fired ceramic materials and devices made therefrom
US20140285277A1 (en) * 2013-03-19 2014-09-25 Texas Instruments Incorporated Dielectric Waveguide Manufactured Using Printed Circuit Board Technology
US20170261687A1 (en) * 2014-04-09 2017-09-14 Texas Instruments Incorporated Matching Impedance of a Dielectric Waveguide to a Launching Mechanism
DE102015225496A1 (en) * 2015-12-16 2017-06-22 Airbus Defence and Space GmbH PCB for RF applications with integrated broadband antenna

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112013001709B4 (en) Electronic semiconductor assembly for millimeter wave semiconductor wafers
DE10152533B4 (en) A high-frequency circuit board unit, a high-frequency module to which the unit is used, an electronic apparatus using the module, and a method of manufacturing the high-frequency circuit board unit
DE69825199T2 (en) A high frequency integrated circuit antenna having an electromagnetically coupled feed circuit connected via a slot coupling hole and connected to the high frequency circuit
EP1825561B1 (en) Antenna assembly for a radar transceiver
DE102012101547B4 (en) Broadband antenna
DE102006007381A1 (en) Ultra-wide-band semiconductor component for ultra-wide-band standard in communication, comprises semiconductor component, ultra-wide-band semiconductor chip and multilevel circuit substrate with lower and upper metal layer
DE112020003286T5 (en) High frequency module and communication device
EP2820674B1 (en) Semiconductor module having integrated antenna structures
EP0246690A1 (en) Microwave component
DE102018220712A1 (en) WAFER-LEVEL PACKAGING-BASED MODULE AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME
DE102019202716B4 (en) FLEX FILM PACKAGE WITH COPLANAR TOPOLOGY FOR HIGH FREQUENCY SIGNALS AND PROCESS FOR MANUFACTURING SUCH A FLEX FILM PACKAGE
EP3346494A1 (en) Wafer level package with at least one integrated antenna element
DE102013223500B4 (en) high frequency device
DE10300956B3 (en) Device with high frequency connections in a substrate
WO2004064152A2 (en) Modular construction component with encapsulation
DE102018214126A1 (en) Construction concept for HF systems
WO2012016898A2 (en) Method for producing a plurality of electronic devices having electromagnetic shielding and in particular having heat dissipation and electronic device having electromagnetic shielding and in particular having dissipation
DE102004058806A1 (en) Electronic circuit structure manufacturing method for heat sink, involves directly designing electrically insulating layer and electrically conductive layer on heat sink by thermal spraying method or cold gas-spraying method
DE102019109200B4 (en) SEMICONDUCTOR DEVICES WITH NON-GALVANIC CONNECTION
WO2001059828A2 (en) Building component with constant distorsion-free bonding, and method for bonding
EP3259801B1 (en) Device and method for transmitting a high-frequency signal
DE102008043242A1 (en) Planar multiband antenna structure
DE102013219697A1 (en) Radio frequency antenna
DE102005062344B4 (en) Semiconductor component for high-frequency applications and method for producing such a semiconductor component
WO2017140395A1 (en) Hf front end for an automobile radar system

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication