組件裝置的制造方法
【專利說明】組件裝置
[0001]提出一種組件裝置，其具有載體和至少一個(gè)電組件。例如組件裝置具有發(fā)光二極管芯片。
[0002]已知發(fā)射光的二極管，其中LED芯片和保護(hù)組件裝置在平面載體上。
[0003]任務(wù)為提出具有改善特性組件裝置。
[0004]這個(gè)任務(wù)通過根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的主題解決。此外該主題的有利的實(shí)施方式和改進(jìn)方案由從屬權(quán)利要求、下面的描述和從附圖中得知。
[0005]提出一種具有載體的組件裝置。該載體具有優(yōu)選基體，尤其是隔離的基體。載體的外側(cè)優(yōu)選不含空腔。
[0006]例如基體可具有陶瓷或有機(jī)材料。例如基體具有材料氧化鋁，氮化鋁，硅或類型LTCC的陶瓷(“低溫共燒陶瓷(low temperatur ecofired ceramics)”)中的至少一個(gè)或由這些材料之一組成。載體可以設(shè)計(jì)成印刷電路板，英語“printed circuit board”。尤其是載體可具有至少一個(gè)接觸面用于接觸電組件。接觸面可以設(shè)計(jì)成載體的外側(cè)的金屬噴涂。
[0007]例如接觸面可焊接。備選地或附加地接觸面可以是可粘合的。
[0008]載體具有金屬的結(jié)構(gòu)。金屬的結(jié)構(gòu)優(yōu)選布置在載體的外側(cè)。金屬的結(jié)構(gòu)具有至少一個(gè)空腔。金屬的結(jié)構(gòu)不具有彎曲或翹曲。
[0009]金屬的結(jié)構(gòu)可例如電鍍地施加到載體上。尤其是金屬的材料可電鍍沉積在載體上。例如金屬的材料具有銅或由銅組成。優(yōu)選金屬的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成層形。
[0010]空腔例如通過金屬的結(jié)構(gòu)中的凹穴構(gòu)成。凹穴可以抵達(dá)直到載體，例如直到基體或載體的接觸面。尤其是空腔可通過凹處形成，凹處完全穿過金屬的結(jié)構(gòu)。
[0011]優(yōu)選地至少一個(gè)電組件至少部分布置在空腔中。
[0012]優(yōu)選地至少一個(gè)電組件是離散電組件。例如電組件設(shè)計(jì)成壓敏電阻。尤其是壓敏電阻以多層壓敏電阻(也稱為多層壓敏電阻(MLV))形式實(shí)施。例如壓敏電阻設(shè)計(jì)成ESD保護(hù)組件。備選地電組件還可實(shí)施為TVS 二極管，NTC熱敏電阻組件，PTC熱敏電阻組件或發(fā)光二極管。電組件還可以實(shí)施為芯片，尤其是發(fā)光二極管芯片。
[0013]優(yōu)選電組件完全沉埋在空腔中。
[0014]組件“完全沉埋地布置”在空腔中，尤其是意味著，空腔具有大于或等于在空腔中布置的部件的高度的深度，使得沒有部件區(qū)域突出在空腔之上。
[0015]在完全沉埋組件的情況下組件裝置的特別緊湊的擴(kuò)展方案是可能的。例如可在金屬的結(jié)構(gòu)上施加另外的元件，尤其是另外的電組件或另外的載體。通過將電組件完全沉埋在空腔中另外的元件可以布置在電組件之上在金屬的結(jié)構(gòu)上。
[0016]因此金屬的結(jié)構(gòu)可尤其是用作間隔墊片，也稱為“間隙器”。尤其是在載體上施加的另外的元件可通過金屬的結(jié)構(gòu)以離載體的外側(cè)給定的距離地布置。該距離優(yōu)選如此，使得可在載體和另外元件之間布置電組件。
[0017]優(yōu)選金屬的結(jié)構(gòu)具有至少兩個(gè)相互分開的子區(qū)域。
[0018]子區(qū)域例如彼此分開某個(gè)距離地布置。尤其是可構(gòu)造在子區(qū)域之間的空腔。例如子區(qū)域通過間隙相互分開的。在一實(shí)施方式中每個(gè)子區(qū)域可包括例如具有圓角的矩形外形。
[0019]優(yōu)選子區(qū)域具有平坦表面。
[0020]尤其是表面可平行于載體的外側(cè)延伸。此外子區(qū)域的表面可不含有凹穴。在子區(qū)域表面平坦的情況下另外的元件，尤其是另外的電組件或載體，可特別良好地布置在子區(qū)域上。
[0021]在一實(shí)施方式中金屬的結(jié)構(gòu)具有至少兩個(gè)子區(qū)域，至少兩個(gè)子區(qū)域具有相同高度。在這種情況下另外的元件可水平布置在兩個(gè)子區(qū)域上，使得另外的元件尤其是對于朝向其的載體的外側(cè)不適合。例如載體還可以對另外的載體或還有另外的元件施加。金屬的結(jié)構(gòu)可用作連接載體與另外的載體或另外的元件。
[0022]金屬的結(jié)構(gòu)可以具有具有相同尚度的超過兩個(gè)子區(qū)域。例如金屬的結(jié)構(gòu)具有具有相同高度的三個(gè)子區(qū)域。此外金屬的結(jié)構(gòu)除了具有相同高度的子區(qū)域以外具有具有其他高度的一個(gè)或多個(gè)子區(qū)域。因此金屬的結(jié)構(gòu)可以具有階梯形表面。例如金屬的結(jié)構(gòu)具有具有相同高度的兩個(gè)子區(qū)域和具有較低高度的第三子區(qū)域。例如在第三子區(qū)域上可施加另外的組件。對此第三子區(qū)域包括另外的組件在內(nèi)可具有比相應(yīng)第一和第二子區(qū)域更低的高度。
[0023]在一實(shí)施方式中金屬的結(jié)構(gòu)與至少一個(gè)電接觸相連。
[0024]例如金屬的結(jié)構(gòu)與載體的一個(gè)或多個(gè)接觸面相連。尤其是接觸面可設(shè)計(jì)成導(dǎo)體電路。備選地或附加地金屬的結(jié)構(gòu)可一個(gè)或多個(gè)通道相連。通道代表“垂直互連接入(vertical interconnect access)”并且叫做穿孔接觸。例如載體具有通道，其中金屬的結(jié)構(gòu)在通道上布置。通道可例如直接與金屬的結(jié)構(gòu)或通過接觸面與金屬的結(jié)構(gòu)相連。
[0025]在金屬的結(jié)構(gòu)與電接觸相連的情況下金屬的結(jié)構(gòu)可用于電接觸另外的元件，尤其是另外的電組件或載體，例如印刷電路板。例如金屬的結(jié)構(gòu)不但用于機(jī)械而且用于電連接另外的元件到載體上。此外，金屬的結(jié)構(gòu)還可以用作間隔墊片和/或用于散熱。
[0026]例如金屬的結(jié)構(gòu)與至少兩個(gè)電接觸相連。尤其是金屬的結(jié)構(gòu)具有第一子區(qū)域，第一子區(qū)域與第一電接觸相連，并且具有第二子區(qū)域，該第二子區(qū)域與第二電接觸相連。因此金屬的結(jié)構(gòu)可具有至少一個(gè)設(shè)計(jì)成陰極和至少一個(gè)設(shè)計(jì)成陽極的子區(qū)域。子區(qū)域可以用于電接觸另外的元件。
[0027]在備選的實(shí)施方式中金屬的結(jié)構(gòu)不與電接觸相連。
[0028]在這種情況下金屬的結(jié)構(gòu)可以用作例如另外的元件的間隔墊片和/或用于散熱。
[0029]在一實(shí)施方式中載體具有至少一個(gè)通道。
[0030]通道可以設(shè)計(jì)成熱通道。熱通道可以改善熱量的導(dǎo)出。例如通過熱通道熱量可從電組件，例如發(fā)光二極管芯片，導(dǎo)出。優(yōu)選熱通道具有帶良好熱傳導(dǎo)能力的材料。例如至少一個(gè)通道具有銅，銀或銀鈀或由它們組成。通道可以完全或部分用材料填充。例如通道可以設(shè)計(jì)成套管。例如通道可以由上側(cè)到下側(cè)穿過載體。
[0031]通過通道可將熱量引開到金屬的結(jié)構(gòu)上。發(fā)光二極管芯片例如在載體的上側(cè)上布置并且與通道熱連接。金屬的結(jié)構(gòu)例如在載體的下側(cè)上布置并且同樣與通道熱連接。因此熱量可通過通道散發(fā)到金屬的結(jié)構(gòu)。對此備選地或附加地通道可設(shè)計(jì)成用于電接觸金屬的結(jié)構(gòu)。
[0032]組件裝置可具有多個(gè)通道，其中通道可與金屬的結(jié)構(gòu)的子區(qū)域熱和/或電接觸。例如一個(gè)或多個(gè)通道可僅與第一子區(qū)域熱接觸。另外的通道可以與第二子區(qū)域電接觸。
[0033]在實(shí)施方式中金屬的結(jié)構(gòu)具有多個(gè)空腔。在空腔的一個(gè)或多個(gè)中可布置電組件。例如在每個(gè)空腔中布置電組件。優(yōu)選組件完全沉埋在金屬的結(jié)構(gòu)中。
[0034]在一實(shí)施方式中在空腔中可布置多個(gè)電組件。優(yōu)選電組件完全沉埋在空腔中。
[0035]在一實(shí)施方式中空腔至少部分由另外的元件遮蓋。
[0036]另外的元件可設(shè)計(jì)成例如載體和/或電組件。另外的元件可如上所述在金屬的結(jié)構(gòu)上，尤其是在金屬的結(jié)構(gòu)的子區(qū)域上布置。另外的元件可完全遮蓋空腔。因此電組件可插入載體和另外的元件之間的組件裝置中。
[0037]金屬的結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)成用于電接觸另外的元件。附加地或備選地金屬的結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)成用于將另外的元件固定到載體。尤其是另外的元件可焊接到金屬的結(jié)構(gòu)上。
[0038]在下面根據(jù)示意性并且不一定按比例的實(shí)施例更詳細(xì)解釋此處所述的主題。
[0039]其中:
圖1以示意性的截面圖示出組件裝置，
圖2以透視視圖示出圖1的組件裝置，
圖3A到3G以示意性的截面圖示出在制造組件裝置時(shí)的方法步驟，
圖4到7以示意性的截面圖示出另外的組件裝置，
圖8到10以示意性的截面圖示出組件裝置的不同設(shè)計(jì)可能性。
[0040]優(yōu)選在下列附圖中相同附圖標(biāo)記指示不同實(shí)施方式的功能或結(jié)構(gòu)的對應(yīng)部分。
[0041]圖1以示意性的截面圖示出組件裝置I。組件裝置I具有載體2。優(yōu)選載體2，尤其是載體的基體20，具有電隔離的材料。例如載體2具有陶瓷材料或有機(jī)材料。
[0042]載體2具有在第一外側(cè)4上的金屬的結(jié)構(gòu)3，尤其是層形的金屬的結(jié)構(gòu)3。金屬的結(jié)構(gòu)3例如通過電鍍沉積形成。
[0043]金屬的結(jié)構(gòu)3的與載體2相背的外側(cè)19平行于載體的第一外側(cè)4延伸。例如第一外側(cè)4是載體2的下側(cè)。金屬的結(jié)構(gòu)3具有尤其是平坦的表面19，這實(shí)現(xiàn)了，平面地安放載體或在表面19上平面地布置另外的元件。
[0044]例如結(jié)構(gòu)3具有銅。此外金屬的結(jié)構(gòu)3可在具有薄層(例如金層)的表面上設(shè)置用于改善可焊接性。結(jié)構(gòu)可例如具有在80Mm-90Mm的范圍內(nèi)的高度。對此高度優(yōu)選如此選擇，使得電組件可完全嵌入到金屬的結(jié)構(gòu)中。例如高度還可以位于120Mm的范圍中。結(jié)構(gòu)3可以設(shè)計(jì)成完全金屬的。
[0045]結(jié)構(gòu)3具有多個(gè)相互分開的子區(qū)域3a，3b。子區(qū)域3a，3b分別設(shè)計(jì)成層形的并且具有對應(yīng)于結(jié)構(gòu)高度