电路系统技术方案

技术编号:3725512 阅读:128 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
建议一种电路系统(1),其具有一个装备一芯片(3)的电路载体(2)。该电路载体(2)包含一个载体基片(4),在载体基片上形成一个侧面四周封闭的容纳槽(5),在该容纳槽的底部存在与印制导线(6)连接的第一接触片。该接触片在中间连接一个各向异性导电的、同时弹性可变形的接触元件(24)的情况下与在其上面布置的芯片(3)的第二接触片(17)进行电连接。在载体基片(4)上固定的加负荷结构(34)在芯片(3)的表面上对该芯片加负荷,以便获得对于电接触所希望的压力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一个电路系统,其具有一个装配一电子芯片的电路载体,该电路载体具有一个载体基片,在该基片上设置印制线路,该印制线路通向在一个第一接触面上布置的第一接触片,其中所述芯片在一个面对该第一接触面的第二接触面上具有第二接触片,该第二接触片在中间连接各向异性的导电的接触介体的情况下与第一接触片进行电接触。在一个公开于DE 102 17 698 A1的这种类形的电路系统中,一个电子芯片布置在一个设计为三维MID部件(MID=模块相互连接装置(Moulded Interconnect Device))的、注塑的电路载体上。电路载体具有一个载体基片,该载体基片具有多个凸出的接触隆起,其中接触隆起支撑与印制线路连接的第一接触片,该第一接触片在中间连接一种各向异性的导电粘合剂的情况下与以倒装片工艺安装的芯片的、所配置的第二接触片相接触。所述粘合连接同时用于把芯片机械地固定在电路载体上。除了接触功能外,粘合剂还承担底部填充物的功能,该底部填充物填满芯片和电路载体之间的空腔。从DE 10163799 A1、US6,555,759和EP 0782765 B1中得出可对比类形的电路系统。已知类形的倒装片工艺甚至在较小位置需求的情况下能够使部件实现电连接。可是该工艺的缺点是,所需的装配与连接工艺使操作复杂以及运行将影响电连接。特别是电路载体和通常由硅制成的芯片的不同热膨胀系数是复杂的,该工艺存在风险并较昂贵。特别是在MID工艺的情况下膨胀系数的差别非常大,如此显著限制该电路系统的工作温度。在部件之间设置的底部填充物也不可能缓冲所产生的机械应力。本专利技术的任务是,创造一个电路系统,其在较简单生产的情况下对温度波动不敏感,并且同时也保证对电子芯片较好的机械保护。为了解决这个任务预先规定,—第一接触面处在载体基片的侧面四周封闭的容纳槽的底部,接触介体和芯片完全容纳在该容纳槽中,—接触介体由至少一个安置在两个接触面之间的、在容纳槽的竖轴方向上可弹性变形的接触元件构成,该元件具有一个橡胶弹性的基体,该基体带有彼此相反的、面对所述两个接触面的第一与第二反向接触面,并且具有多个在相互绝缘的情况下穿过基体的、在反向接触面上以导电面结束的、弹性可变形的导体,—并且存在一个固定在载体基片上的加负荷结构,该加负载结构在与容纳槽的底部相反的表面上对芯片施加负荷,如此使得接触元件夹在载体基片和芯片之间,并且接触元件把第一和第二接触片压紧在接触元件的分别与其相对置的导电面上。在该电路系统中对于芯片和电路载体的电接触来说在彼此配置的接触面之间不再需要通过材料连接产生的、机械固定的连接。仅仅通过对于弹性可变性的接触元件的挤压即可在两侧的接触面之间产生所希望的可靠电接触。对此通过接触元件的弹性产生一种灵活的连接,该连接能够自动补偿芯片和载体基片的不同膨胀系数,因此即使在较大温度波动的情况下、并且在显著不同的膨胀系数的情况下、比如在MID工艺中,也还是始终保证可靠的电连接。同时芯片也始终可靠地进行机械固定,其中通过接触元件至少在容纳槽的垂直方向上调节一种浮动支承,该支承在上述元件之间进行相对移动。因为芯片下沉安置在容纳槽中,所以由此避免暴露的状态,这防止芯片遭到机械伤害。不仅在无外壳而且在有外壳的芯片中得出该优点。因此对“芯片”的概念不仅理解为一种没有围绕该芯片的外壳的结构形式,而且理解为这种结构形式其中芯片处在一个外壳中,其中在芯片本身上或在外壳上可以设置第二接触片。在电路系统中这也是有益的在该电路系统中可以放弃底部填充物。也节省了在芯片和电路载体之间的接合区域内应用液体粘合剂。与在焊接基础上的倒装片工艺相比,此外节省了为了接触所述接触片而需要的焊点隆起。在WO96/15551 A1中虽然已经描述了电子元件在印制电路板上的安装,可是其中在半导体外壳和载体基片之间使用多个挠性的接触介体。当然该接触介体单独外露地布置并且单端锚固在载体基片上。适合于在电路系统中应用的、弹性可变性的接触元件作为这种元件是已知的。如此US5,617,898公开了一种接触元件,它由能导电和不能导电的弹性材料的堆积层组成。此外Shin-Etsu高分子聚合物公司(欧洲B.V.,5928 NS Venlo,荷兰)销售了型号名称为“GX4”的连接件,其中在硅橡胶层中埋置了由镀金的金属导线制成的阵列。US4,209,481也描述了一种可进行比较地构造的接触元件。可是在那里很少象根据本专利技术的、借助于在载体基片和芯片之间作用的、用于在接触面的区域内产生所希望的预应力的加负荷机构所产生的固定那样,将芯片与弹性可变性的接触元件一起受保护地设置在载体基片的一个侧面四周封闭的容纳槽内。由从属权利要求中得出本专利技术的优选改进方案。使用一个弹性可变形的接触元件是特别适当的,在该接触元件中每一个导电面分别具有比在芯片和电路载体上的接触片更小的面延伸,其中在反向接触面上的导电面以精细的矩阵状分布合并为一个或多个导电面组。例如所述两个反向接触面分别整面地由一个导电面组占用,如此在生产时不必考虑接触片的位置,因为在组装情况下其导电面由接触片加负荷的那个导体自动用于电连接。可是绝对存在这种可能性,即设置一个或多个导电面组,其延伸显著小于所分配的反向接触面的延伸。通过这种方式可以实现例如多个点状或带状形成的导电面组。芯片的加负荷结构最好具有一个搭接芯片的、固定在载体基片上的盖。对此如果盖绝对没有穿孔并且容纳槽的开口由盖完全封闭,则对芯片进行最佳保护。最好通过材料连接来实现在盖和载体结构之间的连接,特别是通过粘接来进行,其中推荐使用通过紫外线辐射硬化的粘合剂。在此不需要加热,并且从机械固定芯片直到粘结连结硬化所用持续时间非常短。原则上这个盖可以完整处在容纳槽的外部,或也可以仅仅部分凸入容纳槽内。可是特别适当地评价一种实施方式,在该实施方式中所述盖完全处于容纳槽的内部。在需要时盖可以用作至少另一个电子元件的支架。也存在这种可能性,即另一个电子元件本身直接用作盖,例如一个所谓的SMD元件(SMD=表面安装装置(Surface Mounted Device))。WO 01/95486 A1描述了一个用于制造单个的微电子装置的方法,其中在一种非导电的材料中形成多个彼此间隔距离的凹槽,分别将一个根据压电原理构建的元件放置在该凹槽内,其中在上面通过密封安装的盖封闭凹槽。可是没有设置借助于弹性接触介体进行接触的元件。对于不能拆卸的芯片固定的一种选择,借助于一种相应设计的加负荷结构也可以实现可拆卸的固定。例如该加负荷结构具有在支架结构上布置的固定卡钩,该固定卡钩或者直接搭接芯片、或者搭接一个处于芯片上方的盖,并且朝容纳槽的底部方向挤压。如果芯片损坏,则可以通过固定卡钩的变形从容纳槽中取出该芯片并且用一个新的芯片来代替。如果需要冷却芯片,盖可以直接设有冷却筋条,因此不需要分开的冷却元件。下面根据附图详细阐述本专利技术,在图中附图说明图1在显著放大的和示意的图中以透视分解图示出了根据本专利技术的电路系统的优选第一实施方式,图2示出了在安装情况下根据剖面线II-II的、图1中系统的纵剖面图,其中根据图5的剖面线IIa-IIa横向剖切接触元件,图3以具有容纳槽的面的俯视图单独描述了1和2中的电路载体,图4以仰视图单独描述了在根据图1和本文档来自技高网...

【技术保护点】
电路系统,它具有一个装备一电子芯片(3)的电路载体(2),该电路载体具有一个载体基片(4),在该载体基片上设置印制导线(6),该印制导线通向在一个第一接触表面(18)上布置的第一接触片(16),其中芯片(3)在一个面对第一接触面(18)的第二接触面(19)上具有第二接触片(17),其在中间连接各向异性的导电接触介体的情况下与第一接触片(16)进行电接触,其特征在于,-第一接触面(18)处在载体基片(4)的一个侧面四周封闭的容纳槽(5)的底部,接触介体和芯片(3)完全容 纳在该容纳槽中,-接触介体包括至少一个安置在所述两个接触面(18、19)之间的、在容纳槽(5)的竖轴(8)的方向上弹性可变性的接触元件(24),该接触元件具有一个橡胶弹性的基体(25),该基体具有彼此相反的、面对所述两个接触面(18 、19)的第一和第二反向接触面(20、21)以及多个在相互绝缘的情况下穿过基体(25)的、在反向接触面(20、21)上以导电面(27、28)结束的、弹性可变性的导体(26),-存在一个在载体基片(4)上固定的加负荷结构(34),该加 负荷结构在与容纳槽(5)的底部(12)相反的表面上对芯片(3)加负荷,因此将接触元件(24)夹在载体基片(4)和芯片(3)之间,并且第一和第二接触片(16、17)压在接触元件(24)的、分别与该接触片相对置的导电面(27、28)上。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:S绍茨
申请(专利权)人:费斯托合资公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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