DE102015210099B4

DE102015210099B4 - Elektronische Komponente und Verfahren zur Herstellung einer solchen elektronischen Komponente

Info

Publication number: DE102015210099B4
Application number: DE102015210099.5A
Authority: DE
Inventors: Karin Beart; Stefan Müller; Thomas Schmidt; Bernhard Schuch; Frieder Wittmann
Original assignee: Vitesco Technologies Germany GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies Germany GmbH
Priority date: 2015-02-10
Filing date: 2015-06-02
Publication date: 2022-12-01
Anticipated expiration: 2035-06-03
Also published as: DE102015210099A1; JP2018506855A; EP3257334A1; US20170339790A1; WO2016128243A1

Abstract

Elektronische Komponente (E), umfassend
- eine Leiterplatte (1) mit zwei sich gegenüberliegenden Flachseiten (1.2, 1.3) und einer Mehrzahl elektronischer Bauteile (2), und
- eine Grundplatte (3), dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl der elektronischen Bauteile (2) auf einer rückseitigen Flachseite (1.2) der Leiterplatte (1) und eine weitere Anzahl der elektronischen Bauteile (2) auf einer vorderseitigen Flachseite (1.3) der Leiterplatte (1) auf einer der Flachseiten (1.2) mittels Lötstellen (4) stoffschlüssig und auf der gegenüberliegenden Flachseite (1.3) mittels eines elektrisch leitenden Klebstoffs (7) adhäsiv fixiert und elektrisch leitend mit dieser verbunden sind, wobei die Grundplatte (3) mindestens eine erste Aussparung (3.1) zur Aufnahme elektronischer Bauteile (2) aufweist, die auf der rückseitigen Flachseite (1.2) der Leiterplatte (1) angeordnet sind und wobei die Grundplatte (3) zu der rückseitigen Flachseite (1.2) so angeordnet ist, dass die mindestens eine erste Aussparung (3.1) elektronische Bauteile (2) aufnimmt.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Komponente gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer solchen elektronischen Komponente.
Elektronische Komponenten für integrierte mechatronische Steuerungen, insbesondere Steuergeräte, die in einem Getriebe oder Motorraum eines Kraftfahrzeugs verbaut werden, weisen eine Mehrzahl elektronischer Bauteile auf, die auf einer Leiterplatte zu einer integrierten Schaltung zusammengeführt sind. Die Leiterplatte ist üblicherweise einseitig mit elektronischen Bauteilen bestückt.
Zur Herstellung der elektronischen Komponente ist beispielsweise bekannt, eine Flachseite der Leiterplatte mit einem elektrisch leitenden Klebstoff, auch als Leitkleber bezeichnet, z. B. Epoxidharz mit elektrisch leitenden Füllstoffen, zu versehen und anschließend alle elektronischen Bauteile auf der mit Leitkleber versehenen Flachseite anzuordnen.
Aufgrund hoher Anforderungen an Bauraum und Umgebungstemperaturen, z. B. eine Temperatur bis 150°C, der elektronischen Komponente werden alle als Halbleiterkomponenten ausgebildeten elektronischen Bauteile ungehäust auf der Leiterplatte angeordnet und mittels Bonddrähten in Form von Dickdraht- und/oder Dünndraht-Bondverbindungen elektrisch kontaktiert (Drahtbonden) .
Beim Drahtbonden ist zur Sicherstellung einer einwandfreien Funktionalität der elektrischen Komponente ein hohes Maß an Sauberkeit der bestückten Flachseite der Leiterplatte sowie der elektronischen Bauteile selbst erforderlich. Dies ist beispielsweise mittels elektrischer Leitklebeverbindungen möglich, welche einen vergleichsweise hohen elektrischen Widerstand und eine geringe thermische Leitfähigkeit aufweisen. Dies kann eine Funktionalität der auf der Leiterplatte angeordneten Schaltung und damit der elektronischen Komponente beeinträchtigen.
Zudem ist es prozessbedingt erforderlich, dass zusätzlich zu den Halbleiterkomponenten alle passiven elektronischen Bauteile, z. B. Sensoren, Kondensatoren usw., und Sonderbauteile, wie z. B. Spulen oder Quarze, mittels elektrischer Leitklebeverbindungen auf der Leiterplatte zu fixieren. Passive Bauteile können zwar üblicherweise verlötet werden, allerdings ist dies bei gleichzeitiger Anordnung von Halbleiterkomponenten mit Bonddrähten aufgrund der oben genannten Gründe nicht möglich oder zumindest nicht vorteilhaft.
Ferner weisen die zu verklebenden elektronischen Bauteile bestimmte Terminierungen auf, die beispielsweise aus Gold oder Silber hergestellt und damit sehr kostenintensiv sind.
Darüber hinaus können gehäuste Halbleiterkomponenten nicht verklebt werden, da diese üblicherweise nur als lötbare Bauteile zur Verfügung stehen.
Eine thermische Anbindung der bestückten Leiterplatte erfolgt über eine flächige, adhäsive Verbindung der Leiterplatte, insbesondere einer unbestückten Flachseite der Leiterplatte mit einer Grundplatte oder einem Gehäuse. Dabei werden alle Bereiche der Schaltung unabhängig von einer dort entstehenden Verlustleistung thermisch gleich angebunden.
Die DE 103 34 060 B3 zeigt ein Schaltungsmoduls und ein Verfahren zu dessen Herstellung, wobei das Schaltungsmodul eine mit Bauelementen bestückte Leiterplatte aufweist.
Aus der DE 10 2012 213 952 A1 ist ein Getriebesteuermodul eines Kraftfahrzeuggetriebes bekannt, das eine primäre und eine sekundäre Leiterpatte aufweist, die über Kaltkontakt-Pins elektrisch leitend miteinander verbunden sind, und die sekundäre Leiterplatte mit Bauelementen bestückt ist.
In der DE 10 2011 088 037 A1 ist ein Durchkontaktierungselement zur Anordnung zwischen einem Getrieberaum und einem Motorraum beschrieben, wobei das Durchkontaktierungselement eine Basisplatte mit einer Ausnehmung und ein Submodul mit einer elektrischen Leitung aufweist. Das Submodul ist dabei in der Ausnehmung der Basisplatte angeordnet und sowohl stoffschlüssig als auch öldicht mit der Basisplatte verbunden.
Die US 2005 / 0 201 069 A1 zeigt ein elektronisches Gerät, dass eine Leiterplatte aufweist, auf deren beider Seiten elektronische Bauteile aufgelötet sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine elektronische Komponente und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen elektronischen Komponente anzugeben, mit der bzw. dem in einfacher Weise eine Integration verlustleistungsarmer, gehäuster Halbleiterkomponenten in der Schaltung ermöglicht wird.
Hinsichtlich der elektronischen Komponente wird die Aufgabe erfindungsgemäß mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß mit den in Anspruch 8 angegebenen Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine elektronische Komponente umfasst eine Leiterplatte mit zwei sich gegenüberliegenden Flachseiten und einer Mehrzahl elektronischer Bauteile, und eine Grundplatte. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Anzahl der elektronischen Bauteile auf einer rückseitigen Flachseite der Leiterplatte und eine weitere Anzahl der elektronischen Bauteile auf einer vorderseitigen Flachseite der Leiterplatte jeweils fixiert und elektrisch leitend mit dieser verbunden sind, wobei die Grundplatte mindestens eine erste Aussparung zur Aufnahme elektronischer Bauteile aufweist, die auf der rückseitigen Flachseite der Leiterplatte angeordnet sind.
Die derart ausgebildete elektronische Komponente reduziert eine Bauteildichte auf der üblicherweise bestückten vorderseitigen Flachseite. Des Weiteren ist damit eine optimale Temperierung der elektronischen Bauteile in Abhängigkeit einer Verlustleistung möglich. Die Aussparung in der Grundplatte entspricht hierbei einer Kavität zur Aufnahme der elektronischen Bauteile, die auf der rückseitigen Flachseite der Leiterplatte angeordnet sind.
Die erfindungsgemäße elektronische Komponente sieht eine Kombination verschiedener Verbindungstechnologien vor. Beispielsweise ist die Anzahl der elektronischen Bauteile mittels Lötstellen stoffschlüssig auf der rückseitigen Flachseite fixiert und elektrisch leitend mit der Leiterplatte verbunden. Die weitere Anzahl der elektronischen Bauteile ist mittels eines elektrisch leitenden Klebstoffs adhäsiv mit der vorderseitigen Flachseite und mittels Draht-Kontaktierung elektrisch leitend mit der Leiterplatte verbunden.
Alternativ kann die Anzahl der elektronischen Bauteile auch auf der vorderseitigen Flachseite mittels Lötstellen stoffschlüssig fixiert und elektrisch leitend mit der Leiterplatte verbunden werden. Die weitere Anzahl der elektronischen Bauteile ist dann adhäsiv auf der rückseitigen Flachseite fixiert und mittels Draht-Kontaktierung elektrisch leitend mit der Leiterplatte verbunden.
Somit ist es möglich trotz der Verwendung eines elektrisch leitenden Klebstoffs weitere elektronische Bauteile in der Schaltung zu Löten. Dies ermöglicht in vorteilhafter Art und Weise die Integration verlustleistungsarmer, gehäuster Halbleiterkomponenten in der Schaltung mittels Löten.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine Position eines der elektronischen Bauteile auf einer der Flachseiten der Leiterplatte abhängig von einer Position eines elektronischen Bauteils auf der gegenüberliegenden Flachseite der Leiterplatte mit einer bestimmten Verlustleistung ist. Damit ist eine Ableitung hoher Verlustwärme bei elektronischen Bauteilen mit einer hohen Verlustleistung sichergestellt. Die Temperierung solcher elektronischer Bauteile ist somit optimiert.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Leiterplatte und die Grundplatte mittels eines Wärmeleitklebstoffs stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Alternativ können die Leiterplatte und die Grundplatte auch miteinander verlötet werden.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Draht-Kontaktierung mindestens einen Dickbonddraht, z. B. aus Aluminium, umfasst. Alternativ oder zusätzlich umfasst die Draht-Kontaktierung mindestens einen Dünnbonddraht, z. B. aus Gold.
Ein Verfahren zur Herstellung der beschriebenen elektronischen Komponente weist erfindungsgemäß folgende Schritte auf:

- Bereitstellen einer unbestückten Leiterplatte,
- Bereitstellen der Mehrzahl elektronischer Bauteile,
- Bestücken der Leiterplatte mit der Mehrzahl elektronischer Bauteile, wobei

- anschließend eine weitere Anzahl der elektronischen Bauteile auf der vorderseitigen Flachseite angeordnet, stoffschlüssig fixiert und elektrisch leitend mit der Leiterplatte verbunden wird, und
- stoffschlüssiges Verbinden der beidseitig bestückten Leiterplatte mit der Grundplatte, wobei die Grundplatte mit mindestens einer ersten Aussparung zur Aufnahme elektronischer Bauteile versehen wird, die auf der rückseitigen Flachseite der Leiterplatte angeordnet sind.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine beidseitig bestückte Leiterplatte herstellbar, wobei gegenüber dem Stand der Technik eine größere Anzahl elektronischer Bauteile gelötet werden kann. Eine Lötverbindung weist dabei einen wesentlich geringeren thermischen Widerstand auf als eine adhäsive Verbindung, so dass eine Funktionalität der elektronischen Komponente verbessert ist.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Anzahl elektronischer Bauteile mit der rückseitigen Flachseite verlötet wird und dass die weitere Anzahl elektronischer Bauteile mit der vorderseitigen Flachseite adhäsiv verbunden und mittels Drahtkontaktierung mit der Leiterplatte elektrisch leitend verbunden wird.
Bei dem Verfahren können somit verschiedene Verbindungstechniken zur beidseitigen Bestückung der Leiterplatte miteinander kombiniert werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:

1 schematisch eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer elektronischen Komponente mit einer beidseitig bestückten Leiterplatte,
2 schematisch eine Schnittdarstellung einer alternativen erfindungsgemäßen Ausführungsform einer elektronischen Komponente mit einer beidseitig bestückten Leiterplatte und
3 ein Verfahrensablaufdiagramm für ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Komponente.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine Schnittdarstellung, insbesondere einen Querschnitt einer beispielhaften Ausführungsform einer elektronischen Komponente E.
Die elektronische Komponente E ist beispielsweise zur Anordnung in einem Steuergerät für Kraftfahrzeuge, insbesondere in einem Getriebesteuergerät vorgesehen, wobei nicht alle Komponenten der elektronischen Komponente E dargestellt sind.
Die elektronische Komponente E umfasst eine Leiterplatte 1 mit einer Mehrzahl elektronischer Bauteile 2 und eine Grundplatte 3, die mit der Leiterplatte 1 stoffschlüssig verbunden ist.
Die Leiterplatte 1 stellt ein Substrat oder Schaltungsträger dar und dient der mechanischen Befestigung der elektronischen Bauteile 2 sowie deren elektrischer Verbindung. Beispielsweise ist die Leiterplatte 1 aus elektrisch isolierendem, faserverstärktem Kunststoff gebildet und weist eine Anzahl elektrisch leitender Leiterbahnen 1.1 auf.
Weiterhin weist die Leiterplatte 1 zwei Flachseiten 1.2, 1.3 auf, wobei eine rückseitige Flachseite 1.2 eine der Grundplatte 3 zugewandte Seite und eine vorderseitige Flachseite 1.3 eine der Grundplatte 3 abgewandte Seite der Leiterplatte 1 ist.
Erfindungsgemäß weist die Leiterplatte 1 sowohl auf der vorderseitigen Flachseite 1.3 als auch auf der rückseitigen Flachseite 1.2 elektronische Bauteile 2 auf. Mit anderen Worten: Die Leiterplatte 1 ist beidseitig bestückt.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind auf der rückseitigen Flachseite 1.2 als elektronische Bauteile 2 ein elektrischer Widerstand 2.1, ein elektrischer Kondensator 2.2 und eine gehäuste Halbleiterkomponente 2.3, z. B. eine gehäuste Diode oder bipolarer Transistor, angeordnet und jeweils mittels Lötstellen 4 mechanisch auf der rückseitigen Flachseite 1.2 fixiert und elektrisch leitend mit den Leiterbahnen 1.1 verbunden.
Da die rückseitige Flachseite 1.2 die der Grundplatte 3 zugewandte Flachseite der Leiterplatte 1 ist, weist die Grundplatte 3 eine erste Aussparung 3.1 zur Aufnahme des elektrischen Widerstands 2.1, des elektrischen Kondensators 2.2 und der gehäusten Halbleiterkomponente 2.3 auf. Die erste Aussparung 3.1 ist mit einem Füllmaterial 9 versehen, z. B. einer Wärmeleitpaste oder einer Vergussmasse.
Zwischen unbestückten Abschnitten der rückseitigen Flachseite 1.2 der Leiterplatte 1 und der Grundplatte 3 ist ein Wärmeleitklebstoff 8 zur stoffschlüssigen Verbindung der Leiterplatte 1 und der Grundplatte 3 angeordnet. Die Leiterplatte 1 ist damit zusätzlich thermisch an die Grundplatte 3 angebunden. Alternativ kann anstelle des Wärmeleitklebstoffs 8 auch eine Lötstelle 4 angeordnet sein. Die Grundplatte 3 ist beispielsweise aus Metall gebildet. Alternativ kann die Grundplatte 3 auch als Kunststoff-Metall-Hybrid ausgebildet sein.
Auf der vorderseitigen Flachseite 1.3 sind gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel als elektronische Bauteile 2 zwei ungehäuste Halbleiterkomponenten 2.4 sowie ein weiterer elektrischer Widerstand 2.1 angeordnet.
Eine in Betrachtungsrichtung links angeordnete ungehäuste Halbleiterkomponente 2.4 ist mittels eines Dickbonddrahts 5, z. B. ein Aluminium-Bonddraht, elektrisch leitend mit den Leiterbahnen 1.1 verbunden und mittels eines elektrisch leitenden Klebstoffs 7 stoffschlüssig auf der vorderseitigen Flachseite 1.3 fixiert.
Eine in Betrachtungsrichtung rechts angeordnete ungehäuste Halbleiterkomponente 2.4 ist mittels zweier Dünnbonddrähte 6, z. B. zwei Gold-Bonddrähte, elektrisch leitend mit den Leiterbahnen 1.1 verbunden und mittels des elektrisch leitenden Klebstoffs 7 stoffschlüssig auf der vorderseitigen Flachseite 1.3 fixiert.
Der weitere elektrische Widerstand 2.1 ist mittels des elektrisch leitenden Klebstoffs 7 sowohl elektrisch leitend mit den Leiterbahnen 1.1 verbunden als auch stoffschlüssig auf der vorderseitigen Flachseite 1.3 fixiert.
2 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel der elektronischen Komponente E in Schnittdarstellung, insbesondere in einem Querschnitt.
Die elektronische Komponente E umfasst analog zum vorherigen Ausführungsbeispiel eine Leiterplatte 1 mit einer Mehrzahl elektronischer Bauteile 2 und eine Grundplatte 3, die mit der Leiterplatte 1 stoffschlüssig verbunden ist.
Weiterhin weist die Leiterplatte 1 analog zum vorherigen Ausführungsbeispiel eine rückseitige Flachseite 1.2 und eine vorderseitige Flachseite 1.3 auf.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind auf der rückseitigen Flachseite 1.2 als elektronische Bauteile 2 zwei elektrische Widerstände 2.1 und ein elektrischer Kondensator 2.2 angeordnet und jeweils mittels Lötstellen 4 und eines elektrisch leitenden Klebstoffs 7 elektrisch leitend mit Leiterbahnen 1.1 verbunden und stoffschlüssig auf der rückseitigen Flachseite 1.2 fixiert.
Die Grundplatte 3 weist hierbei zwei Aussparungen 3.1, 3.2 auf, wobei eine erste Aussparung 3.1 den elektrischen Kondensator 2.2 und einen der elektrischen Widerstände 2.1 aufnimmt. Eine zweite Aussparung 3.2 nimmt den anderen elektrischen Widerstand 2.1 auf.
Zwischen unbestückten Abschnitten der rückseitigen Flachseite 1.2 und der Grundplatte 3 ist auch hierbei ein Wärmeleitklebstoff 8 zur stoffschlüssigen Verbindung der Leiterplatte 1 mit der Grundplatte 3 angeordnet. Die Leiterplatte 1 ist damit zusätzlich thermisch an die Grundplatte 3 angebunden. Alternativ kann anstelle des Wärmeleitklebstoffs 8 auch eine Lötstelle 4 vorhanden sein.
Auf der vorderseitigen Flachseite 1.3 sind gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel als elektronische Bauteile 2 zwei gehäuste Halbleiterkomponenten 2.3, z. B. ein gehäuster Feldeffekttransistor und eine gehäuste integrierte Schaltung, ein elektrischer Kondensator 2.2 und ein elektrischer Widerstand 2.1 angeordnet.
Die auf der vorderseitigen Flachseite 1.3 angeordneten elektronischen Bauteile 2 sind jeweils mittels Lötstellen 4 stoffschlüssig und elektrisch leitend mit der vorderseitigen Flachseite 1.3 verbunden.
3 zeigt ein Verfahrensablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der elektronischen Komponente E.
Im Folgenden wird das Verfahren anhand der in 1 gezeigten elektronischen Komponente E näher beschrieben.
In einem ersten Verfahrensschritt S1 wird die rückseitige Flachseite 1.2 der Leiterplatte 1 mit elektronischen Bauteilen 2 bestückt, deren Verlustleistung gegenüber anderen elektronischen Bauteilen 2 gering ist, da diese elektronischen Bauteile 2 thermisch nicht direkt an die Grundplatte 3 angebunden werden können und eine entstehende Verlustwärme hierbei nicht effizient abgeführt werden kann.
Bevorzugt wird zur Fixierung und elektrischen Kontaktierung der elektronischen Bauteile 2 ein Lötprozess durchgeführt. Alternativ können die elektronischen Bauteile 2 auch adhäsiv und elektrisch leitend mittels eines Leitklebers mit der rückseitigen Flachseite 1.2 verbunden werden. Eine Drahtkontaktierung (Drahtbonden) ist auf der rückseitigen Flachseite 1.2 nicht möglich, da eine notwendige Sauberkeit der Oberflächen aufgrund der Lötprozesse nicht sichergestellt werden kann.
Die Position der elektronischen Bauteile 2 auf der rückseitigen Flachseite 1.2 wird abhängig von einer zukünftigen Position elektronischer Bauteile 2 auf der vorderseitigen Flachseite 1.3 gewählt, die eine hohe Verlustleistung aufweisen und somit gegenüber den anderen elektronischen Bauteilen 2 eine hohe Abwärme erzeugen.
In einem zweiten Verfahrensschritt S2 wird auf die vorderseitigen Flachseite 1.3 der Leiterplatte 1 der elektrisch leitende Klebstoff 7 aufgetragen, z. B. mittels Siebdruck. Im Anschluss daran werden alle elektronischen Bauteile 2 mit der vorderseitigen Flachseite 1.3 verklebt, die zur Drahtkontaktierung vorgesehen sind und die eine hohe Verlustleistung aufweisen.
Hierbei wird eine der ungehäusten Halbleiterkomponenten 2.4 nach dem Aushärten des elektrisch leitenden Klebstoffs 7 mittels des Dickbonddrahts 5 elektrisch leitend mit den Leiterbahnen 1.1 verbunden.
Die andere der ungehäusten Halbleiterkomponenten 2.4 wird nach dem Aushärten des elektrisch leitenden Klebstoffs 7 mittels der Dünnbonddrähte 6 elektrisch leitend mit den Leiterbahnen 1.1 verbunden.
Der zweite elektrische Widerstand 2.1 wird ausschließlich mittels des elektrisch leitenden Klebstoffs 7 elektrisch leitend mit den Leiterbahnen 1.1 verbunden als auch stoffschlüssig auf der vorderseitigen Flachseite 1.3 fixiert, wie es bereits in 1 beschrieben ist.
Durch die Verwendung des elektrisch leitenden Klebstoffs 7 auf der vorderseitigen Flachseite 1.3 kann eine Verunreinigung auf der vorderseitigen Flachseite 1.3 minimiert werden, so dass eine zur Drahtkontaktierung optimale Kontaktoberfläche sichergestellt ist.
In einem dritten Verfahrensschritt S3 wird die beidseitig bestückte Leiterplatte 1 stoffschlüssig mit der Grundplatte 3 verbunden, z. B. mittels des Wärmeleitklebstoffs 8 oder alternativ mittels eines weiteren Lötprozesses.
Die Grundplatte 3 weist zur Aufnahme der elektronischen Bauteile 2 auf der rückseitigen Flachseite 1.2 die Aussparung 3.1 auf, wie bereits beschrieben. Dadurch bleibt eine Gesamthöhe der elektronischen Komponente E gleich, so dass kein zusätzlicher Bauraumbedarf entsteht.
Die Aussparung 3.1 kann optional mit dem Füllmaterial 9 befüllt sein. Die Befüllung erfolgt entweder vor der stoffschlüssigen Verbindung der Grundplatte 3 mit der Leiterplatte 1 oder mittels in der Grundplatte 3 eingebrachten Kanälen (hier nicht dargestellt).
Mittels des Füllmaterials 9 ist eine thermische Anbindung der gesamten auf der Leiterplatte 1 zusammengeführten Schaltung gegenüber dem Stand der Technik erhöht. Die zuvor erwähnten Kanäle in der Grundplatte 3 und/oder Kanäle in der Leiterplatte 1 ermöglichen es, Luftblasen zu vermeiden oder zumindest zu verringern.
Die beschriebene erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine Kombination unterschiedlicher Verbindungstechnologien mit der Option räumlich getrennter Prozesse, also beispielsweise Lötprozesse auf der rückseitigen Flachseite 1.2 und Leitkleben sowie Drahtkontaktieren auf der vorderseitigen Flachseite 1.3. Zudem ist eine Temperierung der Schaltung auf der Leiterplatte 1 in Abhängigkeit einer Verlustleistung einzelner elektronischer Bauteile 2 möglich. Mit anderen Worten: Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine partielle Erwärmung der Schaltung auf der Leiterplatte 1 in thermisch relevanten Bereichen.
Weiterhin ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung eine Reduzierung einer Bauteildichte auf einer Flachseite der Leiterplatte 1 aufgrund der beidseitigen Bestückung der Leiterplatte 1.
Ferner können trotz der Verwendung des elektrisch leitenden Klebstoffs 7 elektronische Bauteile 2 gelötet werden. Somit ist es möglich auch verlustleistungsarme, gehäuste Halbleiterkomponenten 2.3 in die Schaltung mittels Löten zu integrieren. Mechanisch und chemisch sensible Dünnbonddrähte 6 und Dickbonddrähte werden geschützt, da diese erst nach dem Lötprozess aufgebracht werden. Somit können Chip-Widerstände und Chip-Kondensatoren sowie Sonderbauteile verwendet werden, die eine gegenüber dem Stand der Technik kostengünstigere Terminierung aufweisen. Beispielsweise können Terminierungen aus kostengünstigem Zinn verwendet werden, wobei die Bauteile mit derartigen Terminierungen eine hohe Verfügbarkeit aufweisen.

Claims

Elektronische Komponente (E), umfassend - eine Leiterplatte (1) mit zwei sich gegenüberliegenden Flachseiten (1.2, 1.3) und einer Mehrzahl elektronischer Bauteile (2), und - eine Grundplatte (3), dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl der elektronischen Bauteile (2) auf einer rückseitigen Flachseite (1.2) der Leiterplatte (1) und eine weitere Anzahl der elektronischen Bauteile (2) auf einer vorderseitigen Flachseite (1.3) der Leiterplatte (1) auf einer der Flachseiten (1.2) mittels Lötstellen (4) stoffschlüssig und auf der gegenüberliegenden Flachseite (1.3) mittels eines elektrisch leitenden Klebstoffs (7) adhäsiv fixiert und elektrisch leitend mit dieser verbunden sind, wobei die Grundplatte (3) mindestens eine erste Aussparung (3.1) zur Aufnahme elektronischer Bauteile (2) aufweist, die auf der rückseitigen Flachseite (1.2) der Leiterplatte (1) angeordnet sind und wobei die Grundplatte (3) zu der rückseitigen Flachseite (1.2) so angeordnet ist, dass die mindestens eine erste Aussparung (3.1) elektronische Bauteile (2) aufnimmt.
Elektronische Komponente (E) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der elektronischen Bauteile (2) mittels Lötstellen (4) stoffschlüssig auf der rückseitigen Flachseite (1.2) fixiert und elektrisch leitend mit der Leiterplatte (1) verbunden sind.
Elektronische Komponente (E) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Anzahl der elektronischen Bauteile (2) mittels eines elektrisch leitenden Klebstoffs (7) adhäsiv mit der vorderseitigen Flachseite (1.3) und mittels Draht-Kontaktierung elektrisch leitend mit der Leiterplatte (1) verbunden sind.
Elektronische Komponente (E) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Position eines der elektronischen Bauteile (2) auf einer der Flachseiten (1.2, 1.3) der Leiterplatte (1) abhängig von einer Position eines elektronischen Bauteils (2) auf der gegenüberliegenden Flachseite (1.2, 1.3) der Leiterplatte (1) mit einer bestimmten Verlustleistung ist.
Elektronische Komponente (E) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (1) und die Grundplatte (3) mittels eines Wärmeleitklebstoffs (8) stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Elektronische Komponente (E) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Draht-Kontaktierung mindestens einen Dickbonddraht (5) umfasst.
Elektronische Komponente (E) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Draht-Kontaktierung mindestens einen Dünnbonddraht (6) umfasst.
Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Komponente (E) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Schritte: - Bereitstellen einer unbestückten Leiterplatte (1), - Bereitstellen der Mehrzahl elektronischer Bauteile (2), - Bestücken der Leiterplatte (1) mit der Mehrzahl elektronischer Bauteile (2), wobei eine Anzahl der elektronischen Bauteile (2) auf der rückseitigen Flachseite (1.2) angeordnet, stoffschlüssig fixiert und elektrisch leitend mit der Leiterplatte (1) verbunden wird, und - anschließend eine weitere Anzahl der elektronischen Bauteile (2) auf der vorderseitigen Flachseite (1.3) angeordnet, stoffschlüssig fixiert und elektrisch leitend mit der Leiterplatte (1) verbunden wird, wobei eine Anzahl der elektronischen Bauelemente (2) auf einer der Flachseiten (1.2) mittels Lötstellen (4) stoffschlüssig fixiert und eine weitere Anzahl der elektronischen Bauelemente (2) auf der gegenüberliegenden Flachseite (1.3) mittels eines elektrisch leitenden Klebstoffs (7) adhäsiv fixiert wird und - stoffschlüssiges Verbinden der beidseitig bestückten Leiterplatte (1) mit der Grundplatte (3), wobei die Grundplatte (3) mit mindestens einer ersten Aussparung (3.1) zur Aufnahme elektronischer Bauteile (2) versehen wird, die auf der rückseitigen Flachseite (1.2) der Leiterplatte (1) angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass - die eine Anzahl elektronischer Bauteile (2) mit der rückseitigen Flachseite (1.2) verlötet wird und - die weitere Anzahl elektronischer Bauteile (2) mit der vorderseitigen Flachseite (1.3) adhäsiv verbunden und mittels Drahtkontaktierung mit der Leiterplatte (1) elektrisch leitend verbunden wird.