用于生產嵌入了傳感器晶片的印刷電路板的方法，以及印刷電路板與流程

本發明涉及用于生產印刷電路板的方法，該印刷電路板具有至少一個嵌入的傳感器晶片，其中傳感面和接線終端設置在晶片的一面上。

本發明還涉及印刷電路板，其由至少一個絕緣層和至少一個結構化的導體層構成，其具有至少一個嵌入的傳感器晶片，其中至少一個傳感面和接線終端設置在晶片的一面上并且以實質上共面的形式背向該結構化導體層地處于印刷電路板的一面上。

背景技術：

就本發明的范圍而言，傳感器晶片被了解為具傳感器的半導體構件，傳感器例如可對電磁幅射、化學影響、壓力、作用力、溫度等反應的，其中除了傳感器本身之外，該晶片還常常包含半導體構件、集成電路，以及被動的電構件。其中，傳感器具有感應要檢測的變數(如入射光幅射)、或者是接受作用力、由薄膜組成、等等的范圍，該范圍為簡化說明而在此被稱作傳感面。

從DE 10 2006 045 900 A1得知生產傳感器模塊的一方法，其中將多個傳感器連同其傳感區域(傳感面)以及其電接點(接線終端)設置于載體上，其例如由已拋光的銅構成，而隨后以模塑材料繞其鑄型，模塑材料例如為以填料填充的環氧樹脂。當該熱的模塑材料冷卻后，將載體移除，這例如可通過硝酸化學地執行，或機械地執行，然后在切割工序后得出個別的模塊。為了將電接點連接至從該載體突出的、以鍍金的鎳構成的電接點結構，亦可采用導電性和粘性的密封材料。該文件說明了在生產模塊期間保護晶片的傳感面免受化學或機械影響的問題，但沒有說明將傳感元件嵌入印刷電路板或與導體結構必須有的電接觸的問題。

本發明的一目的在于在傳感器晶片的一面上設有傳感面和接線終端的情況下將該傳感器晶片嵌入印刷電路板，并將其與印刷電路板的導體結構電接觸，其中這是要以盡可能最簡單的方法執行，穩固地執行，并要對傳感面提供特別保護。進一步的目的在于創建具嵌入的傳感器晶片的印刷電路板，其中該印刷電路板要是能夠簡易生產的并且可以被制成非常薄。

技術實現要素：

這些目的以屬于引言提及該類的方法達成，這方法包含以下步驟：

a)提供粘性薄膜；

b)將以導電漿料形成的導體結構印刷至粘性薄膜的表面上；

c)將該至少一塊傳感器晶片的該包含至少一個傳感面和該些接線終端的面以對齊的方式置于該由導電漿料形成的導體結構上；

d)將該導電漿料固化；

e)將于其上設有導體層的絕緣層施加至于上述各步驟中創建的、包含晶片的結構的表面上；

f)將于前述各步驟中創建的結構層壓；

g)將該導體層結構化，并形成從該導體層通至在粘性薄膜的表面上的導體結構的通路；以及

h)將該粘性薄膜移除。

在一優選的方案中，該導電漿料是環氧樹脂粘劑。

步驟e)中的固化通過施加UV光和/或熱執行也是可取的。

絕緣層采用預浸漬物料層和/或導電層采用銅層皆被證實為有效的實施方案。

粘性薄膜為基于硅膠的粘性薄膜是有利的，尤其是在采用環氧樹脂粘劑作導電漿料的情況下——這確保能簡單、穩當地將粘性膠帶脫除而不破壞該導體層。

在一優選的方案中，步驟b)的印刷可有利地以絲網印刷工藝協助執行。

還有就是推薦在步驟e)中施加的絕緣層在對應該至少一個傳感器晶片的區域中設有凹處。

上述的目標也以屬于上述那類的印刷電路板達成，其中根據本發明，傳感器晶片的接線終端是連接至由導電性漿料構成的導體結構，并且有通路從這導體結構延伸至結構化的導體層。

附圖說明

下文將基于附圖所示的一示例性實施方案更詳細地解釋本發明及進一步的優點，在附圖中

圖1以截面視圖形式示出于方法的初步步驟中產生的結構，其由粘性薄膜構成，并具有從導電性漿料形成的印刷導體結構；

圖2示出圖1的結構在傳感器晶片被放置就位后的情況；

圖3示出該結構在與具導體層的預浸漬物料層壓后的情況；

圖4示出在移除該粘性薄膜后的印刷電路板完成品；

圖5以截面視圖形式示出生產的一變體的個別部件；而

圖6是根據圖4的印刷電路板的示意式的部分仰視圖。

具體實施方式

現將參照附圖解釋根據本發明的方法以及根據本發明的印刷電路板。在這里，應留意下文所用的詞語“頂部”和“底部”只涉及附圖中的描示，并且是用以促進說明的。

圖1示出粘性薄膜1，其為本發明方法的開始點。這粘性薄膜1優選地是具有基于硅膠的粘性層的粘性薄膜，其中載體薄膜和粘性層的總厚度可處于50至300μm的范圍中。這樣的粘性薄膜例如可從Taconic公司以Tacsil F20之名商購獲得。在下述的過程期間，該一邊粘性的粘性薄膜被支承于平滑的表面上，例如真空抽吸桌。

現將由導電性漿料形成的導體結構2施加至這粘性薄膜1的表面(其于示圖中位于表面)，這優選地是通過印刷方法執行的，例如絲網印刷、柔板印刷、膠印或噴墨打印。該導電漿料優選為環氧樹脂粘劑，其中“環氧樹脂粘劑和基于硅膠的粘性薄膜”這組合是特別有利的，因為其促進該粘性薄膜隨后被可靠并無破壞地脫除。屬于這類的導電性漿料(其用于以絲網印刷施加)例如可從Epoxy Technology這公司以H20E之名商購，其中其通過例如添加銀而獲得其導電性(其處于高于2500Ω^-1·m^‐1的范圍中)。導體結構2的層厚度優選地可處于5至30μm的范圍中。

在下一步中，參見圖2，傳感器晶片3(其電子終端4和傳感面5處于晶片的同一面上)被擺放于由導電性漿料形成的導體結構2上。這擺放是以對齊的方式執行的，即傳感器晶片3的接線終端4是與導體結構2的相應接點對齊的。在這擺放期間該些接線終端4穿透仍然是柔軟的導體結構2，這就創建了電連接。然后通過例如熱力或UV固化將該導體結構2的導電性漿料固化。

現在進一步的步驟指定將根據圖2的結構被整合進絕緣層6中，絕緣層6具有設于其上的導體層7；如圖3所示。在當前的例子中產生了所謂的核心，其由作為絕緣層6的例如FR 4等可商購的預浸漬物料以及單層的導體層7組成，其中該絕緣層6權宜地在傳感器晶片3的區域中具有凹處8，該凹處接收晶片3。這樣地得出的結構則接受常規的層壓過程，其亦導致絕緣層6被固化。

從圖2和圖3可見，薄膜1在導體結構2的區域中是彈性地被變形或向外彎曲的，但要注意這情況在示圖中是被夸大了的，因為該示圖為了改善個別部件的能見度而是不合比例的。實際上，導體結構2相比薄膜是非常薄的，具體地是例如10μm和例如200μm相比。

此后，可以常規方式將導體層7結構化以獲得個別的導體線路7a、7b、7c。亦于上方的導體線路和導體結構2之間形成通路9。這是以已知方式實施的，首先形成穿過該結構的鉆孔然后以導電性物料將其填充或向其施加襯層。作為例子，這可以通過將銅沉積或以導電性漿料填充該些鉆孔達成。然后可將薄膜1移除，從而亦將傳感面露出。結果給出圖4所示的印刷電路板10。

應清楚了解，圖1至4中的描示總體上只示出較大的印刷電路板結構中的細節，而實際上印刷電路板上會于不同地點嵌有或提供多個傳感器和其它構件，其皆可被連接至導體結構。亦可根據圖4般將額外的絕緣層和導電層施加至印刷電路板10。作為例子，可將絕緣層設置于導體結構7a、7b、7c上，而所述絕緣層隨后可加上導體層，其中所有導體層之間還可設有其它層。在本發明的情況下，該導電漿料的作用包括將傳感器晶片3與薄膜1電接觸和在其上(臨時)固定，而如前述般，該薄膜并不是永久性地連接至導體結構2的漿料的。因此在選擇導電漿料和薄膜2的物料時，“薄膜2必須可被脫除而不破壞導體結構2”這要求必須被列入考慮。

就用于接收傳感器晶片3的凹處8而言，亦請參照圖5，其示出晶片3如何嵌入該絕緣層6中的一可能性。在這圖中示出從前述的示圖中已知的、用于該方法的個別部件，但其中該絕緣層6是由兩個個別的層6o和6u組成的，其中在下的個別層6u具有接收該傳感器晶片3的該凹處8。圖5中所示的部件在層壓后導致如圖5中所示的印刷電路板。這里應提及，較早時以“核心”稱呼的結構(其當時由絕緣層和導體層組成)亦可不偏離本發明地以不同的方法和形式生產。因此預浸漬物料層6o、6u各自可由多塊預浸漬物料組成，但所謂的鏈合片、不對稱預浸漬物料層、液體樹脂混合物，或其它方法亦可用于生產該核心。

因為該傳感器晶片如上所述般一般是非常薄的，所以在很多情況下亦可以免除在絕緣層6中形成凹處8。在以液體形式施加絕緣層以及采用沒有玻璃纖維加固的物料的情況下因此亦可免除該凹處。

圖6從圖4底部的視角示出在這例子中采用的可能的導體結構2。可見的是具傳感面5的矩形存感器晶片3(這里傳感面大致上是方形的、在晶片的“底面”)，以及四個接線終端4，它們電連接至由導電漿料形成的導體結構2并以虛線示出。這導體結構具有對應四個接線終端的四個終端焊盤11，而通路9延至該些終端焊盤(見圖4)。該些終端焊盤11由導體線路12連接至晶片終端4的終端焊盤13。

參照標號列表

1 粘性薄膜

2 導體結構

3 傳感器晶片

4 接線終端

5 傳感面

6 絕緣層

7 導體層

8 凹處

9 通路

10 印刷電路板

11 終端焊盤

12 導體線路

13 接線終端面