电子系统及用于制造电子系统的制造方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电子系统（200），其具有：载体（202）；至少一个布置在载体（202）上的无线电芯片（204）；布置在无线电芯片（204）上的间隔保持器（206），所述间隔保持器具有拥有预先定义的介电常数的材料（210）；和至少一个布置在无线电芯片（204）上的电子器件（208；300）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电子系统、一种用于制造电子系统的制造方法、一种用于制造电子系统的装置以及一种相应的计算机程序产品。
技术介绍
多个IC芯片、即具有布置在其上的电子电路的半导体衬底单独被接合并且模制在壳体中。历来也存在包含两个或更多个芯片的模制壳体。这例如在加速度传感器、转速传感器和组合传感器中是该情况。在提高的微型化和更高的集成的过程中，越来越多的芯片被构建在壳体中，例如两个MEMS芯片、三个ASIC和一个微控制器。在“物联网”领域中发展的范围内的下个集成步骤是MEMS传感器与高集成的模制壳体（例如BGA、LGA）中的微控制器和无线电芯片的组合。
技术实现思路
在该背景下，利用在此提出的方案提出一种电子系统，该系统例如由至少一个无线电芯片以及至少一个其他IC（ASIC、传感器、微控制器）构成。有利的构型从相应的从属权利要求和以下的描述中得出。为了构建所述的电子组件，这些电子组件有利地相叠地布置在模制壳体中，以便最小化电路板上的面积消耗进而实现相对于构建单个组件的决定性的优点。在此，关于其横向尺寸较大的组件适宜地进一步下面地位于堆叠中。这可以导致，无线电芯片是堆叠中的最下面的或下面组件之一。在堆叠中构建无线电芯片的情况下的主要挑战在于，布置在无线电芯片上的组件能够在无线电芯片的功能运转方面影响该无线电芯片。影响的效果能够继续发展，使得无线电芯片在特定的区域中不再起作用、即例如引起改变的输出功率或移动发送和接收频率。这可以导致，无线电芯片不能再与其他设备进行通信。一个示例是应该根据蓝牙规范4.0进行无线电通信的无线电芯片，但是其频率发生器由于其堆叠结构中的组件布置受其他组件影响，使得无线电芯片不再在特定的通道38、39和40上发送“广告”包，而是非定义地在旁边的通道上发送，并且因此对于其他的蓝牙设备是不再可见的。无线电芯片在其特性上受其环境影响。通常，无线电芯片位于模制壳体中并且利用模制物来覆盖。该材料通过其介电导电性、即通过材料的介电常数影响无线电芯片的无线电特性。无线电芯片的设计必须考虑该材料在其厚度上在无线电芯片的有效无线电范围之上以及关于其介电常数加以考虑。在将这样的无线电芯片与其他芯片构建的情况下，在所述其他芯片中无线电芯片进一步下面地位于堆叠中，现在位于无线电芯片之上的材料必然改变。其他组件的材料典型地是具有比模制材料的介电常数明显更高的介电常数的二氧化硅。为了无线电芯片仍然可靠地在特定的区域中在整个特定的应用范围（温度、供电电压、可用的外部振荡器）上进行无线电通信，基本上存在两个策略。一方面，可以重新设计无线电芯片并且将其适配于新的环境，但是这伴随着高的成本。在本专利技术的范围内提出，在无线电芯片之上引入具有足够厚度并且具有与模制材料相似的介电常数的间隔保持器。无线电芯片此外可以在没有限制的情况下并且与温度无关地在特定的无线电频带中进行无线电通信。根据在此提出的方案，可以有利地实现壳体或SIP（封装中的系统），在所述壳体或SIP中不同的芯片或电子器件被堆叠到无线电芯片上。无线电芯片的可能的重设计的必要性因此可以成功地被回避。提出一种具有以下特征的电子系统：载体；至少一个布置在载体上的无线电芯片；布置在无线电芯片上的间隔保持器，该间隔保持器具有拥有预先定义的介电常数的材料；和至少一个布置无线电芯片或间隔保持器上或之上的电子器件。电子系统可以被理解为所提及的特征的装置，所述特征分别可以以微型化规格存在。这样的电子系统可以在“物联网”或“IoT”（“Internet of Things”）的广泛分散的范围内用于无线信息处理和/或设备控制。载体可以是用于承载电子系统的其余组件和/或用于给电子系统的其余组件供应电压的衬底或电路板。无线电芯片可以被理解为一种电子器件，该电子器件被构造用于例如在预先定义或所期望的无线电频带内发送和/或接收电磁辐射。间隔保持器可以被构造用于保证无线电芯片的特别是高频区段到电系统的布置在无线电芯片上的组件的预先定义的距离并且因此保证在特定区域中的起作用。为了表示间隔保持器也可用英文表示：Spacer（间隔器）。介电常数说明介质对于电场的介电导电性或通过性。经常使用的过时的同义词是介电常量。预先定义的介电常数可以被标明为材料的介电系数与真空的介电系数的比值下的材料的相对介电系数或通过性，真空的介电系数被预先给定为目标大小，借助该目标大小在制造电子系统时选择所涉及的材料。电子器件可以是由微系统技术和/或电子电路（ASIC）构成的部件，该部件被构造用于与无线电芯片共同作用地满足电子系统的预先定义的功能。特别是，载体、无线电芯片和间隔保持器可以被成形为层或薄层或板并且以上述的顺序直接相叠地堆叠地存在，其中载体构成堆叠的基底。根据在此提出的电子系统的一种实施方式，间隔保持器的材料可以具有以下介电常数，该介电常数位于包围电子器件的浇注材料的介电常数的公差范围内，该介电常数特别是小于10并且典型地为3至5。间隔保持器在此可以完全或部分地由二氧化硅构成。在该实施方案中，间隔保持器可以特别成本适宜地制造。间隔保持器还可以具有至少一种另外的具有另外的预先定义的介电常数的材料。另外的材料可以布置在材料的朝向载体的第一主侧上和/或在材料的背向载体的与第一主侧相对的第二主侧上。利用该实施方式，除了还更精确地确定预先定义的介电常数之外，间隔保持器可以具有其他的超出无线电芯片的间隔的功能。例如间隔保持器的预先定义的厚度可以位于50和200μm之间。在此，特别有利的是在此提出的方案的一种实施方式，其中间隔保持器的预先定义的厚度位于70和90μm之间。厚度在此可以表示间隔保持器的第一主侧和第二主侧之间的间隔。间隔保持器的在此提出的厚度允许电子系统以特别对于物联网有利的微型化规格的生产。根据电子系统的一种实施方式，材料和/或另外的材料可以被构造为用于粘附到无线电芯片的与间隔保持器相邻的主侧上的粘附剂。通过该方式，本来为了构造电子系统所需的元件可以容易地满足无线电芯片的间隔的附加功能。在生产中不产生附加成本或仅仅产生少的附加成本并且不产生发展花费。根据另一种实施方式，电子系统还可以具有壳体。壳体可以被构造用于至少包围电子器件。因此可以容易地保护电子系统以免外部影响。此外，堆状的电子系统的各个组件可以附加地被固定。预先定义的介电常数或预先定义的介电常数与另外的预先定义的介电常数的和特别是可以在公差范围内对应于壳体的介电常数。公差范围例如可以被制定成，使得预先定义的介电常数或预先定义的介电常数的和与壳体的介电常数的偏差不大于百分之十。因此可以有利地放弃无线电芯片的频率适配或改变并且在制造电子系统时节省成本和时间。此外可以设想在此提出的方案的一种实施方式，其中电子器件和/或无线电芯片被构造为用于控制至少一个执行器和/或用于分析信息的计算单元和/或被构造为用于检测至少一个物理参量的传感器。本专利技术的这样的实施方式提供电子系统的非常紧凑的结构形式与应用在不同的环境情形中的大的灵活性的优点。电子系统还可以具有另外的电子器件。另外的电子器件例如可以布置在电子器件上。利用该实施方式可以有利地给电子系统扩展其他功能。因此电子系统可以更多方面地被使用和/或更复杂的任务。电子器件例如可以被构造为用于控制和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子系统（200），具有以下特征：载体（202）；至少一个布置在载体（202）上的无线电芯片（204）；布置在无线电芯片（204）上的间隔保持器（206），所述间隔保持器具有拥有预先定义的介电常数的材料（210）；和至少一个布置在无线电芯片（204）上或之上的电子器件（208；300）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.25 DE 102014203385.31. 一种电子系统（200），具有以下特征：载体（202）；至少一个布置在载体（202）上的无线电芯片（204）；布置在无线电芯片（204）上的间隔保持器（206），所述间隔保持器具有拥有预先定义的介电常数的材料（210）；和至少一个布置在无线电芯片（204）上或之上的电子器件（208；300）。2. 根据权利要求1所述的电子系统（200），其特征在于，所述材料（210）具有以下介电常数，所述介电常数在公差范围内对应于包围电子器件（208；300）的浇注材料的介电常数，特别是其中所述材料的介电常数小于10并且理想情况下位于3和5之间。3. 根据上述权利要求之一所述的电子系统（200），其特征在于，间隔保持器（206）还具有至少一种另外的具有另外的预先定义的介电常数的材料（306），其中另外的材料（306）被布置在材料（210）的朝向载体（202）的第一主侧（308）上和/或布置在材料（210）的与第一主侧（308）相对的背向载体（202）的第二主侧（310）上。4. 根据权利要求3所述的电子系统（200），其特征在于，间隔保持器（206）的预先定义的厚度位于50和200μm之间，其中所述厚度表示间隔保持器（206）的第一主侧和第二主侧之间的间隔。5. 根据权利要求3或4所述的电子系统（200），其特征在于，材料（210）和/或另外的材料（306）被构造为用于粘附到无线电芯片（204）的与间隔保持器（206）相邻的主侧（314）上的粘附剂（312）。6. 根据上述权利要求之一所述的电子系统（200），其特征在于，电子系统（200）还具有壳体（302），所述壳体被构造用于至少包围电子器件（208；300）。7. 根据权利要求6所述的电子系统（200），其特征在于，预先定义的介电常数或预先定义的介电常数与另外的预先定义的介电常数的和在预先定义的公差范围内对应于壳体（302）的与无线电芯片（204）相邻的部分的介电常数。8. 根据上述权利要求之一所述的电子系统（200），其特征在于，电子器件（208...

【专利技术属性】
技术研发人员：R卡克，M布伦德尔，LM哈斯，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE