DE4325712C2 - Verfahren zum Verkapseln von elektrischen oder elektronischen Bauelementen oder Baugruppen und Verkapselung von elektrischen oder elektronischen Bauelementen oder Baugruppen - Google Patents

Verfahren zum Verkapseln von elektrischen oder elektronischen Bauelementen oder Baugruppen und Verkapselung von elektrischen oder elektronischen Bauelementen oder Baugruppen

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Description

Es ist bekannt, daß duroplastisch umhüllte elektronische Bauelemente, wie z. B. integrierte Schaltungen oder Baugruppen, wie z. B. Hybridschaltungen, durch innere Spannungen bzw. durch Korrosion zerstört werden. Die inneren Spannungen werden durch Kunststoff- Schwindung, sowie durch unterschiedliche thermische Dehnungen von Bauelement bzw. Baugruppe, Systemträger und Kunststoff erzeugt. Es wird daher eine Umhüllung gefordert, die sowohl die Spannungen und die unterschiedlichen Dehnungen kompensiert, als auch Schutz gegen innere Korrosion bietet. Je nach Bauform werden dabei, z. B. integrierte Schaltkreise vor der duroplastischen Umhüllung kostenintensiv mit einer Schutzschicht ab­ gedeckt, die beispielsweise aus Plasmanitrid, Polyimid und/oder Gel-Tropfen besteht. Dabei bleiben die Bereiche außerhalb des Chips, wie z. B. der Chip-Umfang und die Kontaktstelle zwischen Bonddraht und dem zugeordneten Anschlußbein ungeschützt. Beim Umhüllen von Baugruppen wird eine elastische Zwischenschicht zum Schutz der Bauelemente und der Schaltung angewandt, die beispielsweise aus Silikongel oder einem elastischen Acrylat besteht.
Es ist auch bereits bekannt, elektrische oder elektronische Bauelemente oder Baugruppen in einem geschlossenen Gehäuse unterzubringen, aus welchem nur die Anschlußbeine heraus­ geführt sind. Diese aus mindestens zwei Gehäuseteilen zusammengefügten Gehäuse bieten einen mechanischen Schutz der Bauelemente oder Baugruppen und insbesondere auch der empfindlichen Verbindung zu den Anschlußbeinen. Andererseits kann jedoch durch die Fü­ gestellen des Gehäuses und im Durchtrittsbereich der Anschlußbeine Feuchtigkeit in das Gehäuse eindringen, d. h. der Schutz gegen innere Korrosion ist unzureichend.
Aus der EP-A-0 383 025 ist ein Verfahren zum Verkapseln von elektrischen oder elektroni­ schen Bauelementen oder Baugruppen bekannt, bei welchem die Bauelemente oder Bau­ gruppen ebenfalls in einem geschlossenen Gehäuse untergebracht werden und zur Steige­ rung der Dichtwirkung und damit zum Schutz gegen innere Korrosion zumindest im Be­ reich der Fügestellen des Gehäuses und im Austrittsbereich der Anschlußbeine an das Ge­ häuse eine Außenkapsel aus einem thermoplastischen Kunststoff durch Spritzgießen ange­ formt wird. Im Durchtrittsbereich der Anschlußbeine durch das Gehäuse kann beispielswei­ se mittels Tampondruck auf die Oberseite und die Unterseite der Anschlußbeine ein Haft­ vermittler aufgebracht werden, wobei als Haftvermittler ein Schmelzkleber, wie z. B. Po­ lyamid verwendet wird. Für das Gehäuse werden ebenfalls thermoplastische Kunststoffe verwendet, so daß sich beim Spritzgießen der Außenkapsel eine Schweißverbindung zwi­ schen den Gehäuseteilen und der Außenkapsel ergibt.
Aus der EP-A-0 157 938 ist es auch bekannt, die Bauelemente oder Baugruppen in einem Gehäuse aus duroplastischem Kunststoff unterzubringen und anschließend das gesamte Ge­ häuse in einem Spritzpreßverfahren mit duroplastischem Kunststoff zu umhüllen. Der für die Außenkapsel verwendete duroplastische Kunststoff hat dabei insbesondere den Vorteil, daß er die Metalldurchführungen besonders gut abdichtet. Andererseits hat der duroplastische Kunststoff den Nachteil, daß das Spritzpressen wesentlich länger dauert, als das Spritzgie­ ßen von thermoplastischem Kunststoff und damit für eine Massenfertigung weniger geeignet ist.
Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung und der im Anspruch 12 angegebenen Erfin­ dung liegt das Problem zugrunde, eine einfache und für die Massenfertigung geeignete Ver­ kapselung von elektrischen oder elektronischen Bauelementen oder Baugruppen mit gas­ dichten, korrosionsschützenden Metalldurchführungen zu ermöglichen.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß durch die Verwendung einer thermischen Isolationsschicht aus Kunststoff die flüssige Phase des thermoplastischen Kunststoffs beim Spritzgießen im Durch- oder Austrittsbereich der Metalldurchführungen länger aufrechter­ halten wird und die längere Kontaktzeit zu einer erheblich verbesserten Haftung auf dem Untergrund führt. Durch die Zwischenschaltung der thermischen Isolationsschicht wird eine mittelbare Oberflächenhaftung der thermoplastischen Verkapselung gegenüber den Metall­ durchführungen erzielt, die mit der unmittelbaren Oberflächenhaftung duroplastischer Ver­ kapselungen vergleichbar ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verkapseln von elektrischen oder elektronischen Bauelementen oder Baugruppen sind in den Ansprüchen 2 bis 11 angegeben.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 2 gewährleistet mit der angegebenen Mindestschichtstär­ ke der thermischen Isolationsschicht eine thermische Isolationswirkung, die ihrerseits eine Verlängerung der flüssigen Phase des thermoplastischen Kunststoffes und damit eine her­ vorragende Oberflächenhaftung bewirkt.
Die Weiterbildung nach Anspruch 3 ermöglicht ein besonders einfaches Aufbringen der thermischen Isolationsschicht. Wird dabei gemäß Anspruch 4 zur Bildung der thermischen Isolationsschicht eine Polyimidvorstufe verwendet, so werden sowohl für das Aufbringen der thermischen Isolationsschicht, als auch für die angestrebte Verbesserung der Oberflä­ chenhaftung ideale Bedingungen erreicht.
Die Weiterbildung nach Anspruch 5 ermöglicht eine besonders einfache, allseitige Aufbrin­ gung der thermischen Isolationsschicht im Durch- oder Austrittsbereich der Metalldurchfüh­ rungen.
Die Weiterbildung nach Anspruch 6 ermöglicht mit der fotolithografischen Strukturierung eine weitere einfache und für die Massenfertigung geeignete Methode zum partiellen Auf­ bringen der thermischen Isolationsschicht.
Gemäß Anspruch 7 kann auch ein thermoplastischer Kunststoff zur Bildung der thermischen Isolationsschicht auf einfache Weise durch Abscheidung aus der Dampfphase auf die Me­ talldurchführungen aufgebracht werden, wobei sich hier gemäß Anspruch 8 die Verwen­ dung von Parylene besonders gut bewährt hat.
Die Weiterbildung nach Anspruch 9 bietet eine ideale Werkstoffauswahl für die Verkapse­ lung, wobei sich die angegebenen Werkstoffe auch mit den Werkstoffen der thermischen Isolationsschicht besonders gut kombinieren lassen. Dabei wurde mit den im Anspruch 10 angebenen Mischungen von Flüssigkristallpolymeren mit Polyaryletherketon besonders gute Er­ gebnisse erzielt.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 11 ermöglicht eine besonders einfache und dichte Ver­ kapselung in Form eines Hohlgehäuses.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verkapselung von elektrischen oder elektronischen Bauelementen oder Baugruppen, sind in den Ansprüchen 13 bis 18 angege­ ben. Die Vorteile der einzelnen Ausgestaltungen wurden bereits im Zusammenhang mit den entsprechenden Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens erörtert.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im fol­ genden näher beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1 bis Fig. 4 in stark vereinfachter schematischer Darstellung die wesentlichen Ver­ fahrensstadien bei der Verkapselung eines elektronischen Bauelements in einem Gehäuse,
Fig. 5 eine Variante, bei welcher das elektronische Bauelement vollständig in die Verkap­ selung eingebettet ist, sowie
Fig. 6 und Fig. 7 zwei Stadien beim Aufbringen einer thermischen Isolationsschicht auf die Anschlußbeine des elektronischen Bauelements.
Bei dem anhand der Fig. 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel wird von ei­ nem mit St bezeichneten Systemträger ausgegangen, auf dessen mittig angeordnete Insel In ein elektronisches Bauelement B aufgeklebt ist. Die nicht näher erkennbaren Anschlußflä­ chen dieses Bauelements B sind über feine Bonddrähte Bd mit den inneren Enden von An­ schlußbeinen verbunden, wobei diese Anschlußbeine des Systemträgers St hier allgemein als Metalldurchführungen M bezeichnet sind. Der Systemträger St, der in der Praxis häufig auch als Leadframe bezeichnet wird, besteht beispielsweise aus CuFe3 oder CuNi3.
Gemäß Fig. 2 wird auf die späteren Aus- oder Durchtrittsbereiche der Metalldurchführun­ gen M allseitig eine thermische Isolationsschicht I aus Kunststoff aufgebracht. Das Aufbrin­ gen dieser thermischen Isolationsschicht I ist aus den Fig. 6 und 7 ersichtlich, die Quer­ schnitte durch den Aus- oder Durchtrittsbereich einer Metalldurchführung M zeigen. Dabei wird zunächst gemäß Fig. 6 auf die Ober- und Unterseite der Metalldurchführungen M im späteren Aus- oder Durchtrittsbereich die flüssige oder pastöse Vorstufe eines duroplasti­ schen Kunststoffes aufgedruckt, wobei im geschilderten Ausführungsbeispiel eine Polyimid­ vorstufe mit Hilfe eines Stempels aufgebracht wurde. Der aufgedruckte duroplastische Kunststoff wird anschließend unter Einwirkung von Wärme vorgehärtet, wobei sich dabei durch das Zerfließen des Kunststoffes von selbst die aus Fig. 7 ersichtliche allseitige und beispielsweise 10 µm starke Beschichtung der Metalldurchführungen M im späteren Aus- oder Durchtrittsbereich ergibt. Die Vorhärtung wird beispielsweise 30 Minuten lang bei einer Temperatur von 160°C durchgeführt.
Nach dem partiellen Aufbringen der thermischen Isolationsschicht I wird das gesamte in Fig. 2 dargestellte Gebilde in eine Spritzgießform eingelegt, in welcher ein den Aus- oder Durchtrittsbereich der Metalldurchführungen M vollständig umschließender Verkapselungs­ teil Vt aus einem thermoplastischen Kunststoff an den Systemträger St angeformt wird. Die­ ser aus Fig. 3 ersichtliche Verkapselungsteil Vt bildet einen Thermoplastrahmen, wobei im geschilderten Ausführungsbeispiel zur Herstellung des Verkapselungsteils Vt durch Spritz­ gießen Blends von Flüssigkeitskristallpolymeren mit Polyarylenetherketon verwendet wurden.
Ein derartiger thermoplastischer Kunststoff kann beispielsweise unter dem Handelsnamen ULTRAPEK von der BASF Aktiengesellschaft, Ludwigshafen, DE bezogen werden. Beim Spritzgießen wird durch die Wärmedämmung der thermischen Isolationsschicht I die flüssi­ ge Phase des thermoplastischen Kunststoffes länger aufrechterhalten, so daß sich eine be­ sonders innige und dichte Verbindung zwischen den Aus- oder Durchtrittsbereichen der Metalldurchführungen M, der thermischen Isolationsschicht I und dem rahmenförmigen Verkapselungsteil Vt ergibt.
Zur Fertigstellung der insgesamt mit V1 bezeichneten Verkapselung wird dann gemäß Fig. 4 der rahmenförmige Verkapselungsteil Vt mit einem oberen Deckel Do und einem unteren Deckel Du verschweißt. Für die beiden Deckel Do und Du wird dabei vorzugsweise das gleiche Material wie für den Verkapselungsteil Vt gewählt, so daß sich bei der Verschwei­ ßung eine hermetisch dichte Verbindung ergibt.
Fig. 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei welchem bis zum Aufbringen der thermi­ schen Isolationsschicht I wie bei dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel vorgegangen wird. Danach wird das in Fig. 2 dargestellte Gebilde jedoch in eine Spritz­ gießform eingelegt, in welcher gemäß Fig. 5 zur Fertigstellung der hier insgesamt mit V2 bezeichneten Verkapselung der innere Bereich des Systemträgers St zusammen mit dem elektronischen Bauelement B und den Bonddrähten Bt vollständig in den thermoplastischen Kunststoff eingebettet wird. Dabei können die empfindlichen Bereiche vor dem Spritzgießen gegebenenfalls in bekannter Weise mit einem elastischen Material abgedeckt und damit ge­ schützt werden.
Das in den Ausführungsbeispielen zur Bildung der thermischen Isolationsschicht verwendete Polyimid kann auch durch fotolithografische Strukturierung auf den Aus- oder Durchtritts­ bereich der Metalldurchführungen aufgebracht werden. Neben Polyimid können auch andere duroplastische Kunststoffe, wie z. B. Acrylat zur Bildung der thermischen Isolationsschicht verwendet werden. Die Verwendung von thermoplastischem Kunststoff zur Bildung der thermischen Isolationsschicht ist grundsätzlich auch möglich, soweit das Problem der par­ tiellen Aufbringung auf die Aus- oder Durchtrittsbereiche der Metalldurchführungen gelöst werden kann. So kann z. B. Parylene aus der Dampfphase auf die späteren Aus- oder Durchtrittsbereiche der Metalldurchführungen abgeschieden werden.
Neben dem in den Ausführungsbeispielen für die Verkapselung oder den Verkapselungsteil verwendeten Material können auch Flüssigkristallpolymere mit großem Erfolg verwendet werden. So wurden beispielsweise mit einem Flüssigkristallpolymer, das unter dem Han­ delsnamen VECTRA von der Hoechst AG, Frankfurt/Main, DE bezogen werden kann, her­ vorragende Ergebnisse erzielt. Andere HT-Thermoplaste, wie PEK, PPS, PES, PSU und PET sind zum Spritzgießen der Verkapselung oder des Verkapselungsteils ebenfalls geeig­ net.

Claims (18)

1. Verfahren zum Verkapseln von elektrischen oder elektronischen Bauelementen (B) oder Baugruppen, bei welchem zunächst auf die späteren Durch- oder Austrittsbereiche von Metalldurchführungen (M) allseitig eine thermische Isolationsschicht (I) aus Kunststoff auf­ gebracht wird und dann die Verkapselung (V2) oder zumindest ein den Durch- oder Aus­ trittsbereich der Metalldurchführungen (M) vollständig umschließender Verkapselungsteil (Vt) aus einem thermoplastischen Kunststoff durch Spritzgießen hergestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mindestens 5 µm starke thermische Isolationsschicht (I) auf die Metalldurchführun­ gen (M) aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der thermischen Isolationsschicht (I) eine flüssige oder pastöse Vorstufe ei­ nes duroplastischen Kunststoffes auf die Metalldurchführungen (M) aufgebracht und an­ schließend unter Einwirkung von Wärme zumindest teilweise ausgehärtet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der thermischen Isolationsschicht (I) eine Polyimidvorstufe verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige oder pastöse Vorstufe des duroplastischen Kunststoffes auf die Oberseite und Unterseite der Metalldurchführungen (M) aufgedruckt wird, wobei sich die allseitige Beschichtung durch die anschließende Wärmeeinwirkung beim Aushärten ergibt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die partielle Aufbringung der thermischen Isolationsschicht (I) in den späteren Aus- oder Durchtrittsbereichen der Metalldurchführungen (M) durch fotolithografische Struktu­ rierung vorgenommen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der thermischen Isolationsschicht (I) ein thermoplastischer Kunststoff aus der Dampfphase auf den Metalldurchführungen (M) abgeschieden wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch die Abscheidung von Parylene aus der Dampfphase.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Spritzgießen der Verkapselung (V2) oder des Verkapselungsteils (Vt) Flüssigkri­ stallpolymere oder Mischungen von Flüssigkristallpolymeren verwendet werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Mischungen von Flüssigkristallpolymeren mit Polyaryletherketon verwendet werden.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verkapselungsteil (Vt) rahmenförmig ausgebildet und anschließend mit einem obe­ ren Deckel (Do) und einem unteren Deckel (Du) verschweißt wird.
12. Verkapselung (V1; V2) von elektrischen oder elektronischen Bauelementen (B) oder Baugruppen, bei welcher auf die Durch- oder Austrittsbereiche von Metalldurchführungen (M) allseitig eine thermische Isolationsschicht (I) aus Kunststoff aufgebracht ist, und die entweder vollständig oder zumindest in Form eines dem Durch- oder Austrittsbereich der Metalldurchführungen (M) vollständig umschließenden Verkapselungsteils (Vt) aus einem spritzgegossenen, thermoplastischen Kunststoff besteht.
13. Verkapselung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Isolationsschicht (I) mindestens 5 µm stark ist.
14. Verkapselung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Isolationsschicht (I) aus einem duroplastischen Kunststoff besteht.
15. Verkapselung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Isolationsschicht aus Polymid besteht.
16. Verkapselung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Isolationsschicht (I) aus Parylene besteht.
17. Verkapselung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die spritzgegossene Verkapselung (V2) oder der spritzgegossene Verkapselungsteil (Vt) aus einem Flüssigkristallpolymer oder einer Flüssigkristallpolymermischung besteht.
18. Verkapselung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die spritzgegossene Verkapselung (V2) oder der spritzgegossene Verkapselungsteil (Vt) aus einer Mischung von Flüssigkristallpolymeren mit Polyarylenetherketon besteht.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19637285B4 (de) * 1995-09-19 2004-08-26 National Semiconductor Corp.(N.D.Ges.D.Staates Delaware), Santa Clara Halbleiterbauelement und Verfahren zum Zusammenbau hiervon
DE19535989C3 (de) * 1995-09-27 2003-03-27 Siemens Ag Chipmodul
US6072698A (en) * 1995-09-27 2000-06-06 Siemens Aktiengesellschaft Chip module with heat insulation for incorporation into a chip card
DE19624478A1 (de) * 1996-02-08 1998-01-02 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zum Herstellen eines elektronischen Steuergeräts
DE19604614A1 (de) * 1996-02-08 1997-08-14 Bayerische Motoren Werke Ag Elektronisches Steuergerät mit einem Gehäuse
DE19838266A1 (de) 1998-08-22 2000-02-24 Mannesmann Vdo Ag Einrichtung und Verfahren zum Vergießen elektrischer Schaltungen mittels Spritzguß
DE10305364B4 (de) * 2002-03-28 2008-05-08 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Geräts und elektronisches Gerät
DE102015216217A1 (de) 2015-08-25 2017-03-02 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zum Ummanteln einer elektrischen Einheit und elektrisches Bauelement
DE102016208783A1 (de) * 2016-05-20 2017-11-23 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zum Ummanteln einer elektrischen Einheit und elektrisches Bauelement
DE102016208782A1 (de) * 2016-05-20 2017-11-23 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zum Ummanteln einer elektrischen Einheit und elektrisches Bauelement

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0157938A3 (de) * 1984-03-23 1987-05-13 Siemens Aktiengesellschaft Gehäuse für elektrische Bauelemente
US4985751A (en) * 1988-09-13 1991-01-15 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Resin-encapsulated semiconductor devices
JP2907914B2 (ja) * 1989-01-16 1999-06-21 シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト 電気又は電子デバイス又はモジユールの封止方法とパツケージ
MX171852B (es) * 1989-05-31 1993-11-19 Texas Instruments Inc Combinacion de marco conductor para la construccion de un paquete de circuito integrado y metodo para producir un dispositivo semiconductor de empaque de cavidad

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