模块以及用于制造多种模块的方法技术

本发明专利技术涉及一种模块，所述模块具有下部模块组件(1)，所述下部模块组件具有材料(3)，在所述材料中嵌入有至少一个第一构件(4)，以及上部模块组件(2)，所述上部模块组件具有材料(3)，在所述材料中嵌入有至少一个第二构件(16)。所述上部模块组件(2)和所述下部模块组件(1)相互堆叠，其中所述下部模块组件和所述上部模块组件(2)彼此电接触并且机械相连。此外，本发明专利技术还涉及一种简单并且成本适宜的方法，用以制造多种模块。通过本发明专利技术，能够在面积和高度上缩小所述模块并且/或者通过三维封装实现更高的集成度。

Modules and methods for manufacturing multiple modules

The invention relates to a module, which has a lower module component (1), which has a material (3), in which at least one first component (4) and an upper module component (2) are embedded, and the upper module component has a material (3) in which at least one second component (16) is embedded. The upper module component (2) and the lower module component (1) are stacked with each other. The lower module component and the upper module component (2) are electrically contacted with each other and mechanically connected. In addition, the invention also relates to a simple and cost-effective method for manufacturing a variety of modules. By the present invention, the module can be reduced in area and height and/or higher integration can be achieved through three-dimensional packaging.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】模块以及用于制造多种模块的方法本专利技术涉及一种模块以及一种用于制造多种模块的方法。在模块的开发过程中，力求不断缩小模块同时提高集成度以及同时增加模块的功能性。对于将来不断发展的电子和电气组件在模块中的集成而言，可用的空间极其有限。因此需要开发新型的结构和连接技术。本专利技术的目的在于提供一种改进的模块，所述模块例如使得进一步提高模块的集成度成为可能。所述模块可能例如适用于移动终端设备、工业应用或自动化领域中。另一目的在于，提出一种结构和连接技术，所述技术使得以简单的方式制造这样的模块成为可能。上述目的通过根据当前的权利要求1所述的模块得以实现。另一目的通过根据第二独立权利要求所述的方法实现。给出一种模块，该模块具有下部模块组件，该下部模块组件具有材料，在该材料中嵌入有至少一个第一构件，以及上部模块组件，该上部模块组件具有材料，在该材料中嵌入有至少一个第二构件，其中上部模块组件和下部模块组件相互堆叠，并且下部模块组件和上部模块组件彼此电接触并且机械相连。该模块不限于仅带两个模块组件的构造方案。相反地，该模块能够具有更多模块组件，这些模块组件相互堆叠并且彼此电接触和机械相连。通过模块组件的相互堆叠，能够将模块的集成度提升到第三维度、即高度上。在此，每个模块组件均能发挥技术平台的作用，在该技术平台上能够嵌入任意构件。这些构件能够如此嵌入各材料中，即使得无需额外的焊点来实现构件的触点接通。通过这种方式能够进一步降低空间需求。模块组件的相互堆叠能够实现在低的功率消耗的情况下生成带短的信号路径的模块，因此能够降低寄生电感。例如，对于其构件构成了滤波器的模块能够因此实现改进滤波器特性。模块组件能够构造成技术平台，在这些技术平台中能够集成各种各样的构件，使得模块能够用于标准化，因为不同类型的构件能够分别嵌入可彼此相连的模块组件中。具有下部和上部模块组件的材料可以例如是模塑材料。在此，模塑材料能够如此选择，即使得其与嵌入的构件匹配。例如模塑材料和这些构件能够具有非常相近的热膨胀系数，以避免在温度波动时出现机械应力。替选地，该材料还能够是预浸材料(预浸＝预浸渍纤维)。预浸材料能够通过压制或层压过程进行涂覆。这些材料能够在压制和/或层压过程中无气孔地进行涂覆。替选地，该材料能够为玻璃基片、陶瓷基片、PCB基片(PCB＝多氯联苯)，该PCB基片可以是单侧或双侧覆铜板。下部模块组件的材料和上部模块组件的材料可以是相同的。然而还可行的是，针对下部和上部模块组件使用不同的材料。在此，针对两个模块组件中的每一个能够分别选择上述材料中的一种。在此，单元也能称之为模块，该单元具有至少两个构件并且能够安装在一个电路布罩中。该模块能够具有外壳，模块组件封装在其中。该模块能够作为整体放置在电路板上并与之电接触。模块组件中的至少一个在分别面向另一模块组件的一侧能够具有重新布线层，该重新布线层具有金属层，模块组件通过该金属层彼此电接触。重新布线层可以是单层或多层。重新布线层能够例如借助光刻法制造。替选地，重新布线层还能够借助二维或三维打印过程或通过激光结构化、例如通过LDI(＝激光直接成像)来制造。LDI是一种借助激光来光敏固化材料的方法。重新布线层的金属层还能够事后进行加厚，例如通过电镀或化学沉积过程。此外金属层还能够与嵌入到各模块组件中的构件电接触。相应地，构件能够通过重新布线层与各个其他模块组件的构件接触。重新布线层中的金属层能够实现将安排在模块组件中的构件的触点参考其位置敷设到模块组件的顶侧或底侧。通过这种方式能够如此安排单个构件的触点，即使得可以实现高的集成密度，而又不会将两个触点彼此安排得过近。因此能够避免两个触点以不期望的方式相互影响。通过重新布线层能够相应地将构件安排在周围的触点以平面的安排重新布线在各外表面上，从而能够大大地增加触点的中心距离。因此，重新布线层能够实现在安排模块组件的顶侧和底侧上的触点时更高的设计灵活性。重新布线层可以构造得十分薄，尤其比传统的基片薄很多，使得重新布线层的使用不会造成模块的厚度大幅增加。重新布线层能够具有生产方面的极高的精确度。尤其地，模块组件中的每一个能够在其顶侧和/或其底侧具有重新布线层，通过该重新布线层，堆叠起来的模块组件与各相邻的模块组件接触。两个相互堆叠的模块组件中的至少一个能够具有重新布线层，该重新布线层安排在面向各个其他模块组件的侧面上。模块组件中的至少一个在其底侧上和其与该底侧相对而置的顶侧上分别具有重新布线层，其中重新布线层与电镀通孔相连，该电镀通孔延伸穿过模块组件。电镀通孔实现了两个重新布线层的电接触。电镀通孔可以是所谓的嵌入式Z线。嵌入式Z线是具有薄铜的条纹，这些条纹从下部模块组件的底侧延伸到下部模块组件的顶侧。对于电镀通孔替选地或补充地，能够使用特殊的带垂直电气导线连接的部件或在模块外边缘上的触点的结构化来使模块组件的底侧与模块组件的顶侧进行触点连接。还可设想的是其他常见的生成导电凹槽的方式，以进行模块组件的底侧与模块组件的顶侧的触点连接。在一种实施方案中，下部模块组件能够在其面向上部模块组件的顶侧上具有重新布线层，该重新布线层具有金属层，下部模块组件与上部模块组件通过该金属层进行电接触。在一种实施方案中，下部模块组件能够在其背向上部模块组件的底侧上具有另一重新布线层，该另一重新布线层与电镀通孔相连，通过该电镀通孔，该另一重新布线层与安排在下部模块组件的顶侧上的重新布线层进行电连接。在一种实施方案中，上部模块组件能够在其面向下部模块组件的底侧上具有重新布线层，该重新布线层具有金属层，上部模块组件与下部模块组件通过该金属层进行电接触。第一构件和/或第二构件可以是通过声波工作的滤波器。这样的构件通常具有空穴。该构件能够具有外壳，在该外壳内部构成有空穴，其中该外壳嵌入材料中。由于通过模块的高集成度得到短的信号路径，模块中的多个通过声波工作的滤波器能够相互联接并且通过降低寄生电感得到滤波器特性的改进。下部模块组件能够在其面向上部模块组件的顶侧上具有金属结构。上部模块组件能够在其面向下部模块组件的底侧上同样具有金属结构。下部模块组件的金属结构和上部模块组件的金属结构能够通过任意方式彼此相连，该方式使得建立持续连接成为可能。金属结构可以构成为金属柱。金属柱能够尤其通过共晶键合相连。在此，这些金属柱能够具有铜，铜上覆盖有含锡的涂层。铜和锡适用于共晶键合。共晶键合能够以高的精度进行，并且尤其仅需高度极小的结构。相应地例如相比于使用焊球来进行连接，精度能够得以提高并且同时降低连接结构的高度。此外，金属柱的面积范围能够比焊球可以实现的最小面积范围更小。替选地，金属结构还能够如此设计，即使得由于连接结构的高表面而实现两个模块组件之间的持续连接。因此能够通过使两个结构相互接触来进行连接。尤其能够为线状结构，这些结构大量地安置在两个模块组件上。例如下部模块组件能够在其面向上部模块组件的顶侧上具有金属结构，并且上部模块组件能够在其面向下部模块组件的底侧上具有金属结构，其中下部模块组件的金属结构和上部模块组件的金属结构彼此相连并且这些金属结构如此获得，即金属结构不通过其他辅助材料而形成固定的连接。在此，这些金属结构能够具有纳米范围内的结构。相应地，这些金属结构能够例如具有介于10nm和1000本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块，所述模块具有：下部模块组件(1)以及上部模块组件(2)，所述下部模块组件具有材料(3)，在所述材料中嵌入有至少一个第一构件(4)，所述上部模块组件具有材料(3)，在所述材料中嵌入有至少一个第二构件(16)，其中所述上部模块组件(2)和所述下部模块组件(1)相互堆叠，其中所述下部模块组件和所述上部模块组件(2)彼此电接触并且机械相连。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.14 DE 102016110862.61.一种模块，所述模块具有：下部模块组件(1)以及上部模块组件(2)，所述下部模块组件具有材料(3)，在所述材料中嵌入有至少一个第一构件(4)，所述上部模块组件具有材料(3)，在所述材料中嵌入有至少一个第二构件(16)，其中所述上部模块组件(2)和所述下部模块组件(1)相互堆叠，其中所述下部模块组件和所述上部模块组件(2)彼此电接触并且机械相连。2.根据前述权利要求所述的模块，其中所述模块组件(1，2)中的至少一个在面向另一个模块组件(1，2)的一侧具有重新布线层(7)，所述重新布线层具有金属层(8)，所述模块组件(1，2)通过所述金属层彼此电接触。3.根据前述权利要求之一所述的模块，其中所述模块组件(1，2)中的至少一个在其底侧(11，17)上和其与所述底侧相对而置的顶侧(6，18)上分别具有重新布线层(7)，其中所述重新布线层(7)与电镀通孔(12)相连，所述电镀通孔延伸穿过所述模块组件(1，2)。4.根据前述权利要求之一所述的模块，其中所述第一构件(4)和/或所述第二构件(16)为通过声波工作的滤波器。5.根据前述权利要求之一所述的模块，其中所述下部模块组件(1)在其面向所述上部模块组件(2)的顶侧(6)上具有金属柱(13)，其中所述上部模块组件(2)在其面向所述下部模块组件(1)的底侧(17)上具有金属柱(13)，其中所述下部模块组件(1)的所述金属柱(13)和所述上部模块组件(2)的所述金属柱(13)相连。6.根据权利要求1至4之一所述的模块，其中所述下部模块组件(1)在其面向所述上部模块组件(2)的顶侧(6)上具有金属结构，其中所述上部模块组件(2)在其面向所述下部模块组件(1)的底侧(17)上具有金属结构，其中所述下部模块组件(1)的金属结构和所述上部模块组件(2)的金属结构彼此相连，并且所述金属结构如此获得，即所述金属结构不通过其他辅助材料而形成固定的连接。7.根据前述权利要求所述的模块，其中所述金属结构具有纳米范围内的结构。8.根据权利要求1至4之一所述的模块，其中所述下部模块组件(1)在其面向所述上部模块组件(2)的顶侧(6)上具有金属柱(13)，并且其中所述上部模块组件(2)在其面向所述下部模块组件(1)的底侧(17)上具有金属结构，所述金属结构如此获得，即所述金属结构不通过其他辅助材料而形成固定的连接，其中所述下部模块组件(1)的所述金属柱(13)和所述上部模块组件(2)的所述金属结构相连，或其中所述上部模块组件(2)在其面向所述下部模块组件(1)的底侧(17)上具有金属柱(13)，并且其中所述下部模块组件(1)在其面向所述上部模块组件(2)的顶侧(6)上具有金属结构，所述金属结构如此获得，即所述金属结构不通过其他辅助材料而形成固定的连接，其中所述上部模块组件(2)的所述金属柱(13)与所述下部模块组件(1)的所述金属结构相连。9.根据前述权利要求之一所述的模块，其中在所述模块的外表面上安排有金...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·弗朗茨，J·波特曼，C·赖特林格，S·基夫尔，O·弗罗伊登贝格，K·魏德纳，
申请(专利权)人：追踪有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US