WO2008055708A2

WO2008055708A2 - Mikroelektronische baugruppe und verfahren zum herstellen einer mikroelektronischen baugruppe

Info

Publication number: WO2008055708A2
Application number: PCT/EP2007/009854
Authority: WO
Inventors: Dmitry David Polityko; Stephan Wenzel; Erik Jung; Jan Hefer; Michael Niedermayer; Stephan Guttowski
Original assignee: Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Priority date: 2006-11-09
Filing date: 2007-11-09
Publication date: 2008-05-15
Also published as: WO2008055708A3; DE102006053461A1; TW200845836A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mikroelektronische Baugruppe, umfassend mindestens zwei parallel übereinander angeordnete Schaltungsträgerlagen (1, 2, 3), die durch verschiedene Abschnitte eines zumindest bereichsweise flexiblen gefalteten Substrats gebildet und mit elektronischen Bauelementen bestückt sind, wobei die Schaltungsträgerlagen (1, 2, 3) durch mindestens ein oberflächenmontiertes Bauelement (4, 4'), das Bestandteil einer Schaltung auf zumindest einer der Schaltungsträgerlagen (1, 2, 3) ist, mechanisch miteinander verbunden sind. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer solchen mikroelektronischen Baugruppe.

Description

Mikroelektronische Baugruppe und Verfahren zum Herstellen einer mikroelektronischen Baugruppe

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mikroelektro- nische Baugruppe, die mindestens zwei parallel übereinander angeordnete Schaltungsträgerlagen umfasst, nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, sowie ein Verfahren zum Herstellen einer entsprechenden mikroelektronischen Baugruppe nach dem Oberbegriff des An- Spruchs 11.

Derartige mikroelektronische Baugruppen, bei denen die verschiedenen Schaltungsträgerlagen mit elektronischen Bauelementen bestückt sind, werden entwi- ekelt, um einer seit geraumer Zeit zu beobachtenden Forderung nach immer geringeren Abmessungen immer komplexerer elektronischer Systeme, beispielsweise für portable oder mobile Anwendungen, nachzukommen. Aus dem Stand der Technik ist es beispielsweise bekannt, mehrere bestückte Leiterplatten in Form von Steckkarten parallel zueinander zu montieren. Eine andere bekannte Möglichkeit ist ein Stapeln von auf Basis jeweils einer Leiterplatte aufgebauten Modulen mit Hilfe von Löt- oder Steckverbindungen. Die bislang bekannten technischen Lösungen bringen dabei verschiedene Nachteile mit sich. So lassen sich bei Anordnungen mehrerer Leiterplatten, die wie im Falle von Steckkarten nur seitlich kontaktiert werden, nur Schaltungen sehr begrenzter Komplexität realisieren. Bei einer Verbindung übereinander angeordneter Leiterplatten durch senkrecht zu diesen Leiterplatten orientierte Steckverbindungen ergibt sich einerseits eine verhältnismäßig große Bauhöhe und andererseits eine für viele Anwendungen nicht hinreichend sichere und widerstandsarme Kontaktierung. Auch bei einer Verwendung von Lötverbindungen zwischen übereinander angeordneten Leiterplatten ergeben sich Nachteile, die daher rühren, dass solche Lötverbindungen während ihrer Herstellung, also während der Montage entsprechender Baugruppen, nicht belastbar sind.

Ebenfalls bekannt ist es, kompakte mikroelektronische Baugruppen durch Falten eines flexiblen Schaltungs- trägers zu realisieren. Mit derartigen mikroelektronischen Baugruppen aus dem Stand der Technik lassen sich jedoch nachteiligerweise ebenfalls nur Schal- tungstopologien sehr begrenzter Komplexität umsetzen. Außerdem sind diese Baugruppen aufgrund der Flexibilität des verwendeten Schaltungsträgers mechanisch instabil und daher sehr empfindlich.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine vergleichbare mikroelektronische Baugruppe zu schaffen, mit der die beschriebenen Nachteile vermieden werden und die bei ausgesprochen geringen Abmessungen eine komplexe Schaltungstopolo- gie ermöglicht, wobei die mikroelektronische Baugruppe außerdem mechanisch möglichst robust sein soll . Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer entsprechenden mikroelektronischen Baugruppe vorzuschlagen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine mikroelektronische Baugruppe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen der Erfindung ergeben sich mit den Merkmalen der Unteransprüche .

Dadurch, dass die Schaltungsträger bei einer erfindungsgemäßen mikroelektronischen Baugruppe durch min- destens ein oberflächenmontiertes Bauelement, das Bestandteil einer Schaltung auf zumindest einer der Schaltungsträgerlagen ist, mechanisch miteinander verbunden sind, lässt sich eine sichere Verbindung der Schaltungsträgerlagen auf ausgesprochen geringem Raum realisieren, weil die Schaltungsträgerlagen einerseits in einem für die verwendeten elektronischen Bauelemente minimalen Abstand übereinander angeordnet werden können, und andererseits zum Verbinden der Schaltungsträgerlagen Komponenten verwendet werden, die damit als Bestandteil der Schaltung eine Doppelfunktion erfüllen. Auf andere Komponenten, die ausschließlich einer mechanischen Verbindung der Schaltungsträgerlagen dienen, kann daher weitgehend oder sogar vollständig verzichtet werden. Das entsprechen- de vorteilhafte Verfahren zum Herstellen einer mikroelektronischen Baugruppe mit mindestens zwei Schal- tungsträgerlagen sieht dementsprechend vor, die durch verschiedene Abschnitte eines zumindest bereichsweise flexiblen Substrats gebildeten Schaltungsträgerlagen mit oberflächenmontierten Bauelementen zu bestücken und durch Falten des Substrats parallel übereinander anzuordnen, wobei die Schaltungsträgerlagen durch die oberflächenmontierten Bauelemente, die zugleich jeweils Bestandteil einer Schaltung auf zumindest einer der Schaltungsträgerlagen werden, mechanisch mitein- ander verbunden werden.

Typische Ausführungen der Erfindung sehen vor, dass zwei benachbart übereinander angeordnete Schaltungsträgerlagen durch eine Vielzahl von oberflächenmon- tierten Bauelementen, die vorzugsweise jeweils Bestandteil einer Schaltung auf zumindest einer der Schaltungsträgerlagen sind, mechanisch miteinander verbunden sind, wobei diese oberflächenmontierten Bauelemente so über die Schaltungsträgerlagen ver- teilt sind, dass diese bezüglich aller Freiheitsgrade gegeneinander fixiert sind.

Der Begriff "Substrat" bezeichne in der vorliegenden Schrift die Gesamtheit aller Schichten eines Schal- tungsträgers, der neben einem Träger auch mindestens eine - vorzugsweise zumindest auf jeder Oberfläche jeweils eine - leitende Schicht, beispielsweise aus Kupfer, umfasst. Das Substrat ist dabei zumindest bereichsweise flexibel ausgeführt.

Die Erfindung sieht vor, dass alle oder einige der Schaltungsträgerlagen durch ein einziges Substrat realisiert sind, das so gefaltet ist, dass jeweils zwei durch eine Faltung miteinander verbundene Abschnitte des Substrats übereinander liegen und so jeweils eine der Schaltungsträgerlagen bilden. Der Begriff "Schal- tungsträgerlage" bezieht sich in der vorliegenden Schrift also nicht nur auf ein einzelnes vollständiges Substrat, sondern auch auf einen Abschnitt von mehreren in der fertigen Baugruppe übereinander lie- genden Abschnitten eines faltbaren bzw. gefalteten flexiblen oder starrflexiblen (bereichsweise flexiblen) Substrats. Das Substrat kann also vollständig flexibel sein oder nur dort, wo es zwischen den einzelnen Abschnitten, die die Schaltungsträgerlagen bilden, gefaltet wird, während das Substrat im Bereich dieser Abschnitte selbst starr ausgeführt ist.

Insbesondere im Fall eines vollständig flexiblen Substrats bringt die Erfindung den Vorteil eines signi- fikanten Stabilitätszuwachses durch die Verbindung der Lagen mittels der oberflächenmontierten Bauelemente mit sich. Anders als bei vergleichbaren Baugruppen aus dem Stand der Technik, die aufgrund der flexibel ausgeführten Substrate sehr weich sind und einer externen Stützung bedürfen, werden mit der vorliegenden Erfindung trotz der flexiblen und damit vorteilhaft dünnen und leichten Substrate in sich stabile und durch die oberflächenmontierten Bauelemente versteifte Baugruppen realisiert, die dement- sprechend unempfindlich sind.

Es sind auch Ausführungen der Erfindung denkbar, bei denen die Schaltungsträgerlagen und/oder alle oder einige der auf den Schaltungsträgerlagen montierten elektronischen Bauelemente teilweise oder vollständig mit einem isolierenden Material umgössen sind.

Bei bevorzugten Ausführung der Erfindung ist zumindest eines der oberflächenmontierten Bauelemente, mit denen die benachbarten Schaltungsträgerlagen verbunden sind, Bestandteil einer die beiden durch dieses oberflächenmontierte Bauelement verbundenen Schaltungsträgerlagen umfassenden Schaltung, wobei das oberflächenmontierte Bauelement einen diese beiden Schaltungsträgerlagen verbindenden Pfad der Schaltung bildet. Dadurch können in besonders einfacher Weise und auf geringstem Raum sehr komplexe Schaltungen verwirklicht werden, weil die oberflächenmontierten Bauelemente nicht nur sowohl als Bestandteile einer elektronischen Schaltung als auch zum mechanischen Verbinden der Schaltungsträgerlagen verwendet werden, sondern auch zur elektrischen Überbrücken eines zwischen den Schaltungsträgerlagen verbleibenden Spalts und so zur Realisierung einer dreidimensionalen Schaltungstopologie .

Damit die oberflächenmontierten Bauelemente sowohl als Bestandteile einer Schaltung als auch zum mechanischen Verbinden der Schaltungsträgerlagen dienen können, sollen diese sowohl zumindest stellenweise leitend mit den Schaltungsträgerlagen verbunden als auch derart darauf fixiert sein, dass sich eine auch Zug- und Scherbelastungen aushaltende mechanische Verbindung ergibt. Dazu kann das mindestens eine oberflächenmontierte Bauelement jeweils mit mindes- tens einem Anschluss elektrisch leitend auf einer

Leiterfläche (Päd) oder Leiterbahn der beiden durch dieses oberflächemontierte Bauelement miteinander verbundenen Schaltungsträgerlagen befestigt sein. Dabei kann ein Anschluss des oberflächenmontierten Bau- elements allerdings auch auf einer ringsum isolierten Leiterfläche einer der Schaltungsträgerlagen befestigt sein, wenn dort nur eine mechanische Verbindung und keine elektrische Verschaltung erwünscht ist. Bei den Anschlüssen der oberflächenmontierten Bauelemen- te, mit denen diese auf den Schaltungsträgerlagen befestigt sind, kann es sich bei üblichen Bauformen oberflächenmontierter Bauelemente um Anschlusskappen handeln, die in vorteilhafter Weise insbesondere in alle Richtungen senkrecht zu einer Längsachse des entsprechenden oberflächenmontierten Bauelementes kontaktierbar sind. Bei dem mindestens einen oberflächenmontierten Bauelement (auch als SMD oder Surface Mounted Device bezeichnet) kann es sich dabei insbesondere um ein passives Bauelement handeln, weil passive Bauelemente in entsprechenden Bauformen erhält- lieh sind, die sich für eine unkomplizierte Verbindung von Schaltungsträgerlagen in beschriebener Weise eignen. Selbstverständlich können aber auch andere oberflächenmontierte und vorzugsweise von einander gegenüberliegenden Seiten aus kontaktierbare elektro- nische Bauelemente in beschriebener Weise zum Verbinden der Schaltungsträgerlagen verwendet werden, beispielsweise einfache aktive Bauelemente oder auch komplexere elektronische Bauelemente wie z.B. integrierte Schaltkreise.

Damit in gewünschter Weise eine sowohl elektrisch leitende als auch mechanisch stabile Verbindung des mindestens einen oberflächenmontierten Bauelements mit den Schaltungsträgerlagen zustande kommt, kann dieses durch ein Fügemittel mit den Schaltungsträgerlagen verbunden, insbesondere an den Schaltungsträgerlagen angelötet oder mittels eines leitfähigen Klebstoffs angeklebt sein. Die Verwendung eines leitfähigen Lebstoffs als Fügemittel bringt den entschei- denden Vorteil einer besonders einfachen Herstellung der Baugruppe mit sich, weil ein Erhitzen von Kontaktstellen überflüssig wird. Dadurch wiederum können temperaturbedingte Beschädigungen der Schaltungsträgerlagen oder der elektronischen Bauelemente vermie- den werden. Überraschenderweise können dagegen auch mit leitfähigem Klebstoff hinreichend gute elektri- sehe Kontakte in Baugruppen beschriebener Art sicher realisiert werden. An Stellen, an denen die Verbindung des oberflächenmontierten Bauelements mit der jeweiligen Schaltungsträgerlage nicht notwendigerwei- se leitend sein muss, kann selbstverständlich auch ein anderes Fügemittel, beispielsweise ein isolierender Klebstoff verwendet werden. Schließlich kann das mindestens eine oberflächenmontierte Bauelement auch an den Schaltungsträgerlagen angeschweißt sein, vor- zugsweise durch Schweißverbindungen zwischen Anschlüssen des oberflächenmontierten Bauelements und Leiterflächen oder Leiterbahnen der Schaltungsträgerlagen.

Bei einer Herstellung einer solchen mikroelektronischen Baugruppe können die oberflächenmontierten Bauelemente also insbesondere dadurch mit Leiterflächen und/oder Leiterbahnen jeweils zweier benachbarter Schaltungsträgerlagen elektrisch leitend verbunden werden, dass Anschlüsse der oberflächenmontierten

Bauelemente und/oder die Leiterflächen oder Leiterbahnen mit einem Fügemittel versehen werden und die Schaltungsträgerlagen dann mit den auf den Leiterflächen oder Leiterbahnen angeordneten oberflächenmon- tierten Bauelementen aneinandergedrückt werden. Bei dem Fügemittel, das beispielsweise durch Masken- oder Schablonendruck aufgebracht werden kann, kann es sich dementsprechend insbesondere um einen leitfähigen Klebstoff oder Lot, beispielsweise in Form von Löt- paste, handeln, wobei bei einer Verwendung von Lot während des Aneinanderdrückens der Schaltungsträgerlagen mit den oberflächenmontierten Bauelementen auch ein Erhitzen zum Auslösen eines Lotprozesses erfolgen sollte. Das Verbinden der oberflächenmontierten Bau- elemente mit den Schaltungsträgerlagen kann dabei insbesondere durch Reflow-Löten erfolgen. Alternativ können die oberflächenmontierten Bauelemente auch durch andere für die Baugruppenfertigung an sich bekannte Verfahren wie beispielsweise durch Schweißen und insbesondere durch Pressschweißen oder durch Diffusionsbonden mit den Schaltungsträgerlagen verbunden werden. In diesem Fall kann auf das Auftragen eines Fügemittels verzichtet werden.

Die zum Verbinden der Schaltungsträgerlagen verwendeten oberflächenmontierten Bauelemente überbrücken dann einen zwischen den Schaltungsträgerlagen verbleibenden Spalt, in dem sie zugleich als Abstands- halter dienen. Da oberflächenmontierte Bauelemente in verschiedenen normierten Baugrößen erhältlich sind, können dabei problemlos je nach vorgesehener Bestückung der Schaltungsträgerlagen solche oberflächenmontierten Bauelemente ausgewählt werden, die eine zueinander parallele Anordnung der benachbarten Schaltungsträgerlagen in einem erwünschten, typischerweise kleinstmöglichen, Abstand erlauben. Vor dem Verbinden der Schaltungsträgerlagen mit den sie verbindenden oberflächenmontierten Bauelementen werden die Schaltungsträgerlagen typischerweise mit an- deren elektronischen Bauelementen bestückt. Solche können aber auch gleichzeitig oder im Fall außen liegender Oberflächen beteiligter Schaltungsträgerlagen anschließend mit den Schaltungsträgerlagen verbunden werden .

Das mindestens eine zum auch mechanischen Verbinden zweier benachbarter Schaltungsträgerlagen verwendete oberflächenmontierte Bauelement kann bei bevorzugten Ausführungen der Erfindung mit einer Längsachse in einer zu den Schaltungsträgerlagen parallelen Ebene liegend orientiert sein. Das erlaubt eine besonders einfache Montage dieses oberflächenmontierten Bauelements, wobei im Fall von ringsherum kontaktierbaren Anschlusskappen des oberflächenmontierten Bauelements je nach Bedarf eine Verschaltung an einer beliebigen der beiden anliegenden Schaltungsträgerlagen möglich ist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass eine Längsachse des zwei Schaltungsträgerlagen verbindenden oberflächenmontierten Bauelements senkrecht zu den Schaltungsträgerlagen orientiert ist. Dadurch lässt sich eine vertikale Kontaktierung der Schaltungsträgerlagen auf besonders geringem Raum realisieren.

Schließlich können zwischen den beiden durch das min- destens eine oberflächenmontierte Bauelement verbundenen Schaltungsträgerlagen weitere leitende Verbindungen vorgesehen sein, die beispielsweise durch Lotkugeln oder auch durch auf jeweils einer Leiterfläche der beiden Schaltungsträgerlagen angelötete Metallku- geln realisiert sein können. Zur Herstellung einer solchen vertikalen Kontaktierung kann vor dem Verbinden der Schaltungsträgerlagen leitfähiges Material, beispielsweise Lot oder auch zusätzlich eine Metallkugel oder ein Metallstift, auf mindest einer Leiter- fläche mindestens einer der Schaltungsträgerlagen deponiert werden, das dann beim Verbinden der Schaltungsträgerlagen die Kontaktierung zwischen den Schaltungsträgerlagen herstellt.

Eine noch größere mechanische Stabilität der mikroelektronischen Baugruppe bei zugleich optimaler Raumausnutzung lässt sich erreichen, wenn zusätzlich zu den die Schaltungsträgerlagen mechanisch verbindenden oberflächenmontierten Bauelementen mindestens ein weiteres elektronisches Bauelement vorgesehen ist, das auf einer der Schaltungsträgerlagen montiert und mit einer dieser Schaltungsträgerlage abgewandten Seite an einer dazu nächstgelegenen anderen Schaltungsträgerlage anliegt. Dabei kann es sich wieder um ein passives oder aktives oberflächenmontiertes Bau- element oder auch um ein komplexeres Bauelement wie z.B. einen gehäusten oder ungehäusten integrierten Schaltkreis handeln, beispielsweise um ein MultiChip-Modul oder einen in Flip-Chip-Technik oder einen in Chip-on-Board-Technik (mittels Drahtbrücken) mon- tierten und kontaktierten Chip. Auch wenn ein solches elektronisches Bauelement an einer der Schaltungsträgerlagen nur anliegt, wirkt es als Abstandshalter und erhöht dadurch die Stabilität der mikroelektronischen Baugruppe. Eventuell kann ein solches elektronisches Bauelement, das zur Bestückung nur einer der Schaltungsträgerlagen gehört, an der nächstgelegenen Schaltungsträgerlage, an der es anliegt, auch angeklebt oder in anderer Weise befestigt sein, wodurch es in die Schaltungsträgerlagen mechanisch verbinden- der Weise wirkt und der mikroelektronischen Baugruppe eine noch größere Stabilität verleiht.

Wenn eine zusätzliche Stützung der Baugruppe nicht erforderlich ist und zwischen den Schaltungsträgerla- gen ein hinreichend großer Abstand besteht, können zusätzliche Bauelemente der im vorhergehenden Absatz beschriebener Art selbstverständlich auch so auf einer der Schaltungsträgerlagen montiert sein, dass zwischen diesen Bauelementen und der nächsten Schal- tungsträgerlage ein Spalt verbleibt.

Bei einer typischen Ausführung der Erfindung werden die zueinander benachbart angeordneten Schaltungsträgerlagen einen zu den Schaltungsträgerlagen senkrech- ten Abstand von zwischen 0,05 mm und 5 mm - vorzugsweise zwischen 0,2 mm und 1,5 mm - haben, der sich beispielsweise bei einer Verwendung standardisierter oberflächenmontierter Bauelemente leicht einhalten lässt. So ergibt sich z.B. bei einer Verwendung oberflächenmontierter Bauelemente vom Typ 0402 und bei einer Orientierung dieser oberflächenmontierten Bauelemente mit ihrer Längsachse parallel zu den Schaltungsträgerlagen typischerweise ein Abstand zwischen den Schaltungsträgerlagen von etwa 0,6 mm.

Bevorzugte Ausführungen der Erfindung sehen vor, dass die mikroelektronische Baugruppe eine Vielzahl von parallel übereinander angeordneten Schaltungsträgerlagen umfasst, beispielsweise mindestens drei Schaltungsträgerlagen, wobei einander nächstgelegene Schaltungsträgerlagen jeweils in beschriebener Weise durch oberflächenmontierte Bauelemente auch mechanisch miteinander verbunden sind. So lassen sich ausgesprochen kompakte und robuste mikroelektronische Baugruppen mit sehr hoher Integrationsdichte verwirk- liehen.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der Fign. 1 bis 4 beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungs- gemäße mikroelektronische Baugruppe,

Fig. 2 als Querschnitt einen detaillierter dar- gestellten Ausschnitt der mikroelektronischen Baugruppe aus Fig. 1,

Fig. 3 in schematischer Querschnittsdarstellung vertikale Kontaktaktierungen zwischen zwei benachbarten Schaltungsträgerlagen derselben mikroelektronischen Baugruppe und

Fig. 4 in perspektivischer und teilweise trans- parenter Darstellung einen weiteren Ausschnitt dieser mikroelektronischen Baugruppe .

Zu erkennen ist in der Fig. 1 eine mikroelektronische Baugruppe, die aufgebaut ist auf Basis einer als Substrat dienenden flexiblen Leiterplatte, welche gefaltet ist zu einer ersten Schaltungsträgerlage 1, einer parallel darüber angeordneten zweiten Schaltungsträgerlage 2 und einer in gleicher Orientierung über der zweiten Schaltungsträgerlage 2 angeordneten dritten Schaltungsträgerlage 3. Das Substrat mit den Schaltungsträgerlagen 1, 2 und 3, die jeweils an einer Oberseite und an einer Unterseite eine Leiterstruktur aus Kupfer aufweisen, kann beispielsweise auf Basis eines Trägers aus Polyimid aufgebaut sein und ist mit verschiedenen elektronischen Bauelementen bestückt. Unter diesen elektronischen Bauelementen befinden sich einige oberflächenmontierte Bauelemente 4 und 4 ' , die nicht nur Bestandteil einer Schaltung auf zu- mindest einer der Schaltungsträgerlagen 1, 2 oder 3 sind, sondern durch die diese Schaltungsträgerlagen 1, 2 und 3 auch mechanisch miteinander verbunden sind. Zumindest einige der oberflächenmontierten Bauelemente 4 und 4 ' , bei denen es sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel um passive Bauelemente wie beispielsweise Widerstände, Spulen oder Kondensatoren handelt, bilden dabei auch jeweils einen die Schaltungsträgerlagen 1 und 2 oder 2 und 3 verbindenden Pfad einer alle drei Schaltungsträgerlagen 1, 2 und 3 umfassenden elektronischen Schaltung. Fig. 2 zeigt dabei am Beispiel eines der oberflächenmontierten Bauelemente 4 im Detail, wie die oberflächenmontierten Bauelemente 4 mit den jeweils anliegenden Schaltungsträgerlagen 2 und 3 - entsprechendes gilt an anderer Stelle für die Schaltungsträgerlagen 1 und 2 - verbunden sind. Das dort gezeigte oberflächenmontierte Bauelement 4, das mit einer Längsachse in einer zu den Schaltungsträgerlagen 2 und 3 parallelen Ebene liegend orientiert ist, weist an zwei En- den jeweils als ringsherum kontaktierbare Anschluss- kappen ausgeführte Anschlüsse 5 auf . Jeder dieser Anschlüsse 5 ist in elektrisch leitender Weise an jeweils einer auch als Anschluss-Pad bezeichneten Leiterfläche 6 sowohl der unter dem oberflächenmontier- ten Bauelement 4 liegenden Schaltungsträgerlage 2 als auch der über dem oberflächenmontierten Bauelement 4 liegenden Schaltungsträgerlage 3 befestigt. Zumindest eine der in der Fig. 2 dargestellten Leiterflächen 6 der Schaltungsträgerlage 3 und ebenfalls mindestens eine der in Fig. 2 zu erkennenden Leiterflächen 6 der

Schaltungsträgerlage 2 sind dabei so mit einer Leiterbahnstruktur der jeweiligen Schaltungsträgerlage 2 oder 3 verbunden, dass das oberflächenmontierte Bauelement 4 einen die Schaltungsträgerlagen 2 und 3 verbindenden Pfad der schon erwähnten elektronischen Schaltung bildet. Die übrigen Leiterflächen 6 können unter Umständen auch in der jeweiligen Schaltungsträgerlage 1, 2 oder 3 ringsherum isoliert sein und damit nur zur mechanischen Verbindung mit dem oberflä- chenmontierten Bauelement 4 dienen. Andere der oberflächenmontierten Bauelemente 4 können auch so verschaltet sein, dass sie an einer der Schaltungsträgerlagen 1, 2 oder 3 ausschließlich auf ringsherum isolierten Leiterflächen 6 montiert sind, so dass ein durch diese oberflächenmontierten Bauelemente 4 gebildeter Pfad zwar in eine Schaltung auf einer der Schaltungsträgerlagen 1, 2 oder 3 integriert ist, dabei aber keine Verschaltung zwischen den beiden anliegenden Schaltungsträgerlagen 1 und 2 oder 2 und 3 bildet.

Das oberflächenmontierte Bauelement 4, das in Fig. 2 dargestellt ist, ist im hier gezeigten Ausführungsbeispiel mit Hilfe eines Fügemittels 7, bei dem es sich um einen leitfähigen Klebstoff oder um Lot han- delt, so auf der jeweiligen Leiterfläche 6 fixiert, dass eine auf Zug und Scherung belastbare Verbindung der Schaltungsträgerlagen 2 und 3 über das oberflächenmontierte Bauelement 4 gegeben ist. Genausogut kann das oberflächenmontierte Bauelement jedoch auch an den Leiterflächen 6 angeschweißt sein. Anstelle eines Klebe- oder Lötprozesses kann beim Herstellen der elektronischen Baugruppe dementsprechend ein Fixieren der oberflächenmontierten Bauelemente 4 und 4 ^■ durch Pressschweißen oder Diffusionsbonden geschehen.

Bei dem in der Fig. 2 gezeigten oberflächenmontierten Bauelement 4 handelt es sich um ein passives Bauelement des Typs 0402, so dass zwischen den Leiterflächen 6 der Schaltungsträgerlage 2 und den Leiterflä- chen 6 der Schaltungsträgerlage 3 ein durch das oberflächenmontierte Bauelement 4 überbrückter Spalt einer vertikalen Ausdehnung von etwa 0,6 mm verbleibt. Dadurch, dass zwischen den Schaltungsträgerlagen 1 und 2 und zwischen den Schaltungsträgerlagen 2 und 3 jeweils eine Vielzahl über die Schaltungsträgerlagen

1, 2 und 3 verteilter oberflächenmontierter Bauelemente 4 angeordnet und in beschriebener Weise fixiert sind, sind die Schaltungsträgerlagen 1, 2 und 3 zu einem sehr stabilen Verbund gefügt, ohne dass für ei- ne Verbindung der Schaltungsträgerlagen 1, 2 und 3 weitere Maßnahmen erforderlich wären. Dabei ist es bei mikroelektronischen Baugruppen der in Fig. 1 gezeigten Art aber auch denkbar, die Schaltungsträgerlagen 1, 2 und 3 und/oder alle oder einige der darauf montierten elektronischen Bauelemente mit einem iso- lierenden Material teilweise oder vollständig zu um- spritzen. Die drei Schaltungsträgerlagen 1, 2 und 3 sind hier durch drei verschiedene Abschnitte eines einzigen entsprechend gefalteten typischerweise vollständig flexiblen Substrats gegeben. Bei einer Anwen- düng starrflexibler Leiterplattentechnik können diese einzelnen Abschnitte auch wiederum starr sein und lediglich durch flexible Bereiche desselben Substrats miteinander verbunden sein.

Das zwischen den Schaltungsträgerlagen 2 und 3 angeordnete oberflächenmontierte Bauelement 4' ist, anders als die oberflächenmontierten Bauelemente 4, mit einer Längsachse senkrecht zu den Schaltungsträgerlagen 1, 2 und 3 orientiert. Auch dieses oberflächen- montierte Bauelement 4' ist in entsprechender Weise auf jeweils einer Leiterfläche 6 jeder der Schaltungsträgerlagen 2 und 3 befestigt und dient so ebenfalls sowohl der mechanischen Verbindung der Schaltungsträgerlagen 2 und 3 als auch der Bildung eines die zwei Schaltungsträgerlagen 2 und 3 verbindenden Pfads der Schaltung der abgebildeten mikroelektronischen Baugruppe.

In Fig. 1 ebenfalls abgebildet sind zwei integrierte Schaltkreise 8, die jeweils in Flip-Chip-Technik auf der dritten Schaltungsträgerlage 3 bzw. auf der unteren Oberfläche der zweiten Schaltungsträgerlage 2 montiert sind. Der auf der Schaltungsträgerlage 2 montierte integrierte Schaltkreis 8 ist dabei so di- mensioniert und angeordnet, dass er mit einer der

Schaltungsträgerlage 2 abgewandten Seite an der dar- unter liegenden ersten Schaltungsträgerlage 1 anliegt und der mikroelektronischen Baugruppe dadurch als Abstandshalter zwischen den Schaltungsträgerlagen 1 und 2 zusätzliche Stabilität verleiht. Bei einer anderen Dimensionierung der mikroelektronischen Baugruppe könnte zwischen dem auf der zweiten Schaltungsträgerlage 2 montierten integrierten Schaltkreis 8 und der ersten Schaltungsträgerlage 1 selbstverständlich auch ein Spalt verbleiben. In entsprechender Weise können auch andere elektronische Bauelemente wie beispielsweise aktive oder passive SMDs, Multi-Chip-Module oder andere gehäuste oder ungehäuste Chips auf einer der Schaltungsträgerlagen 1, 2 oder 3 montiert sein und zugleich als Abstandshalter dienend eine erhöhte mechanische Stabilität des Verbundes bewirken.

Schließlich wäre es auch denkbar, beispielsweise den zwischen den Schaltungsträgerlagen 1 und 2 angeordneten integrierten Schaltkreis 8 zusätzlich an der ersten Schaltungsträgerlage 1 anzukleben.

Schließlich sind zwischen den Schaltungsträgerlagen 1 und 2 und zwischen den Schaltungsträgerlagen 2 und 3 weitere elektrisch leitende Verbindungen vorgesehen, die durch Lotkugeln 9 realisiert sind, welche jeweils zwei einander gegenüberliegende Leiterflächen 6 der Schaltungsträgerlagen 1 und 2 oder 2 und 3 miteinander verbinden. Zwei solcher durch Lötkugeln 9 (auch als Bumps bezeichnet) gebildeter Verbindungen zwischen den Schaltungsträgerlagen 2 und 3 sind in Fig. 3 detaillierter dargestellt. Zur Überbrückung größerer Abstände zwischen den benachbarten Schaltungsträgerlagen 1 und 2 oder 2 und 3 können auch Metallkugeln oder Metallstifte auf jeweils zwei einander gegenüberliegenden Leiterflächen 6, die in ent- sprechende Leiterstrukturen integriert sind, angelötet oder mit einem leitfähigen Klebstoff angeklebt sein. Schließlich ist es denkbar, für eine Überbrückung größerer Abstände zwischen den Schaltungsträgerlagen 1 und 2 oder 2 und 3 Steckverbinder und/oder Verbinder aus der flexiblen Leiterplattentechnik zu verwenden .

Anstelle der passiven Bauelemente, die im vorliegenden Fall als die Schaltungsträgerlagen 1, 2 und 3 auch mechanisch verbindende oberflächenmontierte Bau- elemente 4 und 4 ^■ dienen, können schließlich selbstverständlich auch andere oberflächenmontierte Bauelemente, also auch aktive Bauelemente, in beschriebener Weise mit zwei benachbarten Lagen der Baugruppe verbunden sein.

Beim Herstellen der in Fig. 1 gezeigten mikroelektronischen Baugruppe wird das Substrat, das die Schaltungsträgerlagen 1, 2 und 3 bildet, zunächst in an sich bekannter Weise mit den integrierten Schaltkrei- sen 8 und anderen elektronischen Bauteilen bestückt, wonach es gefaltet und die die Schaltungsträgerlagen 1, 2 und 3 bildenden Abschnitte des Substrats durch die oberflächenmontierten Bauelemente 4 und 4 ' mechanisch miteinander verbunden werden, indem diese ober- flächenmontierten Bauelemente 4 und 4' mit den Leiterflächen 6 oder mit Leiterbahnen jeweils zweier benachbarter Schaltungsträgerlagen 1 und 2 oder 2 und 3 elektrisch leitend verbunden werden. Dazu werden die Leiterflächen 6 oder die Leiterbahnen mit einem Füge- mittel versehen, wonach die Schaltungsträgerlagen 1, 2 und 3 mit den auf den Leiterflächen 6 oder auf den Leiterbahnen angeordneten oberflächenmontierten Bauelementen 4 und 4' aneinander gedrückt werden. Als Fügemittel kann dabei eine Lötpaste verwendet werden, wobei beim Aneinanderdrücken der Schaltungsträgerlagen 1, 2 und 3 durch Erhitzen ein Reflow-Lötprozess durchgeführt wird, der die oberflächenmontierten Bauelemente 4 und 4¹ auf den Schaltungsträgerlagen 1, 2 und 3 fixiert. Anstelle der Lötpaste kann auch ein leitfähiger Klebstoff verwendet werden, womit sich ein Erhitzen zum Verbinden der Schaltungsträgerlagen 1, 2 und 3 mit den oberflächenmontierten Bauelementen 4 und 4' erübrigen kann. Die Lötpaste oder der leitfähige Klebstoff kann dabei jeweils durch Maskenoder Schablonendruck aufgebracht werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Fügemittel natürlich auch auf den Anschlüssen 5 der oberflächenmontierten Bauelemente 4 und 4 ' aufgebracht werden, bevor diese mit den Leiterflächen 6 der Schaltungsträgerlagen 1 , 2 und 3 verbunden werden. Nach der Durchführung der be- schriebenen Verfahrensschritte bilden die oberflächenmontierten Bauelemente 4 und 4' Bestandteile einer die Schaltungsträgerlagen 1, 2 und 3 umfassenden Schaltung, wobei zumindest einige der oberflächenmontierte Bauelemente 4 und 4¹ eine Verschaltung zwi- sehen den jeweils anliegenden Schaltungsträgerlagen 1 und 2 oder 2 und 3 bewirken. Zur Herstellung der vertikalen Kontaktierungen zwischen den Schaltungs- trägerlagen 1, 2 und 3, die durch die Lötkugeln 9 realisiert werden, wird vor dem Verbinden der Schal- tungsträgerlagen 1, 2 und 3 jeweils auf einer Leiterfläche 6 der Schaltungsträgerlage 1 oder 2 Lot deponiert, das dann beim Verbinden der Schaltungsträgerlagen 1, 2 und 3 eine Kontaktierung zwischen den Schaltungsträgerlagen 1 und 2 oder 2 und 3 herstellt, wobei eine gut leitende und die mikroelektronische

Baugruppe auch mechanisch weiter stabilisierende Verbindung zu den Leiterflächen 6 jeweils beider anliegender Schaltungsträgerlagen 1 und 2 oder 2 und 3 durch ein Anschmelzen des Lots beim Erhitzen zustande kommt . Die oberflächenmontierten Bauelemente 4 und 4 ' dienen bei der fertigen mikroelektronischen Baugruppe sowohl als Abstandshalter (Spacer) zwischen den Schaltungsträgerlagen 1, 2 und 3 als auch zu deren Fixierung in einer auch Zug- und Scherkräften standhaltenden Weise. Erreicht wird durch die beschriebene Erfindung eine vertikal Systemintegration mit einem dreidimensionalen Schaltungsaufbau, wobei in besonders einfacher Weise nicht nur durch Stapeln verschiedener Schaltungen ein kompakter Aufbau, sondern zusätzlich auch eine aufgrund der Kombination der Verwendung einer flexiblen Leiterplatte mit Vertikalkontaktierun- gen beschriebener Art ausgesprochen hohe Schaltungs- komplexität ermöglicht wird. Selbstverständlich kann die vorliegende Erfindung mit weiteren Merkmalen kombiniert werden, die hier nicht eingehend beschrieben wurden, beispielsweise mit in die Schaltungsträgerlagen 1, 2 und 3 eingebetteten Bauteilen, zusätzlichen mechanischen Führungs-, Verschraubungs- und sonstigen Verbindungselementen und Gehäusetechniken.

Die hier beschriebene Technik erlaubt es also, mit konventionellen Technologien Schaltungsträgerlagen zu stapeln und somit ein dreidimensionales System zu gestalten, wozu insbesondere folgende Merkmale dienen:

• Als Abstandshalter werden in der Schaltung enthaltene oberflächenmontierte Bauelement und SMD- Bauteile oder SMD-Bauelemente verwendet.

• Neben ihrer direkten Funktion als Schaltungselemente und ihrer mechanischer Funktion als Abstandshalter können über die SMD-Bauelemente bzw. ihre Anschlussflächen elektrische Verbindungen zwischen Ebenen realisiert werden. Weitere verti- kale Verbindungen von Ebene zu Ebene können als Löt- bzw. Leitklebeverbindungen (Lötkugeln 9, Bumps, Balls) realisiert werden. Die Art weiterer vertikaler Verbindungen und die genutzte Fügetech- nik sind dabei jedoch sekundär. Es sind keine

Steckverbindungen, Drähte oder Kabel zum Realisieren von Verschaltungen zwischen den Lagen oder Ebenen notwendig.

• Eine wirtschaftliche Produktion von Mehrebenensystemen mit einer sehr hohen Integrationsdichte ist damit möglich durch:

^■ simultane Montage mehrere Baugruppen bzw. Bau- gruppenfeider (sog. Nutzen) übereinander,

■ Nutzung der in der Elektronikfertigungsindustrie etablierten Prozesse und Maschinen (Löten, leitfähiges Kleben) .

Zur Realisierung werden während der Schaltungsentwurfsphase im Layout Leiterflächen (Pads) auf der Topseite der einen Ebene (Schaltungsträgerlage) und entsprechend auf der Bottomseite der darüber liegen- den Ebene festgelegt. Größe und Spacing hängen vom Abstand zwischen den Ebenen ab.

Nach einer Standard-SMD-Bestückung mit Fügemitteldruck (z.B. Lotpaste) und Bauteilplatzierung, werden die Ebenen übereinander gestapelt und durch einen Montageschritt (z.B. Reflowlöten) endgültig befestigt. Für eine entsprechende Justage kann beispielsweise eine Führungs- oder Bolzenvorrichtung vorgesehen werden. Die Bauformen der in den üblichen Schal- tungen zahlreich vorkommenden passiven SMD-Bauele- mente sind standardisiert. Durch die definierte glei- che Höhe dienen Bauteile aus der gleichen Baureihe (z.B. 0402) als Abstandshalter und werden so platziert, dass ein sicherer Halt gegeben ist. Durch die Nutzung solcher standardisierten SMD-Bauelemente und ihrer fügefähigen Flächen ist es möglich, eine große Anzahl von Modulen vertikal elektrisch zu verbinden und mechanisch stabil zu integrieren.

Die vertikalen Leitungsverbindungen von Ebene zu Ebe- ne entstehen im Ausführungsbeispiel durch

• Anschlusskappen des Bauelements, die in alle Raumrichtungen elektrisch und fügetechnisch kontak- tierbar sind,

• Depots aus leitfähigem Fügematerial (Lot, Leitkleber) auf den Modulen (Schaltungsträgerlagen 1, 2 und 3) .

Des Weiteren ist es denkbar, vertikal angeordnete Bauelemente zu verwenden.

Die Depots für die Vertikalkontaktierungen können z.B. über Masken- bzw. Schablonendruck oder Ballpla- cer in einem Arbeitsschritt zeitgleich zum SMD-Be- stückungsdruck aufgebracht werden, falls notwendig können auch Kupferkugeln, allg. Metall- bzw. leitfähige Kunststoffkugeln für besonders große Abstände mit eingebracht werden. Der Fokus der Erfindung liegt jedoch auf der bisher nicht vorhandenen Nutzung der passiven Bauelemente zur Herstellung vertikaler elektrischer Signalleitungen (Pfade) .

Die hier beschriebene Technik führt zur Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik, weil die ohnehin vorhandenen elektronischen Bauteile ohne zusätzliche Komponenten die mechanische Stabilität verbessern und gleichzeitig die vertikale Verbindungsdichte steigern.

Alle Leitungen von einer Ebene zur nächsten werden im Ausführungsbeispiel durch einen Simultanmontage- schritt zeitgleich erzielt. Ein weiterer Vorteil neben höherer Integration und einfacher Montage sind die kürzeren Leitungslängen, was höhere Systemge- schwindigkeiten und eine Verringerung parasitärer Effekte mit sich bringt. Insbesondere eignet sich die hier beschriebene Technik für die vertikale Integration von in der Regel besonders flachen Mikro- und Kompakt-Baugruppen, die ungehäuste Halbleiter verwen- den - insbesondere MCMs (Multi-Chip-Module) oder SiPs (System- in-Packages) .

Die Verwendung der Bauelemente in der hier beschrieben Weise hilft bekannte Probleme der vertikalen In- tegration zu umgehen (wie z.B. die fast ausschließlich periphere Kontaktierung bei Steckverbindersystemen, geringe Massetragfähigkeit der vertikalen Lot- verbindungen bei BGA-ähnlichen Aufbauten) und eröffnet neue Freiheitsgrade im Design einer Baugruppe: aus entwurfstechnischer Sicht ist es möglich, ein

Bauelement als einen Vierpol einzusetzen, der seine Polpaare auf physikalisch verschiedenen Ebenen bzw. Modulen hat. Eine solche Konstellation ist beispielsweise in Fig. 4 gezeigt.

Zu erkennen sind in Fig. 4 wieder die zweite Schaltungsträgerlage 2 und die dritte Schaltungsträgerlage 3, wobei letztere transparent dargestellt ist, und ein diese beiden Schaltungsträgerlagen 2 und 3 ver- bindendes oberflächenmontiertes Bauelement 4, das in zuvor beschriebener Weise mit seinen Anschlüssen 5 auf jeweils zwei ebenfalls erkennbaren Leiterflächen 6 jeder der Schaltungsträgerlagen 2 und 3 fixiert ist. Bei diesem oberflächenmontierten Bauelement 4 handelt es sich um einen Kondensator, der als Ent- Störkondensator zwischen zwei Leitungen einer Spannungszufuhr eines auf der zweiten Schaltungsträgerlage 2 montierten und hier nicht dargestellten Chips geschaltet ist. Die Spannungszufuhr erfolgt dabei über zwei Leiterbahnen, die von den beiden auf der oberen Schaltungsträgerlage 3 abgebildeten Leiterflächen 6 nach hinten wegführen und die Kondensator mit einer Spannungsquelle verbinden. Unter diesen beiden Leiterbahnen verlaufen in gleicher Richtung auch auf der zweiten Schaltungsträgerlage 2 zwei Leiterbahnen, die von den beiden unter dem Kondensator liegenden

Leiterflächen ausgehen und von denen eine in Figur 4 erkennbar ist und die andere durch den Kondensator verdeckt wird. Diese beiden Leiterbahnen verlaufen zu Spannungsversorgungsanschlüssen des genannten Chips, der damit unter den Leiterbahnen von der Spannungs- quelle kommenden Leiterbahnen angeordnet ist. So ergibt sich ein nicht nur im Hinblick auf einen möglichst kompakten Aufbau, sondern auch für eine gute Entstörung besonders günstiger Aufbau mit ausgespro- chen kurzen Verbindungsleitungen. Insbesondere kann die Spannungsquelle dabei in einfacher Weise auf einer anderen Ebene angeordnet sein als der mit der Spannung zu versorgende Chip. Anstelle des Chips, der hier nur als Beispiel genannt wird, kann auch ein be- liebiges anderes elektronisches Bauteil, dem ein Kondensator oder ein anderes Bauelement - bspw. eine Drossel - vorgeschaltet werden soll, entsprechend angeordnet werden. Schließlich ist es denkbar, bei Schaltungen der anhand Fig. 4 beschriebenen Art eine gewünschte Kapazität - bspw. 100 μF - auf mehrere parallel geschaltete und entsprechend angeordnete klei- nere Kondensatoren - bspw. auf vier Kondensatoren von jeweils 25 μF - aufzuteilen, womit sich sowohl durch die Verwendung kleinerer SMD-Bauteile eine niedrigere Bauhöhe als auch wegen einer damit verbundenen große- ren Zahl von Stützstellen eine stabilere Verbindung der Schaltungsträger realisieren lässt.

Durch die hier vorgeschlagene Technik ist es mit einfachen Mitteln (mit herkömmlichen flexiblen Leiter- platten, SMD-Bauteilen, üblichen Montageprozessen) möglich, ein Mehrlagensystem mit eingebetteten Bauteilen und somit (quasi-) mehrdimensional bzw. vertikal integrierte elektronische Systeme mit einer besonders hohen Dichte zu realisieren, die überall dort besonders vorteilhaft sind, wo starke Restriktionen in Bezug auf Volumen und Masse bestehen (z.B. für portable, mobile, miniaturisierte Produkte, Elektronik für Luft- und Raumfahrt, Kfz-Elektronik, mobile Sensor- und Messsysteme) .

Claims

Patentansprüche

1. Mikroelektronische Baugruppe, umfassend mindestens zwei parallel übereinander angeordnete Schaltungsträgerlagen (1, 2, 3), die durch verschiedene Abschnitte eines zumindest bereichs- weise flexiblen gefalteten Substrats gebildet und mit elektronischen Bauelementen bestückt sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Schaltungsträgerlagen ( 1 , 2 , 3 ) durch mindestens ein oberflächenmontiertes Bauelement

(4, 4'), das Bestandteil einer Schaltung auf zumindest einer der Schaltungsträgerlagen (1, 2, 3) ist, mechanisch miteinander verbunden sind.

2. Mikroelektronische Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine oberflächenmontierte Bauelement (4, 4') Bestanteil einer die beiden durch dieses oberflächenmontierte Bauelement (4, 4') verbundenen Schaltungsträgerlagen (1, 2, 3) umfassenden Schaltung ist, wobei das oberflächenmontierte Bauelement

(4, 4¹) einen diese beiden Schaltungsträgerlagen (1, 2, 3) verbindenden Pfad der Schaltung bildet.

3. Mikroelektronische Baugruppe nach einem der An- Sprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine oberflächenmontierte Bauelement (4, 4¹) jeweils mit mindestens einem An- schluss (5) auf einer Leiterfläche (6) oder Leiterbahn jeder der beiden durch das Oberflächen- montierte Bauelement (4, 4¹) miteinander verbundenen Schaltungsträgerlagen (1, 2, 3) befestigt ist.

4. Mikroelektronische Baugruppe nach einem der An- sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine oberflächenmontierte Bauelement (4, 4') an den Schaltungsträgerlagen (1, 2, 3) angelötet oder angeschweißt oder angeklebt ist.

5. Mikroelektronische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine oberflächemontierte Bauelement (4, 4') ein passives Bauelement ist.

6. Mikroelektronische Baugruppe nach einem der An- sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Längsachse des oberflächenmontierten Bauelements (4, 4') in einer zu den Schaltungsträgerlagen (1, 2, 3) parallelen Ebene liegend oder senkrecht zu den Schaltungsträgerlagen (1, 2, 3) orientiert ist.

7. Mikroelektronische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden durch das mindestens eine oberflächenmontierte Bauelement (4, 4') verbun- dene Schaltungsträgerlagen (1, 2, 3) weitere leitende Verbindungen vorgesehen sind.

8. Mikroelektronische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein weiteres elektronisches Bauele- ment, das auf einer der Schaltungsträgerlagen

(1, 2. 3) montiert ist, mit einer dieser Schaltungsträgerlage (1, 2, 3) abgewandten Seite an einer dazu nächstgelegenen anderen Schaltungs- trägerlage (1, 2, 3) anliegt.

9. Mikroelektronische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zueinander benachbart angeordneten Schaltungsträgerlagen (1, 2, 3) einen Abstand von zwischen 0,05 mm und 5 mm haben.

10. Mikroelektronische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vielzahl von parallel übereinander angeordneten Schaltungsträgerlagen (1, 2, 3) um- fasst, wobei einander nächstgelegene Schaltungs- trägerlagen (1, 2, 3) jeweils durch oberflächenmontierte Bauelemente (4, 4') mechanisch mitein- ander verbunden sind.

11. Verfahren zum Herstellen einer mikroelektronischen Baugruppe mit mindestens zwei durch verschiedene Abschnitte eines zumindest bereichs- weise flexiblen Substrats gebildeten Schaltungs- trägerlagen (1, 2, 3), die mit oberflächenmontierten Bauelementen (4, 4¹) bestückt und durch Falten des Substrats parallel übereinander angeordnet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsträ- gerlagen (1, 2, 3) durch die oberflächenmontierten Bauelemente (4, 4¹) mechanisch miteinander verbunden werden, wobei die oberflächenmontierten Bauelemente (4, 4') jeweils Bestandteil einer Schaltung auf zumindest einer der Schal- tungsträgerlagen (1, 2, 3) werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die oberflächenmontierten Bauelemente (4, 4') mit Leiterflächen (6) und/oder Leiter- bahnen jeweils zweier benachbarter Schaltungsträgerlagen (1, 2, 3) elektrisch leitend verbunden werden, indem Anschlüsse (5) der oberflächenmontierten Bauelemente (4, 4¹) und/oder die Leiterflächen (6) oder Leiterbahnen mit einem

Fügemittel (7) versehen werden und die Schaltungsträgerlagen (1, 2, 3) dann mit den auf den Leiterflächen (6) oder Leiterbahnen angeordneten oberflächenmontierten Bauelementen (4, 4') an- einander gedrückt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Fügemittel (7) Lot oder ein leitfähiger Klebstoff verwendet wird.

14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich- net, dass die oberflächenmontierten Bauelemente

(4, 4¹) mit Leiterflächen (6) und/oder Leiterbahnen jeweils zweier benachbarter Schaltungs- trägerlagen (1, 2, 3) elektrisch leitend verbunden werden, indem die Schaltungsträgerlagen (1, 2, 3) mit den auf den Leiterflächen (6) oder

Leiterbahnen angeordneten oberflächenmontierten Bauelementen (4, 4¹) aneinander gedrückt werden, wobei Anschlüsse (5) der oberflächenmontierten Bauelemente (4, 4') durch Schweißen oder Diffu- sionsbonden an den Leiterflächen (6) oder Leiterbahnen befestigt werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Verbinden der Schaltungsträgerlagen (1, 2, 3) leitfähiges Material auf mindestens einer Leiterfläche (6) mindestens einer der Schaltungsträgerlagen (1, 2, 3) deponiert wird, das beim Verbinden der Schaltungsträgerlagen (1, 2, 3) eine Kontaktie- rung zwischen den Schaltungsträgerlagen (1, I₁ 3) herstellt.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15 zum Herstellen einer mikroelektronischen Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 10.