DE10258478A1 - Top-bottom ball grid array package for a micro-system construction kit, has metal top and bottom parts with electric wiring/connection structures - Google Patents

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Abstract

A top-bottom ball grid array package has a base plate (BP) (6) with an electric wiring/connection structure (7) on its upper side (US) and a ball grid structure (BGS) (5) on its lower side (LS). A cover (9) with a BGS fits over the BP. The BP's LS makes an electrical connection to the cover's US via electrical connections (8) in the BP and electrical connections (10) linked to them in the cover. An Independent claim is also included for a method for producing a top-bottom ball grid array package for a micro-system.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Package für ein modulares Baukastensystem, insbesondere Mikrosystem, und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Packages.The invention relates to a Package for a modular system, in particular microsystem, and a Process for producing such a package.

Das Konzept eines Baukastens für modulare Mikrosysteme ist bekannt unter der Bezeichnung „MATCH X", das federführend vom VDMA (Verband der Investitionsgüterindustrie) und den Fraunhofer Instituten IPA und IZM entwickelt wurde. Es handelt sich dabei um einheitliche Designvorschriften und Schnittstellendefinitionen, die die Modularität und Kompatibilität der Bausteine des Baukastens garantieren sollen.The concept of a modular system for modular microsystems is known under the name "MATCH X", which is led by the VDMA (Verband der Capital goods industry) and the Fraunhofer Institutes IPA and IZM was developed. It is about thereby about uniform design regulations and interface definitions, the the modularity and compatibility the building blocks of the modular system should guarantee.

Bausteine mit elektrischen, elektronischen, mechanischen, fluidischen und optischen Funktion sind in standardisierten „Packages" untergebracht. Die Standards des Packages beziehen sich auf derene Geometrie sowie die Interfaces zwischen gleichartigen und unterschiedlichen Funktionsbausteinen. Innerhalb dieser Vorgaben können nun die einzelnen Bausteine entsprechend der vorgegebenen Klassifikation entwickelt werden.Building blocks with electrical, electronic, mechanical, Fluidic and optical functions are housed in standardized "packages" Standards of the package relate to their geometry as well the interfaces between similar and different function blocks. Within of these requirements now the individual building blocks according to the given classification be developed.

Nachteilig bei bekannten Packages ist die Anzahl der zu deren Herstellung benötigten Einzelteile sowie die daraus resultierenden Herstellungskosten und der eingeschränkte Integrationsgrad.A disadvantage of known packages is the number of individual parts required for their manufacture as well as the resulting manufacturing costs and the limited degree of integration.

1 zeigt ein Package entsprechend dem MATCH X-Standard. Das Package ist ein Top-Bottom-Ball-Grid-Array-Package (TB-BGA-Package), welches aus einem TB-BGA-Carrier 1, einer Umverdrahtungsebene 2, einem aufgesetzten Rahmen 3 für die interne Busführung, sowie dem TB-BGA-Deckel 4 besteht. Die Ball-Grid-Arrays 5 stellen die elektrischen Schnittstellen zur Umgebung dar. Bekannt sind Ausführungen in Keramik und FR4 (Glas/Epoxy), wobei die Klassifizierung mit den Klassen A, B, C bereits weitere Werkstoffgruppen nennt. Die zur Herstellung benötigten Technologien sind bekannte Leiterplattentechnologien. 1 shows a package according to the MATCH X standard. The package is a top bottom ball grid array package (TB-BGA package), which consists of a TB-BGA carrier 1 , a rewiring level 2 , an attached frame 3 for the internal bus routing and the TB-BGA cover 4 consists. The ball grid arrays 5 represent the electrical interfaces to the environment. Versions in ceramic and FR4 (glass / epoxy) are known, the classification with classes A, B, C already mentioning further material groups. The technologies required for manufacturing are known circuit board technologies.

Die Erfindung betrifft nun eine Konstruktion und die dazugehörige Technologie eines Gefäßsystems zur Integration von Mikrokomponenten wie elektronischen Bauelementen, mikoroptischen, mikromechanischen und mikrofluidischen Bauteilen zur Realisierung von funktionsorientierten Anwendermodulen, kompletten Mikrobaugruppen sowie Mikro- und Minikomplettgeräten.The invention now relates to a construction and the Associated Technology of a vascular system for the integration of micro components such as electronic components, micro optical, micromechanical and microfluidic components for the implementation of function-oriented user modules, complete Micro assemblies and micro and Mini complete devices.

Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Nachteile herkömmlicher Packages zu beseitigen. Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.In particular, it is the job of present invention, the above disadvantages more conventional Eliminate packages. This object is achieved by that specified in the independent claims Invention solved. Advantageous refinements and developments are in the subclaims remove.

Erfindungsgemäß ist ein Package geschaffen für ein modulares Baukastensystem, insbesondere modulares Mikrosystem, mit einem Oberteil und einem Unterteil, die aus einem metallorganischen Werkstoff gefertigt sind, und die elektrische Leitungs- und/oder Anschlussstrukturen aufweisen, die durch gerichtete partielle Strukturierung und Aktivierung mittels eines Lasers und anschließender direkter chemischer Metallisierung hergestellt sind.According to the invention, a package is created for a modular system, in particular modular microsystem, with an upper part and a lower part made of an organometallic material are manufactured, and the electrical line and / or connection structures have by means of directed partial structuring and activation a laser and subsequent direct chemical metallization.

Erfindungsgemäß ist außerdem ein Verfahren geschaffen zur Herstellung eines Packages für ein modulares Baukastensystem, insbesondere Mikrosystem, mit folgenden Schritten: Bereitstellen eines Ober- und eines Unterteiles aus einem metallorganischen Werkstoff; Strukturieren des Ober- und und des Unterteiles durch Bestrahlung mit einem Laserstrahl; und chemische Metallisierung der bestrahlten Bereiche zur Herstellung von elektrischen Leitungs- und/oder Anschlussstrukturen.According to the invention, a method is also created to make a package for a modular system, in particular microsystem, with the following Steps: providing an upper and a lower part from one organometallic material; Structuring the top and and of Lower part by irradiation with a laser beam; and chemical Metallization of the irradiated areas for the production of electrical Line and / or Connection structures.

Damit ist ein Package geschaffen, das prinzipiell aus nur zwei Einzelteilen aufgebaut sein muss, die aus einer metallorganischen Verbindung bestehen, und die im Spritzgussverfahren hergestellt werden können.This creates a package which basically has to be made up of just two individual parts, the consist of an organometallic compound, and the injection molding process can be produced.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Figuren erläutert, und es zeigen:Embodiments of the invention are now explained with reference to the figures, and show:

1 ein Package nach dem MATCH X-Standard; 1 a package based on the MATCH X standard;

2 ein Package nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung; 2 a package according to a first embodiment of the invention;

3 ein Package nach einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung mit verdoppelter Innenraumhöhe; 3 a package according to a second embodiment of the invention with doubled interior height;

4 eine erste Ausgestaltungsvariante eines Deckels eines Packages; 4 a first embodiment variant of a lid of a package;

5 eine Abwandlung des Deckels aus 4; 5 a modification of the lid 4 ;

6 eine zweite Ausgestaltungsvariante eines Deckels eines Packages; 6 a second embodiment variant of a lid of a package;

7 eine dritte Ausgestaltungsvariante eines Deckels eines Packages; 7 a third embodiment variant of a lid of a package;

8 eine vierte Ausgestaltungsvariante eines Deckels eines Packages; 8th a fourth embodiment variant of a lid of a package;

9 eine weitere Ausgestaltungsvariante eines Deckels eines Packages; 9 a further embodiment variant of a lid of a package;

10 eine erste Ausgestaltungsvariante einer Grundplatte eines Packages; 10 a first embodiment variant of a base plate of a package;

11 eine zweite Ausgestaltungsvariante einer Grundplatte eines Packages; 11 a second embodiment variant of a base plate of a package;

12 eine dritte Ausgestaltungsvariante einer Grundplatte eines Packages; und 12 a third embodiment variant of a base plate of a package; and

13 vier Montagevarianten von Deckeln und/oder Grundplatten. 13 four mounting options for covers and / or base plates.

2 zeigt ein Package nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung. Das Package umfasst eine Grundplatte 6 mit einer elektrischen Leitungs- und Ansschlussstruktur 7 auf deren Oberseite, sowie einer Ball Grid Struktur 5 auf deren Unterseite. Weiterhin umfasst das Package einen Deckel 9, der auf die Grundplatte 6 aufgesetzt wird. Auf der Oberseite des Deckels 9 befindet sich ebenfalls eine Ball Grid Struktur 5. Die Unterseite der Grundplatte 6 ist über elektrische Verbindungen 8 in der Grundplatte 6 sowie daran anschließende elektrische Verbindungen 10 im Deckel 9 mit der Oberseite des Deckels 9 elektrisch verbunden. 2 shows a package according to a first embodiment of the invention. The package includes a base plate 6 with an electrical line and connection structure 7 on the top, as well as a ball grid structure 5 on the bottom. The package also includes a lid 9 that on the base plate 6 is put on. On the top of the lid 9 there is also a ball grid structure 5 , The bottom of the base plate 6 is about electrical connections 8th in the base plate 6 as well as subsequent electrical connections 10 in the lid 9 with the top of the lid 9 electrically connected.

Auflägeflächen 11 der Deckelwandung sind ebenfalls elektrisch leitend und mit einer Leitungs- und Anschlussstruktur 12 an der Innenseite des Deckels 9 verbunden.Auflägeflächen 11 the cover wall are also electrically conductive and have a line and connection structure 12 on the inside of the lid 9 connected.

Die Ball Grid Strukturen 5 sind im Rahmen des Mikrosystembauskastens MATCH-X bereits teilweise standardisiert.The ball grid structures 5 are already partially standardized within the MATCH-X microsystem.

Reicht der zwischen der Grundplatte 6 und dem Deckel 9 geschaffene Bauraum nicht aus, so kann die Deckelwandung (senkrecht zur Grundplatte 6) erhöht werden, was allerdings weitere Teile im Rahmen einer Geometriegruppe (gleiche äußere Abmessungen) erfordert.Reaches between the base plate 6 and the lid 9 created space, the cover wall (perpendicular to the base plate 6 ) are increased, which however requires additional parts within the framework of a geometry group (same external dimensions).

Alternativ kann als Grundplatte ein quasi auf den Kopf gestellter Deckel verwendet werden, wie in der 3 illustriert (Bezugszeichen 9–1). Dadurch wird die innere lichte Höhe zwischen Deckelinnenseite und Grundplattenoberseite – und damit der zur Verfügung stehende Bauraum – verdoppelt. In diesem Fall ist die innere Leitungs- und Anschlussstruktur 12 auf der Innenseite der Grundplatte 9–1 vorgesehen.Alternatively, a quasi upturned lid can be used as the base plate, as in the 3 illustrated (reference symbol 9-1 ). This doubles the internal clearance between the inside of the cover and the top of the base plate - and thus the available space. In this case, the inner line and connection structure 12 on the inside of the base plate 9-1 intended.

Zur Realisierung der elektrischen Leitungs- und Anschlussstruktur von Bauelementen elektronischer Module sowie der kleb- und lötfähigen Anschlussinseln auch nichtelektronischer Module wird eine Laserdirektstrukturierung der metallorganischen Verbindung, aus denen die Package-Teile bestehen, angewandt. Hierbei trägt ein Laserstrahl einen Teil des Polymers ab und legt zugleich eingebaute Metallatome (z.B. Kupfer) durch Aufbrechen der inneren Bindungen frei.To realize the electrical Line and connection structure of electronic components Modules as well as the adhesive and solderable connection islands Direct laser structuring is also used for non-electronic modules the organometallic compound that make up the package parts. Here bears a laser beam deposits part of the polymer and at the same time deposits built-in Metal atoms (e.g. copper) by breaking the inner bonds free.

Die freigelegten Kupferatome wirken katalytisch, so dass eine Metallisierung im anschließenden chemischen Kupferbad erfolgen kann, ohne vorher Oberflächenaktivierungen, wie beispielsweise mit Palladium, vornehmen zu müssen. Sind dickere Metallschichten erforderlich, so kann eine Nachverstärkung mittels galvanischer Verfahren erfolgen.The exposed copper atoms work catalytic, so that a metallization in the subsequent chemical Copper bath can be done without first activating the surface, such as with palladium. If thicker layers of metal are required, re-reinforcement can be carried out using galvanic processes take place.

Das Design des Deckels 9 kann variieren. Eine erste Ausgestaltungsvariante ist in 4 illustriert. Gemäß dieser Ausgestaltung sind die elektrisch leitenden Verbindungen 10 zwischen der auf der Oberseite angeordneten Ball Grid Struktur 5 und den elektrisch leitenden Auflageflächen 11 der Deckelwandung durch Mikrobohrungen 13 gebildet. Die Mikrobohrungen 13 werden mittels Laser hergestellt, wodurch gleichzeitig die Aktivierung des Werkstoffes bewirkt wird. Anschließend wird die chemische Metallisierung und optional eine galvanische Nachverstärkung durchgeführt.The design of the lid 9 may vary. A first embodiment variant is in 4 illustrated. According to this configuration, the electrically conductive connections 10 between the ball grid structure arranged on the top 5 and the electrically conductive contact surfaces 11 the cover wall through micro holes 13 educated. The micro holes 13 are produced by means of a laser, which simultaneously activates the material. Then the chemical metallization and optionally galvanic amplification is carried out.

Die Mikrobohrungen 13 in der Deckelwandung müssen größer sein, als die der Grundplatte 6 (vgl. 10), da die Wandhöhe deutlich größer ist, als die Dicke der Grundplatte 6. Das kann dazu führen, dass bei einer zu hohen Deckelwandung die Bohrdurchmesser dermaßen groß werden, dass die genormten elektrischen Interface-Vorgaben nicht eingehalten werden können, d.h. dass die Anzahl der erforderlichen Leitungen 10 nicht den Vorgaben entspricht.The micro holes 13 in the cover wall must be larger than that of the base plate 6 (see. 10 ), because the wall height is significantly larger than the thickness of the base plate 6 , This can mean that if the cover wall is too high, the drilling diameters become so large that the standardized electrical interface requirements cannot be met, ie the number of lines required 10 does not meet the requirements.

Ein Ausweg besteht darin, die Wandungen des Deckels 9 derart dick auszuführen, dass zusätzliche Reihen von Durchkontaktierungen geschaffen werden, wie in 5 illustriert. Dies hat allerdings den Nachteil, dass die im Package zur Verfügung stehende Fläche stark reduziert ist und der gewünschte Integrationsgrad von Bauteilen unter Umstände nicht realisiert werden kann.One way out is to cover the walls of the lid 9 so thick that additional rows of vias are created, as in 5 illustrated. However, this has the disadvantage that the area available in the package is greatly reduced and the desired degree of integration of components may not be possible under certain circumstances.

Bei der zweiten Ausgestaltungsvariante aus 6 wird deshalb auf Mikrobohrungen verzichtet. Stattdessen werden die elektrisch leitenden Verbindungen zwischen der oben angeordneten Ball Grid Struktur 5 und den elektrisch leitenden Auflageflächen 11 der Deckelwandung durch an den Außenseiten der Deckelwandung verlaufende elektrische Leitungen realisiert. Diese elektrischen Leitungen werden ebenfalls durch Laserstrukturierung und -aktivierung hergestellt.In the second design variant 6 micro bores are therefore dispensed with. Instead, the electrically conductive connections between the ball grid structure arranged above 5 and the electrically conductive contact surfaces 11 the cover wall is realized by electrical lines running on the outer sides of the cover wall. These electrical lines are also produced by laser structuring and activation.

Die Außenseiten der Deckelwandung sind durch geneigte Flächen 14 gebildet, wobei der Neigungswinkel α >= 5 Grad betragen sollte, um eine ausreichende Strukturierung und Aktivierung realisieren zu können.The outside of the lid wall are due to inclined surfaces 14 formed, the angle of inclination should be α> = 5 degrees in order to be able to implement sufficient structuring and activation.

In den 7 und 8 sind weitere Ausgestaltungsvarianten des Deckels 9 illustriert. Bei diesen beiden Varianten ist das Design der ersten und zweiten Ausgestaltungsvariante um eine innere Leitungs- und Anschlussstruktur 12 erweitert. Damit ist eine weitere Ebene für die Leitungsverdrahtung sowie zusätzlicher Montageplatz für Baulemente geschaffen, womit insgesamt eine höhere Integrationsdichte erzielt werden kann. Damit einer ausreichende Strukturierung und Aktivierung der inneren Leitungs- und Anschlussstruktur erfolgen kann, ist auch hier eine Neigung der Innenfläche 14–1 der Deckelwandung 11 vorgesehen. Der Neigungswinkel α beträgt ebenfalls vorzugsweise mindestens 5 Grad.In the 7 and 8th are further design variants of the lid 9 illustrated. With these two variants, the design of the first and second configuration variants is based on an inner line and connection structure 12 extended. This creates a further level for the line wiring and additional assembly space for building elements, with which a higher integration density can be achieved overall. So that there is sufficient structuring and activation of the inner line and connection structure, there is also an inclination of the inner surface 14-1 the lid wall 11 intended. The angle of inclination α is also preferably at least 5 degrees.

Die Laserstrukturierung der Deckel gemäß den Ausgestaltungsvarianten 1–4 ist dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück für die gesamte Strukturierung nur einmal um 180 Grad gedreht werden muss. Bei der Strukturierung der waagrechten Flächen befindet sich der Laserstrahl mit seinem Fokuspunkt oder einem anderen definierten Laserspot direkt auf der Werkstückoberfläche und muss nicht verändert werden. Bei der Strukturierung der geneigten Flächen sowie der Bohrungen wird der Fokuspunkt durch eine schnelle z-Achsensteuerung so nachgeführt, dass eine Anpassung des Laserfokus bzw. des anderen definierten Laserspots an die Werkstückhöhe ständig eingehalten werden kann. Nur in dieser Stellung ist dann eine ausreichende und gleichmäßige Aktivierung des Werkstoffes für die nachfolgende, stromlose Metallisierung gegeben.The laser structuring of the lid according to the design variants 1-4 is characterized in that the workpiece only has to be rotated through 180 degrees once for the entire structuring. When structuring the horizontal surfaces, the laser beam with its focus point or another defined laser spot is located directly on the workpiece surface and does not have to be changed. When structuring the inclined surfaces as well as the bores, the focus point becomes so through a quick z-axis control tracked that an adaptation of the laser focus or the other defined laser spot to the workpiece height can be maintained at all times. Only in this position is there sufficient and even activation of the material for the subsequent electroless metallization.

Ist eine solche schnelle z-Steuerung nicht vorhanden, so kann der Deckel derart ausgestaltet sein, dass die zu strukturierenden Flächen gegenüber dem einfallenden Laserstrahl senkrecht verlaufen (9). Dies bedeutet, dass jeweils Drehungen des Werkstückes um 90 Grad durchgeführt werden und eine Strukturierung der (optionalen) inneren Leitungs- und Anschlusssstruktur 12 nicht realisiert werden kann, da eine Aktivierung der senkrechten Deckelwände unmöglich ist. Als Folge dessen erhöht sich der Fertigungsaufwand.If such a fast z-control is not available, the cover can be designed in such a way that the surfaces to be structured are perpendicular to the incident laser beam ( 9 ). This means that the workpiece is rotated by 90 degrees and the (optional) inner line and connection structure are structured 12 cannot be realized because the vertical cover walls cannot be activated. As a result, the manufacturing cost increases.

Um an den Kanten eine ausreichende und sichere Laserstrukturierung erzielen zu können, müssen diese im Falle einer fehlenden z-Achsensteuerung abgerundet werden, wobei ein Rundungsradius <= 0,5 mm ausreicht. Dies führt im Kantenbereich zu einer geringfügigen Überlappung der Laseraktivierung und dient der Prozesssicherheit.To ensure adequate at the edges and to be able to achieve safe laser structuring, this must be done in the event of a missing z-axis control can be rounded off, whereby a rounding radius <= 0.5 mm is sufficient. This leads to Edge area to a slight overlap the laser activation and serves process security.

Ist hingegen eine z-Achsensteuerung vorhanden, so brauchen Kanten mit kleinen Radien nur dort abgerundet werden, wo der Laser für die Strukturierung neu ansetzen muss, was an der Stossstelle der geneigten Flächen 14 in den 6 und 8 der Fall ist.If, on the other hand, a z-axis control is available, edges with small radii only need to be rounded off where the laser has to start again for the structuring, which is at the joint of the inclined surfaces 14 in the 6 and 8th the case is.

Die 10 bis 12 zeigen verschiedene Ausgestaltungsvarianten der Grundplatte 6. Gemäß einer ersten Variante (10) sind die elektrisch leitenden Verbindungen 8 zwischen der auf der Unterseite angeordneten Ball Grid Struktur 5 und der auf der Oberseite angeordneten Leitungs- und Anschlussstruktur 7 durch Mikrobohrungen 13 gebildet. Bei Herstellung der Mikrobohrungen 13 mittels Laser findet gleichzeitig die Aktivierung des Werkstoffes statt. Anschließend wird eine chemische Metallisierung und optional eine galvanische Nachverstärkung durchgeführt.The 10 to 12 show different design variants of the base plate 6 , According to a first variant ( 10 ) are the electrically conductive connections 8th between the ball grid structure arranged on the underside 5 and the line and connection structure arranged on the top 7 through micro holes 13 educated. When producing the micro bores 13 the material is activated at the same time by means of a laser. Then chemical metallization and optionally galvanic amplification are carried out.

Je dünner die Grundplatte 6, desto kleiner können die Mikrobohrungen 13 sein. Ein Aspektverhältnis von 1:1 sollte jedoch nicht unterschritten werden, da ansonsten Metallisierungsprobleme auftreten können.The thinner the base plate 6 , the smaller the micro holes can 13 his. An aspect ratio of 1: 1 should not be undercut, since otherwise metallization problems can occur.

Gemäß der zweiten Variante (11) sind die elektrisch leitenden Verbindungen 8 durch an den Außenkanten der Grundplatte 6 verlaufende Leitungen gebildet. Zu diesem Zweck sind die Außenkanten der Grundplatte 6 durch geneigte Flächen 16 gebildet, wobei der Neigungswinkel mehr als 5 Grad betragen sollte, um eine ausreichende Strukturierung und Aktivierung realisieren zu können.According to the second variant ( 11 ) are the electrically conductive connections 8th through on the outer edges of the base plate 6 running lines formed. For this purpose, the outer edges of the base plate 6 through inclined surfaces 16 formed, whereby the angle of inclination should be more than 5 degrees in order to be able to realize sufficient structuring and activation.

Die Grundplatte 6 gemäß der dritten Variante (12) wird dadurch realisiert, dass der Laser bei der Herstellung am Rand der Grundplatte 6 verharrt und nur etwa die Hälfte des Strahles mit der senkrechten Plattenwand in Kontakt gebracht wird. So entsteht an den Kanten der Grundplatte 6 von oben nach unten eine nach innen geformte Bogenstruktur 15 (ein Zylinderausschnitt). Sie stellt quasi einen Teil einer senkrechten Bohrlochwandung dar.The base plate 6 according to the third variant ( 12 ) is realized in that the laser is manufactured at the edge of the base plate 6 persists and only about half of the beam is brought into contact with the vertical plate wall. This creates on the edges of the base plate 6 an inward arch structure from top to bottom 15 (a cylinder cutout). It represents part of a vertical borehole wall.

Ist die Grundplatte 6 dünn genug, so ist bei keiner dieser drei Varianten eine z-Achsensteuerung notwendig.Is the base plate 6 thin enough, z-axis control is not necessary for any of these three variants.

Bei der Montage der beiden Packageteile – Grundplatte mit Deckel, Deckel mit Deckel – ergeben sich eine Reihe von Varianten, wodurch gute Anpassungsmöglichkeiten an die jeweiligen funktionellen Anforderungen eines Moduls geschaffen sind. 13 zeigt vier beispielhafte Montagevarianten.When assembling the two parts of the package - base plate with lid, lid with lid - there are a number of variants, which create good options for adapting to the respective functional requirements of a module. 13 shows four exemplary mounting options.

Reichen die Verdrahtungsebenen im Modul, bestehend aus der elektrischen Leitungs- und Anschlussstruktur 7 sowie der optionalen inneren Leitungs- und Anschlussstruktur 12, nicht aus, so können, wie durch das Baukastensystem MATCH X vorgesehen, zusätzliche Umverdrahtungsebenen in Form von Multilayern eingefügt werden, die direkt auf die elektrischen Leitungs- und Anschlussstruktur 7 aufzumontieren wären.Are the wiring levels in the module sufficient, consisting of the electrical wiring and connection structure 7 as well as the optional inner line and connection structure 12 , not off, as provided by the MATCH X modular system, additional rewiring levels in the form of multilayers can be added, which directly affect the electrical wiring and connection structure 7 to be assembled.

Anzumerken ist, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern Variationen im Rahmen des durch die Ansprüche festgelegten Schutzbereiches umfasst.It should be noted that the invention not on the described embodiments is limited but variations within the limits set by the claims Protection area includes.

Claims (17)

Package für ein modulares Baukastensystem, insbesondere modulares Mikrosystem, mit einem Oberteil und einem Unterteil, die aus einem metallorganischen Werkstoff gefertigt sind, und die elektrische Leitungs- und/oder Anschlussstrukturen aufweisen, die durch gerichtete partielle Strukturierung und Aktivierung mittels eines Lasers und anschließender direkter chemischer Metallisierung hergestellt sind.Package for a modular system, in particular a modular microsystem, with an upper part and a lower part made of an organometallic Material are made, and the electrical line and / or Have connection structures through directed partial structuring and activation by means of a laser and subsequent direct chemical metallization. Package nach Anspruch 1, wobei das Unterteil durch eine Grundplatte (6) gebildet ist, und das Oberteil durch einen Deckel (9) mit Deckelplatte und dazu senkrechter Deckelwandung zur Verbindung mit der Grundplatte (6).Package according to claim 1, wherein the lower part by a base plate ( 6 ) is formed, and the upper part by a lid ( 9 ) with cover plate and vertical cover wall for connection to the base plate ( 6 ). Package nach Anspruch 2, wobei die Grundplatte (6) einen umlaufenden Montagerand aufweist, zur Verbindung mit der Deckelwandung.Package according to claim 2, wherein the base plate ( 6 ) has a circumferential mounting edge for connection to the cover wall. Package nach Anspruch 3, wobei die Grundplatte (6) und der Deckel (9) bezüglich der Verbindungsebene zueinander symmetrisch sind.Package according to claim 3, wherein the base plate ( 6 ) and the lid ( 9 ) are symmetrical to each other with respect to the connection plane. Package nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei in der Deckelwandung eine oder mehrerer Mikrobohrungen (13) vorgesehen sind, die durch Aktivierung des metallorganischen Werkstoffes mittels Laser und anschließender chemischer Metallisierung hergestellt sind, wobei die Mikrobohrungen (13) eine elektrisch leitende Verbindung (10) zwischen der der Grundplatte (6) abgewandten Oberseite der Deckelplatte und einer der Grundplatte (6) zugewandten Verbindungsfläche (11) der Deckelwandung bilden.Package according to one of claims 2 to 4, wherein one or more micro bores ( 13 ) are provided, which are produced by activating the organometallic material by means of laser and subsequent chemical metallization, the microbores ( 13 ) an electrically conductive connection ( 10 ) between that of the base plate ( 6 ) facing away from the top of the lid plate and one of the base plate ( 6 ) facing connection surface ( 11 ) form the cover wall. Package nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Außenwände der Deckelwandung eine Struktur aufweisen, die durch Strukturierung und Aktivierung mittels eines Laser und anschließende chemische Metallisierung hergestellt ist, und die eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der der Grundplatte (6) abgewandten Oberseite der Deckelplatte und einer der Grundplatte (6) zugewandten Verbindungsfläche (11) der Deckelwandung bilden.Package according to one of claims 2 to 5, wherein the outer walls of the cover wall have a structure which is produced by structuring and activation by means of a laser and subsequent chemical metallization, and which has an electrically conductive connection between that of the base plate ( 6 ) facing away from the top of the cover plate and one of the base plate ( 6 ) facing connection surface ( 11 ) form the cover wall. Package nach Anspruch 6, wobei die Außenwände der Deckelwandung senkrecht zur Deckelplatte verlaufen.The package of claim 6, wherein the outer walls of the Cover wall run perpendicular to the cover plate. Package nach Anspruch 6, wobei die Außenwände der Deckelwandung senkrecht zur Deckelplatte mittig geteilt sind, und die Teilflächen (14) der Außenwände jeweils um einen vorbestimmten Winkel (α) nach außen geneigt sind.Package according to claim 6, wherein the outer walls of the cover wall are divided in the middle perpendicular to the cover plate, and the partial surfaces ( 14 ) of the outer walls are each inclined outwards by a predetermined angle (α). Package nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die Innenwände (14–1) der Deckelwandung um einen vorbestimmten Winkel (α) nach innen geneigt sind.Package according to one of claims 2 to 8, wherein the inner walls ( 14-1 ) of the cover wall are inclined inwards by a predetermined angle (α). Package nach Anspruch 9, wobei an den Innenwänden (14–1) eine Leitungs- und Anschlusstruktur (12) vorgesehen sind, die durch Strukturierung und Aktivierung mittels eines Lasers und anschließende chemische Metallisierung hergestellt ist.Package according to claim 9, wherein on the inner walls ( 14-1 ) a line and connection structure ( 12 ) are provided, which is produced by structuring and activation by means of a laser and subsequent chemical metallization. Package nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei die Grundplatte (6) auf der dem Deckel (9) zugewandten Oberseite eine elektrische Anschluss- und Leiterstruktur (7) und auf der dem Deckel (9) abgewandten Unterseite eine Ball Grid Struktur (5) aufweist.Package according to one of claims 2 to 10, wherein the base plate ( 6 ) on the lid ( 9 ) facing top an electrical connection and conductor structure ( 7 ) and on the lid ( 9 ) opposite bottom of a ball grid structure ( 5 ) having. Package nach Anspruch 11, wobei in der Grundplatte (6) eine oder mehrere Mikrobohrungen (13) vorgesehen sind, die durch Aktivierung mittels eines Lasers und anschließender chemischer Metallisierung des Werkstoffes hergestellt sind und die eine elektrisch leitende Verbindung (8) zwischen der Oberseite und der Unterseite bilden.Package according to claim 11, wherein in the base plate ( 6 ) one or more micro holes ( 13 ) are provided, which are produced by activation by means of a laser and subsequent chemical metallization of the material and which have an electrically conductive connection ( 8th ) between the top and bottom. Package nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Seitenkanten der Grundplatte (6) eine Struktur aufweisen, die durch Strukturierung und Aktivierung mittels eines Lasers und anschließender chemischer Metallisierung hergestellt ist, und die eine elektrisch leitende Verbindung (8) zwischen der Oberseite und der Unterseite bilden.Package according to claim 11 or 12, wherein the side edges of the base plate ( 6 ) have a structure which is produced by structuring and activation by means of a laser and subsequent chemical metallization, and which has an electrically conductive connection ( 8th ) between the top and bottom. Package nach Anspruch 13, wobei die Seitenkanten der Grundplatte (6) senkrecht zur Grundplatte (6) mittig geteilt sind, und die Teilflächen (16) der Seitenkanten jeweils um einen vorbestimmten Winkel nach außen geneigt sind.The package of claim 13, wherein the side edges of the base plate ( 6 ) perpendicular to the base plate ( 6 ) are divided in the middle, and the partial areas ( 16 ) the side edges are each inclined outwards by a predetermined angle. Package nach Anspruch 13, wobei die Seitenkanten senkrecht zur Grundplatte (6) verlaufen und die Struktur der Seitenkanten zylindrische Einkerbungen (15) aufweisen.Package according to claim 13, wherein the side edges perpendicular to the base plate ( 6 ) and the structure of the side edges has cylindrical notches ( 15 ) exhibit. Package nach Anspruch 15, wobei die zylindrischen Einkerbungen (15) durch senkrechte Bestrahlung für eine vorbestimmte Zeit mittels eines Laserstrahles mit reduziertem, insbesondere halbiertem Strahldurchmesser hergestellt sind.The package of claim 15, wherein the cylindrical notches ( 15 ) are produced by vertical irradiation for a predetermined time by means of a laser beam with a reduced, in particular halved beam diameter. Verfahren zur Herstellung eines Packages für ein modulares Baukastensystem, insbesondere Mikrosystem, mit folgenden Schritten: Bereitstellen eines Ober- und eines Unterteiles aus einem metallorganischen Werkstoff; Strukturieren des Ober- und und des Unterteiles durch Bestrahlung mit einem Laserstrahl; und chemische Metallisierung der bestrahlten Bereiche zur Herstellung von elektrischen Leitungs- und/oder Anschlussstrukturen.Process for producing a package for a modular Modular system, in particular microsystem, with the following steps: Provide an upper and a lower part made of an organometallic material; Structure the upper and lower parts by irradiation with a laser beam; and chemical metallization of the irradiated areas for production of electrical line and / or connection structures.
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