TRÄGER MIT EINGEBETTETER ELEKTRISCHER VERBINDUNG, BAUELEMENT MIT DEM GLEICHEN UND HERSTELLUNGSVERFAHREN EINES SOLCHEN TRÄGERS

Ein Träger mit einem Leiterrahmen, ein Bauelement mit einem Träger und ein Verfahren zur Herstellung eines Trägers werden angegeben.

Leadframe-basierte Substrate etwa für LEDs sind in der Feinheit ihrer Strukturen begrenzt und bieten oft keine ideale Möglichkeit hinsichtlich der Umverdrahtung. Eine Umverdrahtung in einem sogenannten QFN-Bauteil (Quad Flat No- Lead Bauteil) ist in der Praxis sogar derart eingeschränkt, dass sie oft nicht Betracht gezogen wird. Stattdessen werden oft Bonddrähte benutzt. Vor einem Spritzgieß-Prozess ist das Drahtbonden (wire-bonding) jedoch nur auf Vollmaterial- Flächen möglich, da sich unter jedem Bonddraht ein Lötpad befindet, das nach dem Spritzgieß-Prozess in einer Kavität und ausreichend weit weg von Wänden der Kavität liegen sollte. Die Kompaktheit eines Bauelements mit einer solchen Struktur wird daher negativ beeinflusst.

Eine Aufgabe ist es, einen kompakten und vereinfacht herstellbaren Träger, insbesondere ein kompaktes und vereinfacht herstellbares Bauelement mit einem solchen Träger, anzugeben. Eine weitere Aufgabe ist es, ein kostengünstiges und vereinfachtes Verfahren zur Herstellung eines kompakten Trägers anzugeben.

Diese Aufgaben werden durch den Träger gemäß dem unabhängigen Anspruch sowie durch das Verfahren zur Herstellung des Trägers gemäß einem weiteren unabhängigen Anspruch gelöst. Weitere Ausgestaltungen Trägers oder des Verfahrens zur Herstellung des Trägers sind Gegenstand der weiteren Ansprüche .

Hier wird eine Möglichkeit vorgeschlagen, einen Träger, zum Beispiel in Form eines Leiterrahmen-basierten Substrats, etwa in Form eines sogenannten Rt-QFN-Substrats (route-able Quad Flat No-Lead Substrate), durch zumindest eine eingebettete elektrische Verbindung oder durch mehrere eingebettete elektrische Verbindungen zu ergänzen. Zum Beispiel kann in den Träger eine elektrische Verbindung oder eine Mehrzahl von elektrischen Verbindungen eingebettet werden. Die elektrische Verbindung kann eine Verdrahtung sein, zum Beispiel in Form eines Metalldrahts oder eines Metallbändchens, etwa in Form eines Kupferdrahts oder eines Kupfer-Bändchens. Die elektrische Verbindung kann auch als planare elektrische Verbindung ausgeführt sein. Zum Beispiel kann zunächst ein Dielektrikum aufgebracht und darauf ein elektrische Kontakt abgeschieden werden. Falls erforderlich kann eine weitere Folien auf die elektrische Verbindung aufgebracht werden. Das Ausbilden der elektrischen Verbindung ist nicht nur auf Drahtverbinden (Wire-Bonding) als Technologie beschränkt. Weitere alternative Methoden können zur Anbringung der elektrischen Verbindung, insbesondere einer planaren elektrischen Verbindung, angewandt werden.

Dies ermöglicht eine komplexere Umverdrahtung bei deutlicher Platzersparnis, spart Kosten, und führt zu Verbesserungen bei herkömmlichen Produkten und Prozessen. Zum Beispiel kann bei einem Vergussprozess, Moldprozess oder bei Silikonprozessen auf ein rückseitiges Klebeband auf dem Träger verzichtet werden. Das Anbringen und Kontaktieren von Halbleiterchips auf einem solchen Träger oder die Montage eines solchen Trägers kann vereinfacht durchgeführt werden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Trägers weist dieser zumindest einen Leiterrahmen, einen Formkörper und eine elektrische Verbindung auf, wobei die elektrische Verbindung im Formkörper eingebettet ist.

Der Leiterrahmen kann in lateralen Richtung von dem Formkörper zumindest bereichsweise umschlossen sein. Zum Beispiel weist der Leiterrahmen Teilbereiche oder Teilabschnitte auf, die in lateralen Richtungen voneinander räumlich beabstandet sind. Die Teilbereiche und/oder Teilabschnitte des Leiterrahmens können von dem Formkörper lateral umschlossen und dadurch miteinander mechanisch verbunden sein. Es ist jedoch möglich, dass der Leiterrahmen einige Teilbereiche und/oder Teilabschnitte aufweist, die auf dem Formkörper angeordnet, jedoch nicht von dem Formkörper lateral umschlossen sind. Zum Beispiel grenzen diese Teilbereiche und/oder Teilabschnitte unmittelbar an den Formkörper an.

Bei einem QFN-Träger oder QFN-Bauelement ist es möglich, dass äußere Seitenflächen des Leiterrahmens teilweise oder vollständig vom Material des Formkörpers bedeckt sind. Es ist jedoch auch möglich, dass der Leiterrahmen und der Formkörper entlang der lateralen Richtung bereichsweise bündig miteinander abschließen. Zum Beispiel weist der Formkörper eine Seitenfläche auf, auf der der Leiterrahmen bereichsweise zugänglich ist. Es ist weiterhin möglich, dass der Formkörper mehrere solcher Seitenflächen aufweist, auf denen der Leiterrahmen bereichsweise freigelegt ist. Die Seitenflächen des Leiterrahmens können bereichsweise durch Oberflächen des Formkörpers gebildet sein. Bei einem QFN-Substrat oder bei einem QFN-Träger ragt der Leiterrahmen jedoch insbesondere nicht seitlich aus dem Formkörper heraus. Der Formkörper kann zusammenhängend und/oder einstückig ausgeführt sein.

Unter einer lateralen Richtung wird eine Richtung verstanden, die insbesondere parallel zu einer Haupterstreckungsfläche des Leiterrahmens oder parallel zu einer Montagefläche des Leiterrahmens verläuft. Unter einer vertikalen Richtung wird eine Richtung verstanden, die insbesondere senkrecht zu der Haupterstreckungsfläche des Leiterrahmens oder zu der Montagefläche des Leiterrahmens gerichtet ist. Die vertikale Richtung und die laterale Richtung sind orthogonal zueinander .

Der Formkörper kann aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet sein. Zum Beispiel ist der Formkörper aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere aus einem Vergussmaterial und/oder aus einer Spitzgussmasse, aus Silikon, aus Kunstharz oder aus ähnlichen Materialien gebildet .

Die elektrische Verbindung kann in Form eines Metalldrahts ausgeführt sein, zum Beispiel in Form eines Kupferdrahts. Neben Kupfer sind auch andere Metalle geeignet. Die elektrische Verbindung ist eingerichtet, insbesondere voneinander räumlich beabstandete Teilabschnitte und/oder Teilbereiche des Leiterrahmens miteinander elektrisch zu verbinden. Außer an den Kontaktstellen mit dem Leiterrahmen kann die elektrische Verbindung vollständig in dem Formkörper eingebettet sein. Der Träger kann eine Mehrzahl von solchen eingebetteten elektrischen Verbindungen aufweisen. Es ist möglich, dass die elektrische Verbindung als planare elektrische Verbindung ausgeführt ist.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Trägers weist dieser eine erste Elektrode und eine von der ersten Elektrode verschiedene zweite Elektrode auf. Der Leiterrahmen weist einen ersten Teilbereich und einen von dem ersten Teilbereich lateral beabstandeten zweiten Teilbereich auf. Der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich können derselben Elektrode des Trägers zugeordnet sein. Zum Beispiel über den Formkörper sind der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich miteinander mechanisch verbunden. Insbesondere über die elektrische Verbindung sind der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich miteinander elektrisch leitend verbunden.

Der Leiterrahmen weist einen Teilabschnitt auf, der einer der Elektroden des Trägers zugeordnet oder elektrisch neutral ausgestaltet sein kann. Insbesondere befindet sich der Teilabschnitt in einer lateralen Richtung zumindest bereichsweise zwischen dem ersten Teilbereich und dem zweiten Teilbereich. In Draufsicht kann der Teilabschnitt von der elektrischen Verbindung überbrückt bzw. unterbrückt sein. In Draufsicht kann der Teilabschnitt mit der elektrischen Verbindung überlappen. Durch den Formkörper ist der Teilabschnitt jedoch von der elektrischen Verbindung elektrisch isoliert.

In mindestens einer Ausführungsform eines Trägers weist dieser einen Formkörper und einen Leiterrahmen auf. Der Träger weist eine erste Elektrode und eine von der ersten Elektrode verschiedene zweite Elektrode auf, wobei die erste Elektrode einen ersten Teilbereich des Leiterrahmens, einen zweiten Teilbereich des Leiterrahmens und eine elektrische Verbindung aufweist, und wobei die elektrische Verbindung den ersten Teilbereich mit dem zweiten Teilbereich elektrisch leitend verbindet. Der erste Teilbereich ist durch einen Zwischenbereich von dem zweiten Teilbereich lateral beabstandet. Der Leiterrahmen weist zumindest einen Teilabschnitt auf, der sich zumindest bereichsweise im Zwischenbereich und somit in lateralen Richtungen zwischen dem ersten Teilbereich und dem zweiten Teilbereich der ersten Elektrode befindet. Der Zwischenbereich ist zumindest teilweise vom Formkörper aufgefüllt oder grenzt unmittelbar an den Formkörper an. Die elektrische Verbindung ist in dem Formkörper eingebettet.

Durch die Einbettung der elektrischen Verbindung im Formkörper kann die Umverdrahtung der Teilbereiche des Leiterrahmens sicher durchgeführt werden. Aufgrund der Einbettung im Formkörper ist die elektrische Verbindung vor äußeren Umwelteinflüssen oder vor äußeren mechanischen Einflüssen ausreichend geschützt. Zudem können mögliche elektrische Kurzschlüsse zwischen der elektrischen Verbindung und weiteren Teilabschnitten des Leiterrahmens oder weiteren elektrischen Verbindungen des Trägers weitgehend verhindert werden. Durch die Einbettung der elektrischen Verbindung oder der elektrischen Verbindungen im Formkörper kann der Träger besonders kompakt und mechanisch stabil ausgeführt sein.

Der Leiterrahmen kann bereichsweise eine Montagefläche zur Aufnahme eines Halbleiterchips aufweisen, wobei die Montagefläche frei von einer Bedeckung durch Material des Formkörpers ist. Der Formkörper befindet sich insbesondere auf der Rückseite des Leiterrahmens oder des Trägers. Die Rückseite des Trägers kann bereichsweise durch Oberflächen des Formkörpers gebildet sein. Der Träger weist eine Vorderseite auf, die bereichsweise durch die Montagefläche gebildet ist. In Draufsicht auf die Vorderseite des Trägers kann der Leiterrahmen frei von einer Bedeckung durch Material des Formkörpers sein. Der Formkörper unterscheidet sich somit von einer Verkapselungsschicht, die zum Beispiel auf der Vorderseite des Trägers angeordnet ist und etwa den Halbleiterchip oder mögliche Bonddraht-Verbindungen oder planare elektrische Verbindungen bedeckt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Trägers ist der Teilabschnitt durch den Formkörper von der elektrischen Verbindung elektrisch isoliert. In Draufsicht auf den Formkörper kann der Teilabschnitt mit der elektrischen Verbindung überlappen. Der Teilabschnitt kann somit von der elektrischen Verbindung lateral überbrückt sein.

Es ist möglich, dass der Träger eine Mehrzahl von ersten Teilbereichen, eine Mehrzahl von zweiten Teilbereichen und/oder eine Mehrzahl von Teilabschnitten aufweist. Der Träger kann eine Mehrzahl von elektrischen Verbindungen aufweisen, die jeweils in dem Formkörper eingebettet sind, wobei die im Formkörper eingebetteten elektrischen Verbindungen jeweils zwei Teilbereiche miteinander elektrisch leitend verbinden und dabei einen der Teilabschnitte überbrücken. Die Teilbereiche und die Teilabschnitte des Leiterrahmens können als Leiterbahnen oder als Anschlusspads, etwa als Löt-Pads oder als Chip-Pads, ausgeführt sein. Insbesondere ist es möglich, dass der erste Teilbereich, der zweite Teilbereich oder der Teilabschnitt eine Montagefläche zur Aufnahme eines Halbleiterchips oder eine Anschlussfläche zur Aufnahme einer Bonddraht-Verbindung oder einer planaren elektrischen Verbindung aufweist. Weiterhin ist es möglich, dass der Teilabschnitt als ein elektrisch neutrales Element des Leiterrahmens ausgeführt ist.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Trägers ist der Teilabschnitt frei von einer lateralen Bedeckung durch Material des Formkörpers. Der Teilabschnitt weist eine der elektrischen Verbindung zugewandte Oberfläche auf, die direkt an den Formkörper angrenzen kann. Bis auf die der elektrischen Verbindung zugewandte Oberfläche kann der Teilabschnitt frei von einer Bedeckung durch Material des Formkörpers sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Trägers weist dieser eine Vorderseite auf, die zur Aufnahme zumindest eines Halbleiterchips eingerichtet ist. Die Vorderseite kann bereichsweise durch Oberflächen des ersten Teilbereichs des zweiten Teilbereichs und/oder des Teilabschnitts gebildet sein. Zum Beispiel ist die Vorderseite frei von einer Bedeckung durch Material des Formkörpers. Der Träger weist eine der Vorderseite abgewandte Rückseite auf. Die Rückseite kann bereichsweise durch Oberflächen des Leiterrahmens und bereichsweise durch Oberflächen des Formkörpers gebildet sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Trägers sind der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich in lateralen Richtungen vom Formkörper umschlossen. Durch den Formkörper können der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich miteinander mechanisch verbunden sein. Der Formkörper kann an weitere Teilabschnitte des Leiterrahmens unmittelbar angrenzen, wodurch die Teilabschnitte des Leiterrahmens ebenfalls mit den Teilbereichen des Leiterrahmens mechanisch verbunden sind. Der Formkörper kann zusammenhängend und einstückig ausgeführt sein. Es ist möglich, dass alle Bestandteile des Leiterrahmens, d.h. alle Teilabschnitte und alle Teilbereiche des Leiterrahmens, durch den Formkörper miteinander mechanisch verbunden sind.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Trägers sind der erste Teilbereich, der zweite Teilbereich und/oder der Teilabschnitt des Leiterrahmens aus demselben Material oder aus denselben Materialien gebildet.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Trägers ist der Teilabschnitt des Leiterrahmens weder Teilbereich der ersten Elektrode noch Teilbereich der zweiten Elektrode. Mit anderen Worten kann der Teilabschnitt im Betrieb eines Bauelements mit einem solchen Träger elektrisch neutral ausgeführt sein. Alternativ ist es möglich, dass der Teilabschnitt, der weder Teilbereich der ersten Elektrode noch Teilbereich der zweiten Elektrode, im Betrieb des Bauelements auf einem anderen elektrischen Potential als die erste Elektrode und die zweite Elektrode liegen kann. In diesem Fall ist der „elektrisch neutrale" Teilabschnitt nicht zwingend im Sinne von einem schwebenden Teilbereich (Englisch: floating) zu verstehen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Trägers ist der Teilabschnitt des Leiterrahmens als Abdichtlippe ausgeführt. Der als Abdichtlippe ausgeführte Teilabschnitt des Leiterrahmens ist beispielweise in lateraler Richtung zwischen dem ersten Teilbereich und dem zweiten Teilbereich der ersten Elektrode angeordnet. Der als Abdichtlippe ausgeführte Teilabschnitt kann zur Verhinderung einer Bedeckung des zweiten Teilbereichs zum Beispiel durch ein Vergussmaterial eingerichtet sein. Zum Beispiel wird auf dem Träger oder um den Träger herum ein Vergusskörper gebildet.

In Draufsicht kann der Vergusskörper den Leiterrahmen bereichsweise bedeckt. Aufgrund der Anwesenheit des als Abdichtlippe ausgeführten Teilabschnitts kann verhindert werden, dass das Vergussmaterial in innere Bereiche der Vorderseite des Trägers gelangt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Trägers sind der erste Teilbereich, der zweite Teilbereich und der Teilabschnitt des Leiterrahmens jeweils einstückig ausgeführt. Zum Beispiel ist der Teilabschnitt ein Teilbereich der zweiten Elektrode.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Trägers sind der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich jeweils aus mindestens zwei übereinander angeordneten Teilschichten gebildet. Der Leiterrahmen kann mindestens zwei Teilabschnitte aufweisen. Zum Beispiel ist der Formkörper mit der darin eingebetteten elektrischen Verbindung entlang der vertikalen Richtung zwischen den mindestens zwei Teilabschnitten angeordnet.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Trägers ist ein Teilabschnitt der mindestens zwei Teilabschnitte der zweiten Elektrode zugeordnet ist. Zum Beispiel ist ein weiterer Teilabschnitt der mindestens zwei Teilabschnitte weder Teilbereich der ersten Elektrode noch Teilbereich der zweiten Elektrode. Der Träger kann eine Mehrzahl von solchen Abschnitten aufweisen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Trägers weist der erste Teilbereich eine erste Teilschicht und eine auf der ersten Teilschicht angeordnete zweite Teilschicht auf. Der zweite Teilbereich kann eine erste Teilschicht und eine auf der ersten Teilschicht angeordnete zweite Teilschicht aufweisen. Insbesondere ist der Formkörper entlang der vertikalen Richtung zwischen der ersten Teilschicht des ersten Teilbereichs und der zweiten Teilschicht des ersten Teilbereichs angeordnet. Die erste Teilschicht des ersten Teilbereichs und die erste Teilschicht des zweiten Teilbereichs können aus demselben Material gebildet sein. Zum Beispiel sind die zweite Teilschicht des ersten Teilbereichs und die zweite Teilschicht des zweiten Teilbereichs aus demselben Material gebildet.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Trägers ist/sind der erste Teilbereich, der zweite Teilbereich oder/und der Teilabschnitt als elektrische Leiterbahn/en auf dem Formkörper ausgeführt. Der Träger kann eine Mehrzahl von solchen Teilabschnitten und Teilbereichen aufweisen. Durch die im Formkörper eingebetteten elektrischen Verbindungen können mehrere räumlich beabstandete Leiterbahnen, die einer ersten Elektrode zugeordnet sind, miteinander elektrisch leitend verbunden sein. Die weiteren räumlich beabstandeten Leiterbahnen, die einer zweiten Elektrode zugeordnet sind, können sich auf derselben Verdrahtungsebene wie die elektrischen Leiterbahnen der ersten Elektrode befinden. An den Kreuzungspunkten der Leiterbahnen können einige Leiterbahnen durch die im Formkörper eingebetteten elektrischen Verbindungen überbrückt sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Trägers weist der erste Teilbereich, der zweite Teilbereich oder der Teilabschnitt eine Montagefläche auf, die zur Aufnahme eines Halbleiterchips oder einer weiteren elektrischen Verbindung der ersten Elektrode oder einer weiteren elektrischen Verbindung der zweiten Elektrode eingerichtet ist. Die weitere elektrische Verbindung der ersten oder der zweiten Elektrode kann eine Bonddraht-Verbindung oder eine planare elektrische Verbindung sein. Zum Beispiel ist die weitere elektrische Verbindung, beispielsweise in Form einer Bonddraht-Verbindung oder in Form einer planaren elektrischen Verbindung, zur elektrischen Kontaktierung eines auf dem ersten Teilbereich, auf dem zweiten Teilbereich oder auf dem Teilabschnitt angeordneten Halbleiterchips eingerichtet.

In mindestens einer Ausführungsform eines Bauelements weist dieses einen Träger, insbesondere einen hier beschriebenen Träger, und zumindest einen Halbleiterchip auf. Der Halbleiterchip ist auf dem Träger angeordnet und kann mit dem Leiterrahmen elektrisch leitend verbunden sein. Der Halbleiterchip ist beispielweise von dem Formkörper räumlich beabstandet und ist somit von dem Formkörper insbesondere nicht bedeckt. Zum Beispiel ist der Halbleiterchip auf dem ersten Teilbereich, auf dem zweiten Teilbereich oder auf dem Teilabschnitt oder auf einem weiteren Teilbereich oder auf einem weiteren Teilabschnitt des Leiterrahmens angeordnet.

Der Halbleiterchip grenzt somit insbesondere nicht unmittelbar an den Formkörper an. Das Bauelement kann eine Mehrzahl von Halbleiterchips aufweisen, die auf unterschiedlichen Teilbereichen oder Teilabschnitten des Leiterrahmens angeordnet sind.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist dieses einen Vergusskörper auf. Der Vergusskörper kann einen Randbereich des Trägers oder des Leiterrahmens bedecken. Zum Beispiel können mehrere Teilbereiche oder mehrere Teilabschnitte des Leiterrahmens von dem Vergusskörper bedeckt sein. In Draufsicht kann der Vergusskörper einen inneren Bereich des Bauelements umrahmen. Es ist möglich, dass zumindest ein Teilabschnitt des Leiterrahmens als Abdichtlippe ausgeführt ist, die sich in Draufsicht entlang der lateralen Richtungen zwischen dem Vergusskörper und dem inneren Bereich des Bauelements befindet. Der als Abdichtlippe ausgeführte Teilabschnitt erstreckt sich zum Beispiel entlang einer Kante oder entlang mehrerer Kanten des inneren Bereiches des Bauelements. Auch ist es möglich, dass der als Abdichtlippe ausgeführte Teilabschnitt rahmenartig ausgeführt ist.

In mindestens einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines Trägers, insbesondere eines hier beschriebenen Trägers mit einem Leiterrahmen und einem Formkörper, wird eine zusammenhängende Metallschicht bereitgestellt. Trenngräben werden in der Metallschicht derart gebildet, dass die Metallschicht zunächst weiterhin zusammenhängend bleibt. Zumindest eine elektrische Verbindung wird in zumindest einem der Trenngräben angebracht. Die Trenngräben werden mit Material des Formkörpers aufgefüllt, wodurch die elektrische Verbindung im Formkörper eingebettet wird. Es werden weitere Trenngräben durch die Metallschicht hindurch zur teilweisen Freilegung des Formkörpers gebildet, wobei die weiteren Trenngräben jeweils mit einem der Trenngräben überlappen. Die zusammenhängende Metallschicht wird durch die Trenngräben und die weiteren Trenngräben in zumindest eine erste Elektrode und eine von der ersten Elektrode verschiedene zweite Elektrode unterteilt.

Die erste Elektrode umfasst zumindest einen ersten Teilbereich und einen zweiten Teilbereich des Leiterrahmens sowie die elektrische Verbindung, wobei die elektrische Verbindung den ersten Teilbereich mit dem zweiten Teilbereich elektrisch leitend verbindet. Der erste Teilbereich ist durch einen Zwischenbereich von dem zweiten Teilbereich lateral beabstandet. Der Leiterrahmen weist zumindest einen Teilabschnitt auf, der sich im Zwischenbereich und somit in lateralen Richtungen zwischen dem ersten Teilbereich und dem zweiten Teilbereich der ersten Elektrode befindet. Der Zwischenbereich ist zumindest teilweise von dem Formkörper aufgefüllt oder grenzt unmittelbar an den Formkörper an.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine weitere Metallschicht auf der Metallschicht und auf dem Formkörper gebildet. Der Formkörper ist in der vertikalen Richtung zwischen der Metallschicht und der weiteren Metallschicht angeordnet. Die weitere Metallschicht wird strukturiert aufgebracht oder nachträglich strukturiert, sodass die weitere Metallschicht zusätzliche Trenngräben aufweist. Die zusätzlichen Trenngräben können sich entlang der vertikalen Richtung durch die weitere Metallschicht hindurch erstrecken und die weitere Metallschicht in eine Mehrzahl von räumlich getrennten Teilschichten unterteilen.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein Formkörper oder ein Vergusskörper mittels eines Kunststoffformgebungsverfahrens oder mittels eines Vergussverfahrens auf und um den Leiterrahmen aufgebracht.

Unter einem Vergussverfahren oder einem

Kunststoffformgebungsverfahren wird allgemein ein Verfahren verstanden, mit dem eine Formmasse, bevorzugt unter Druckeinwirkung gemäß einer vorgegebenen Form ausgestaltet und erforderlichenfalls ausgehärtet wird. Insbesondere umfasst der Begriff „Vergussverfahren" oder „Kunststoffformgebungsverfahren" zumindest Dosieren/Dispensieren (dispensing), Jet-Dispensieren (jetting), Spritzen (molding), Spritzgießen (injection molding), Spritzpressen (transfer molding) und Formpressen (compression molding). Der Formkörper oder der Vergusskörper ist insbesondere aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere aus einem Vergussmaterial oder aus einem gießbaren Material gebildet. Insbesondere wird der Formkörper oder der Vergusskörper mittels eines foliengestützten Vergussverfahrens (Film-Assisted Molding) gebildet.

Das hier beschriebene Verfahren ist für die Herstellung eines hier beschriebenen Trägers oder Bauelements mit einem solchen Träger besonders geeignet. Die im Zusammenhang mit dem Träger oder mit dem Bauelement beschriebenen Merkmale können daher auch für das Verfahren herangezogen werden und umgekehrt.

Im folgenden Text sind weitere Aspekte der vorliegenden Offenbarung beschrieben, wobei die einzelnen Aspekte nummeriert sind, um die Bezugnahme auf Merkmale anderer Aspekte zu erleichtern.

Aspekt 1: Träger mit einem Formkörper und einem Leiterrahmen, bei dem

- der Träger eine erste Elektrode und eine von der ersten Elektrode verschiedene zweite Elektrode aufweist,

- die erste Elektrode einen ersten Teilbereich des Leiterrahmens, einen zweiten Teilbereich des Leiterrahmens und eine elektrische Verbindung aufweist, wobei die elektrische Verbindung den ersten Teilbereich mit dem zweiten Teilbereich elektrisch leitend verbindet,

- der erste Teilbereich durch einen Zwischenbereich von dem zweiten Teilbereich lateral beabstandet ist,

- der Leiterrahmen zumindest einen Teilabschnitt aufweist, der sich zumindest bereichsweise im Zwischenbereich und somit in lateralen Richtungen zwischen dem ersten Teilbereich und dem zweiten Teilbereich der ersten Elektrode befindet, und

- der Zwischenbereich zumindest teilweise vom Formkörper aufgefüllt ist oder unmittelbar an den Formkörper angrenzt, wobei die elektrische Verbindung in dem Formkörper eingebettet ist.

Aspekt 2: Träger nach Aspekt 1, bei dem der Teilabschnitt durch den Formkörper von der elektrischen Verbindung elektrisch isoliert ist und in Draufsicht auf den Formkörper mit der elektrischen Verbindung überlappt .

Aspekt 3: Träger nach einem der vorhergehenden Aspekte, bei dem der Teilabschnitt frei von einer lateralen Bedeckung durch Material des Formkörpers ist.

Aspekt 4: Träger nach einem der vorhergehenden Aspekte, der eine Vorderseite aufweist, die zur Aufnahme zumindest eines Halbleiterchips eingerichtet ist, wobei

- die Vorderseite bereichsweise durch Oberflächen des ersten Teilbereichs, des zweiten Teilbereichs und/oder des Teilabschnitts gebildet ist, und

- die Vorderseite frei von einer Bedeckung durch Material des Formkörpers ist.

Aspekt 5: Träger nach einem der vorhergehenden Aspekte, bei dem der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich in lateralen Richtungen vom Formkörper umschlossen sind, wodurch der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich durch den Formkörper miteinander mechanisch verbunden sind.

Aspekt 6: Träger nach einem der vorhergehenden Aspekte, bei dem der erste Teilbereich, der zweite Teilbereich und der Teilabschnitt des Leiterrahmens aus demselben Material gebildet sind.

Aspekt 7: Träger nach einem der Aspekte 1 bis 6, bei dem der Teilabschnitt des Leiterrahmens weder Teilbereich der ersten Elektrode noch Teilbereich der zweiten Elektrode ist.

Aspekt 8: Träger nach dem vorhergehenden Aspekt, bei dem der Teilabschnitt des Leiterrahmens als Abdichtlippe ausgeführt ist, die in lateraler Richtung zwischen dem ersten Teilbereich und dem zweiten Teilbereich der ersten Elektrode angeordnet ist, wobei der als Abdichtlippe ausgeführte Teilabschnitt zur Verhinderung einer Bedeckung des zweiten Teilbereichs durch ein Vergussmaterial eingerichtet ist.

Aspekt 9: Träger nach einem der Aspekte 1 bis 6, bei dem der erste Teilbereich, der zweite Teilbereich und der Teilabschnitt des Leiterrahmens jeweils einstückig ausgeführt sind, und der Teilabschnitt ein Teilbereich der zweiten Elektrode ist.

Aspekt 10: Träger nach einem der Aspekte 1 bis 8, bei dem der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich jeweils aus mindestens zwei übereinander angeordneten Teilschichten gebildet sind, wobei

- der Leiterrahmen mindestens zwei Teilabschnitte aufweist, und

- der Formkörper mit der darin eingebetteten elektrischen Verbindung entlang vertikaler Richtung zwischen den mindestens zwei Teilabschnitten angeordnet ist. Aspekt 11: Träger nach dem vorhergehenden Aspekt, bei dem

- ein Teilabschnitt der mindestens zwei Teilabschnitte der zweiten Elektrode zugeordnet ist, und

- ein weiterer Teilabschnitt der mindestens zwei Teilabschnitte weder Teilbereich der ersten Elektrode noch Teilbereich der zweiten Elektrode ist.

Aspekt 12: Träger nach einem der Aspekte 1 bis 8 oder 10 bis

11, bei dem

- der erste Teilbereich eine erste Teilschicht und eine auf der ersten Teilschicht angeordnete zweite Teilschicht aufweist, und

- der zweite Teilbereich eine erste Teilschicht und eine auf der ersten Teilschicht angeordnete zweite Teilschicht aufweist, wobei

- der Formkörper entlang vertikaler Richtung zwischen der ersten Teilschicht des ersten Teilbereichs und der zweiten Teilschicht des ersten Teilbereichs angeordnet ist,

- die erste Teilschicht des ersten Teilbereichs und die erste Teilschicht des zweiten Teilbereichs aus demselben Material gebildet sind, und

- die zweite Teilschicht des ersten Teilbereichs und die zweite Teilschicht des zweiten Teilbereichs aus demselben Material gebildet sind.

Aspekt 13: Träger nach einem der vorhergehenden Aspekte 1 bis

6 oder 9 bis 12, bei dem der erste Teilbereich, der zweite

Teilbereich oder/und der Teilabschnitt als elektrische

Leiterbahn/en auf dem Formkörper ausgeführt ist/sind. Aspekt 14: Träger nach einem der vorhergehenden Aspekte 1 bis 6 oder 9 bis 12, bei dem der erste Teilbereich, der zweite Teilbereich oder der Teilabschnitt eine Montagefläche aufweist, die zur Aufnahme eines Halbleiterchips oder einer weiteren elektrischen Verbindung der ersten Elektrode oder einer weiteren elektrischen Verbindung der zweiten Elektrode eingerichtet ist.

Aspekt 15: Bauelement mit dem Träger gemäß einem der vorhergehenden Aspekte und mit zumindest einem Halbleiterchip, wobei

- der Halbleiterchip auf dem Träger angeordnet und mit dem Leiterrahmen elektrisch leitend verbunden ist, und

- der Halbleiterchip von dem Formkörper räumlich beabstandet und somit von dem Formkörper nicht bedeckt ist.

Aspekt 16: Verfahren zur Herstellung eines Trägers mit einem Leiterrahmen und einem Formkörper mit folgenden Verfahrensschritten :

- Bereitstellen einer zusammenhängenden Metallschicht;

- Ausbilden von Trenngräben in der Metallschicht derart, dass die Metallschicht zunächst weiterhin zusammenhängend bleibt;

- Anbringen zumindest einer elektrischen Verbindung in zumindest einem der Trenngräben;

- Ausfällen der Trenngräben mit Material des Formkörpers, wodurch die elektrische Verbindung im Formkörper eingebettet wird; und

- Ausbilden von weiteren Trenngräben durch die Metallschicht hindurch zur teilweisen Freilegung des Formkörpers, wobei die weiteren Trenngräben jeweils mit einem der Trenngräben überlappen, sodass - die zusammenhängende Metallschicht durch die Trenngräben und die weiteren Trenngräben in zumindest eine erste Elektrode und eine von der ersten Elektrode verschiedene zweite Elektrode unterteilt wird,

- die erste Elektrode zumindest einen ersten Teilbereich und einen zweiten Teilbereich des Leiterrahmens sowie die elektrische Verbindung umfasst, wobei die elektrische Verbindung den ersten Teilbereich mit dem zweiten Teilbereich elektrisch leitend verbindet,

- der erste Teilbereich durch einen Zwischenbereich von dem zweiten Teilbereich lateral beabstandet ist,

- der Leiterrahmen zumindest einen Teilabschnitt aufweist, der sich im Zwischenbereich und somit in lateralen Richtungen zwischen dem ersten Teilbereich und dem zweiten Teilbereich der ersten Elektrode befindet, und

- der Zwischenbereich zumindest teilweise von dem Formkörper aufgefüllt ist oder unmittelbar an den Formkörper angrenzt.

Aspekt 17: Verfahren nach Aspekt 16, bei dem eine weitere Metallschicht auf der Metallschicht und auf dem Formkörper gebildet wird, wobei

- der Formkörper in vertikaler Richtung zwischen der Metallschicht und der weiteren Metallschicht angeordnet ist, und

- die weitere Metallschicht strukturiert aufgebracht oder nachträglich strukturiert wird, sodass die weitere Metallschicht zusätzliche Trenngräben aufweist, die sich entlang der vertikalen Richtung durch die weitere Metallschicht hindurch erstrecken und die weitere Metallschicht in eine Mehrzahl von räumlich getrennten Teilschichten unterteilen.

Weitere Ausführungsformen und Weiterbildungen des Trägers, Bauelements oder des Verfahrens zur Herstellung des Trägers oder des Bauelements ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren 1A bis 7C erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

Figuren 1A, 1B, IC und 2 schematische Darstellungen einiger

Ausführungsbeispiele eines Trägers in Schnittansichten,

Figuren 3, 4, 5A, 5B und 5C schematische Darstellungen einiger Ausführungsbeispiele eines Bauelements in Draufsichten und in Schnittansichten,

Figuren 6A, 6B, 6C, 6D und 6E schematische Darstellungen einiger Verfahrensschritte gemäß einem Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung eines Trägers, und

Figuren 7A, 7B und 7C schematische Darstellungen einiger weiterer Verfahrensschritte gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung eines Trägers .

Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren sind jeweils schematische Darstellungen und daher nicht unbedingt maßstabsgetreu. Vielmehr können vergleichsweise kleine Elemente und insbesondere Schichtdicken zur Verdeutlichung übertrieben groß dargestellt sein. In Figur 1A ist ein Träger 90 mit einem Leiterrahmen 10 schematisch in Schnittansicht dargestellt. Der Träger weist einen Leiterrahmen 10, einen Formkörper 3 und zumindest eine elektrische Verbindung 13 auf.

Der Leiterrahmen 10 weist zumindest einen ersten Teilbereich 11, einen zweiten Teilbereich 12 und einen Teilabschnitt 20 auf. Die Teilbereiche 11 und 12 sind zum Beispiel einer ersten Elektrode 1 des Leiterrahmens 10 zugeordnet. Entlang der lateralen Richtung ist der erste Teilbereich 11 durch einen Zwischenbereich 14 von dem zweiten Teilbereich 12 räumlich beabstandet. Der Teilabschnitt 20 befindet sich entlang der lateralen Richtung zumindest bereichsweise zwischen dem ersten Teilbereich 11 und dem zweiten Teilbereich 12. Durch die elektrische Verbindung 13 ist der erste Teilbereich 11 mit dem zweiten Teilbereich 12 elektrisch leitend verbunden. Dabei kann die elektrische Verbindung 13 den Zwischenbereich 14 lateral überbrücken.

Der Zwischenbereich 14 ist teilweise von dem Formkörper 3 aufgefüllt. Die elektrische Verbindung 13 ist in dem Formkörper 3 eingebettet. In Draufsicht überlappt der zwischen den Teilbereichen 11 und 12 angeordnete Teilabschnitt 20 mit der elektrischen Verbindung 13. Der Teilabschnitt 20 ist auf dem Formkörper 3 angeordnet und ist durch den Formkörper 3 von der elektrischen Verbindung 13 elektrisch isoliert. Da der Teilabschnitt 20 lediglich auf dem Formkörper 3 angeordnet ist und sich nicht durch den Formkörper 3 hindurch erstreckt, sind seine Seitenflächen vom Material des Formkörpers 3 nicht bedeckt. Der Teilabschnitt 20 weist eine dem Formkörper 3 abgewandte Oberfläche auf, die ebenfalls vom Material des Formkörpers 3 nicht bedeckt ist. Der Teilabschnitt 20 kann als elektrisch neutraler Teilabschnitt 20N oder als elektrisch nicht-neutraler Teilabschnitt 20E des Leiterrahmens 10 ausgeführt sein. Der elektrisch nicht-neutrale Teilabschnitt 20E kann einer zweiten Elektrode 2 des Leiterrahmens 10 zugeordnet sein. Der Leiterrahmen 10 weist einen weiteren Teilabschnitt 20 auf, der der zweiten Elektrode 2 zugeordnet ist. Entlang der lateralen Richtung ist der weitere Teilabschnitt 20 durch einen weiteren Zwischenbereich 14W von dem zweiten Teilbereich 12 des Leiterrahmens 10 räumlich beabstandet. Der weitere Zwischenbereich 14W ist teilweise von dem Formkörper 3 aufgefüllt.

Der Formkörper 3 kann zusammenhängend, insbesondere einstückig ausgeführt sein. Durch den Formkörper 3 sind die Teilbereiche 11 und 12 sowie die Teilabschnitte 20 miteinander mechanisch verbunden. Insbesondere grenzt der Formkörper 3 bereichsweise unmittelbar an die Teilbereiche 11 und 12 sowie an die Teilabschnitte 20 an.

Der Träger 90 weist eine Vorderseite 10V und eine der Vorderseite 10V abgewandte Rückseite 10R auf. Insbesondere ist die Rückseite 10R oder die Vorderseite 10V bereichsweise durch Oberflächen des Leiterrahmens 10 und bereichsweise durch Oberflächen Formkörpers 3 gebildet. Wie in Figur 1A schematisch dargestellt weisen der Zwischenbereich 14 und der weitere Zwischenbereich 14W Teilregionen auf, die nicht vom Material des Formkörpers 3 aufgefüllt sind. Abweichend von Figur 1A ist es möglich, dass diese Teilregionen mit einem Material einer Isolierungsschicht aufgefüllt sind. In diesem Fall kann die Vorderseite 10V bereichsweise durch Oberflächen des Leiterrahmens 10 und bereichsweise durch Oberflächen der Isolierungsschicht gebildet sein. Abweichend von Figur 1A ist möglich, dass der Träger 90 eine Mehrzahl von ersten Teilbereichen 11, eine Mehrzahl von zweiten Teilbereichen 12, eine Mehrzahl von elektrischen Verbindungen 13, eine Mehrzahl von elektrisch neutralen Teilabschnitten 20N, eine Mehrzahl von elektrisch nicht neutralen Teilabschnitten 20E und/oder eine Mehrzahl von weiteren Teilabschnitten 20 aufweist. In diesem Fall ist in der Figur 1A lediglich ein Ausschnitt des Trägers 90 schematisch dargestellt. Der Träger 90 kann eine Mehrzahl von solchen Ausschnitten aufweisen, die zum Beispiel unmittelbar aneinander angrenzen.

Ein in der Figur 1A dargestellter Träger 90 kann als 1,5- Schichten-Rt-QFN-Substrat oder als 1,5-Schichten-Rt-QFN- Träger bezeichnet werden. Ein solcher Träger bietet die Möglichkeit einer Umverdrahtung in zwei unabhängigen Ebenen, nämlich innerhalb des Formkörpers 3 und auf dem Formkörper 3.

Eine Umverdrahtungsebene erfolgt innerhalb des Formkörpers 3 durch die Einbettung der elektrischen Verbindung/en 13. Die elektrische Verbindung 13 kann ein Metalldraht etwa ein Bonddraht (bond-wire) sein. Bei einem durch eingebettete elektrische Verbindungen modifizierten Rt-QFN-Träger erfolgt die Umverdrahtung im Träger 90, nämlich im Formkörper 3.

Die eingebetteten elektrischen Verbindungen 13 stellen beim 1,5-Schichten-Rt-QFN-Träger eine elektrisch unabhängige Ebene dar, sodass eine sichere Umverdrahtung vereinfacht wird.

Durch die Einbettung der elektrischen Verbindung/en 13 sind größere Design-Freiheiten als bei zum Beispiel einer 2- Schichten-Leiterplatte (PCB: Printed Circuit Board) oder bei einem Keramikträger möglich. Insbesondere liegt die komplexe Umverdrahtung nicht an der Oberfläche des Trägers. Außerdem ist kein lateraler Überlapp von korrespondierenden Anschlussflächen (Englisch: pads) oder elektrischen Leiterbahnen (Englisch: leads) erforderlich. Zudem kann die Umverdrahtung zum Teil unterhalb dem Teilabschnitt 20 des Leiterrahmens 10 erfolgen, wobei der Teilabschnitt 20 als Chip-Pad zur Aufnahme eines Halbleiterchips, als Lötpad zur Aufnahme einer Bonddraht-Verbindung, einer planaren elektrischen Verbindung oder als Leiterbahn ausgeführt sein kann. Die Realisierung der Umverdrahtung im Formkörper 3 ist somit platzsparender möglich als bei einem herkömmlichen PCB.

Im Vergleich zu PCB-Substraten ist das Vergussverfahren oder das Kunststoffformgebungsverfahren zur Ausbildung des Formkörpers 3 oder eines Vergusskörpers 4 bei einem Leiterrahmen-basierten Träger kostengünstiger und auch einfacher durchzuführen. Zum Beispiel ist kein rückseitiges Klebeband beim Vergussverfahren oder beim

Kunststoffformgebungsverfahren erforderlich. Im Vergleich zu den PCB-Substraten haben Leiterrahmen-basierte Träger bessere thermische Eigenschaften. Auch sind die PCB-Substrate im Vergleich zum Leiterrahmen-basierten Träger im Design recht eingeschränkt. Zum Beispiel sind bei herkömmlichen QFN- Substraten keine frei schwimmenden Leiterbahnen oder Anschlussflächen, oder keine komplexen Strukturen sowie keine Umverdrahtung möglich. Durch eingebettete elektrische Verbindung 13 werden diese Nachteile bei einem hier beschriebenen Träger 90 beseitigt.

Figur 1B zeigt eine vereinfachte Darstellung des in der Figur 1A beschriebenen Trägers 90 mit dem Strompfad I. In Figur 1B ist schematisch dargestellt, dass der erste Teilbereich 11 über die im Formkörper 3 eingebettete elektrische Verbindung 13 mit dem zweiten Teilbereich 12 elektrisch leitend verbunden ist.

Figur IC zeigt, dass nicht nur zwei Teilbereiche 11 und 12 über eine elektrische Verbindung 13, sondern mehrere Teilbereiche 11 und 12 über mehrere im Formkörper 3 eingebettete elektrische Verbindungen 13 miteinander elektrisch leitend verbunden sein können. Die zumindest bereichsweise zwischen den Teilbereichen 11 und 12 angeordneten Teilabschnitte 20 sind auf dem Formkörper 3 angeordnet und weisen Überlappungen mit den jeweiligen elektrischen Verbindungen 13 auf. Solche Teilabschnitte 20 können als frei schwimmende Leiterbahnen oder als frei schwimmende Anschlussflächen etwa zur Aufnahme von Halbleiterchips oder von weiteren elektrischen Verbindungen bezeichnet werden. Auch ist es möglich, dass solche Teilabschnitte 20 elektrisch neutral ausgeführt sind.

Neben dem frei schwimmenden Teilabschnitt 20 oder neben den frei schwimmenden Teilabschnitten 20 weist der Leiterrahmen 10 einen weiteren Teilabschnitt 20 auf, der entlang der vertikalen Richtung durch den Formkörper 3 hindurch erstreckt. Ein solcher weiterer Teilbereich 20 ist in den Figuren 1A und 1B schematisch dargestellt. In den Figuren 1A bis IC erstrecken sich die Teilbereiche 11 und 12 entlang der vertikalen Richtung durch den Formkörper 3 hindurch. Abweichend hiervon ist es möglich, dass die Teilbereiche 11 und 12 lediglich auf dem Formkörper 3 angeordnet sind und sich nicht durch den Formkörper 3 hindurch erstrecken. Dies ist zum Beispiel in der Figur 3 oder 5A schematisch dargestellt . Das in der Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Trägers 90 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 1A dargestellten Ausführungsbeispiel eines Trägers 90. Im Unterschied hierzu weist der Träger 90 eine zusätzliche Umverdrahtungsebene auf der Vorderseite 10V auf. Im Vergleich mit Figur 1A ist der Träger 90 um 180° gedreht, wobei die zusätzliche Umverdrahtungsebene auf der Rückseite 10R des in der Figur 1A dargestellten Trägers 90 gebildet ist.

Gemäß Figur 2 weist der erste Teilbereich 11 eine erste Teilschicht 11A und eine auf der ersten Teilschicht 11A angeordnete zweite Teilschicht 11B auf. Der zweite Teilbereich 12 weist ebenfalls eine erste Teilschicht 12A und eine auf der ersten Teilschicht 12A angeordnete zweite Teilschicht 12B auf. Der Formkörper 3 ist entlang der vertikalen Richtung zwischen der ersten Teilschicht 11A des ersten Teilbereichs 11 und der zweiten Teilschicht 11B des ersten Teilbereichs 11 oder zwischen der ersten Teilschicht 12A des zweiten Teilbereichs 12 und der zweiten Teilschicht 12B des zweiten Teilbereichs 12 angeordnet. Der Teilabschnitt 20, der der zweiten Elektrode 2 zugeordnet ist, weist eine erste Teilschicht 2A und eine zweite Teilschicht 2B auf.

Des Weiteren weist der Leiterrahmen 10 mindestens zwei Teilabschnitte 20 auf, die auf unterschiedlichen Oberflächen des Formkörpers 3 angeordnet sind, sodass der Formkörper 3 mit der darin eingebetteten elektrischen Verbindung 13 entlang der vertikalen Richtung zwischen den mindestens zwei Teilabschnitten 20 angeordnet ist. Wie in der Figur 2 schematisch dargestellt können mehrere Teilabschnitte 20 zwischen dem ersten Teilbereich 11 und dem zweiten Teilbereich 12 des Leiterrahmens 10 angeordnet sein. Die im Zwischenbereich 14 angeordneten Teilabschnitte 20 erstrecken sich entlang der vertikalen Richtung nicht durch den Formkörper 3 hindurch. Diese Teilabschnitte 20 können daher als freischwimmende Teilabschnitte 20 des Leiterrahmens 10 bezeichnet werden. Die Teilbereiche 11 und 12 mit den Teilschichten 11A und 11B bzw. 12A und 12B erstrecken sich entlang der vertikalen Richtung durch den Formkörper 3 hindurch und werden in diesem Sinne nicht als freischwimmende Teilbereiche 11 und 12 des Leiterrahmens 10 bezeichnet.

Abweichend von Figur 2 ist es möglich, dass der Formkörper 3 sowohl die Teilbereiche 11 und 12 als auch den Teilabschnitt 20, der der zweiten Elektrode 2 zugeordnet ist, lateral umschließt. Auch in der Figur 2 ist lediglich ein Ausschnitt des Trägers 90 schematisch dargestellt. Der Träger 90 kann eine Mehrzahl von solchen aneinander angrenzenden Ausschnitten aufweisen.

Der in der Figur 2 dargestellte Träger 90 kann als 2- Schichten-Rt-QFN-Substrat oder als 2-Schichten-Rt-QFN-Träger bezeichnet werden. Ein solcher Träger bietet die Möglichkeit einer Umverdrahtung in drei unabhängigen Ebenen, nämlich auf der Vorderseite 10V, auf der Rückseite 10R des Leiterrahmens 10 sowie im Formkörper 3. Insbesondere sind Teiloberflächen des Leiterrahmens 10 auf der Vorderseite 10V und/oder auf der Rückseite 10R völlig frei gestaltbar. Die Teiloberflächen, die durch Oberflächen der Teilbereiche 11 und 12 oder durch Oberflächen der Teilabschnitte 20 gebildet sind, können als Montageflächen, Anschlussflächen, Lötpads, Chip-Pads usw. ausgeführt sein.

Bei einem 1,5-Schichten-Rt-QFN-Träger (vgl. Figur 1A-1C) bilden die eingebetteten elektrischen Verbindungen 13 eine elektrisch unabhängige Ebene, die auf Vorderseite 10V und/oder auf der Rückseite 10R nicht offen liegt. Es ist daher nicht erforderlich, die Umverdrahtung mit Lötstopplack abzudecken. Die Rückseite 10R des Trägers 10 kann vollständig flach ausgestaltet sein.

Bei einem 2-Schichten-Rt-QFN-Träger (vgl. Figur 2) stellen die eingebetteten elektrischen Verbindungen 13 eine dritte elektrisch unabhängige Ebene dar. Diese Form der Umverdrahtung erlaubt größere Design-Freiheiten als bei einem 2-Schichten-PCB oder bei einem Keramik-Substrat. Die eingebettete elektrische Verbindung 13 kann bei einem 2- Schichten-Rt-QFN-Träger gleich mehrere Leiterbahnen auf der Vorderseite 10V und/oder auf der Rückseite 10R zugleich kreuzen (vgl. Figur 3).

Eine Umverdrahtung mithilfe der eingebetteten elektrischen Verbindungen 13 ist ohne Einfluss auf die Gestaltung auf der Vorderseite 10V und/oder auf der Rückseite 10R möglich. Zum Beispiel weist die Rückseite 10R freiliegende Oberflächen des Leiterrahmens 10 auf, die zum Beispiel als Lötpads ausgeführt sind. Diese freiliegenden Oberflächen des Leiterrahmens 10 können durch freiliegende Oberflächen der Teilbereiche 11 und 12 oder der Teilabschnitte 20 gebildet sein. Die freiliegende Oberflächen der Teilbereiche 11 und 12 oder der Teilabschnitte 20 auf der Vorderseite 10V können als Montageflächen oder als Anschlussflächen ausgeführt sein, die zum Beispiel zur Aufnahme von Halbleiterchips 5 oder von weiteren elektrischen Verbindungen 13W oder 23W zum Beispiel in Form von Bonddrähten eingerichtet sind (vgl. Figuren 3, 4 und 5A und 5B). Die weiteren elektrischen Verbindungen 13W und/oder 23W können auch als planare elektrische Verbindungen ausgeführt sein. Zum Beispiel kann zunächst ein Dielektrikum aufgebracht und darauf ein elektrischer Kontakt abgeschieden werden. Falls erforderlich kann eine weitere Folien auf die weitere elektrische Verbindung 13W oder 23W aufgebracht werden. Es ist möglich, dass die auf der Vorderseite 10V befindlichen Teilabschnitte 20, 20N oder 20E Überlappungen oder keine Überlappungen mit den Oberflächen der Teilbereiche 11 und 12 oder der Teilabschnitte 20 auf der Rückseite 10R des Trägers 90 aufweisen.

Die Umverdrahtungsebene innerhalb des Formkörpers 3 liegt je nach Layout insbesondere nicht offen. Daher ist es nicht erforderlich, diese Umverdrahtungsebene abzudecken, zum Beispiel mit einem Lötstopplack. Mit einem geeigneten Layout des Trägers 90 ist es in vielen Fällen möglich, für ein neues Design einen bereits vorhandenen ASIC-Chip zu verwenden, bei dem die Anordnung der I/Os nicht direkt zum gewünschten Layout der Lötpads passt, ohne lange oder sich kreuzende Bonddrähte zu verwenden. Das spart erheblich die Entwicklungszeit und -kosten. Die Umverdrahtung kann außerdem sogar teilweise unter einem Bonddraht-Pad oder unter einem Chip-Pad, zum Beispiel für einen ASIC oder einen Photodioden- Chip, erfolgen. Dies führt zur drastischen Platzersparnis, sodass ein Bauelement 100 mit einem solchen Träger 90 möglichst kompakt und klein gestaltet werden kann.

Figur 3 zeigt eine mögliche Anwendung eines hier beschriebenen Trägers 90. Das Bauelement 100 weist einen Träger 90 und eine Mehrzahl von auf dem Träger 90 angeordneten Halbleiterchips 5 auf. Die ersten Teilbereiche 11 und die zweiten Teilbereiche 12 sind insbesondere als Leiterbahnen ausgeführt und einer ersten Elektrode 1 zugeordnet. Mehrere Teilabschnitte 20 oder 20E können als Leiterbahnen ausgeführt sein, die einer zweiten Elektrode 2 zugeordnet sind. Aufgrund der Umverdrahtung innerhalb des Formkörpers 3 können sich die Leiterbahnen auf derselben Umverdrahtungsebene befinden und einander kreuzen. An den Kreuzungspunkten gibt es eine Unterbrechung einer Leiterbahn, wobei die andere auf dem Formkörper 3 angeordnete Leiterbahne mit der im Formkörper 3 eingebetteten elektrischen Verbindung 13 überlappt oder kreuzt.

Der Leiterrahmen 10 weist weitere Teilbereiche 10E und weitere Teilabschnitte 20E auf. Insbesondere sind die weiteren Teilbereiche 10E der ersten Elektrode 1 zugeordnet. Die weiteren Teilabschnitte 20E können der zweiten Elektrode 2 zugeordnet sein. Die Halbleiterchips 5, die ASIC-Chips oder lichtemittierende Dioden oder andere elektrische oder optoelektronische Bauteile sein können, sind insbesondere auf den weiteren Teilbereichen 10E angeordnet und mit diesen elektrisch leitend verbunden. Die weiteren Teilabschnitte 20E sind insbesondere zur Aufnahme von weiteren elektrischen Verbindungen 23W eingerichtet. Die weiteren elektrischen Verbindungen 23W können Bonddrähte oder planare elektrische Verbindungen sein, die die Teilabschnitte 20E mit den Halbleiterchips 5 elektrisch leitend verbinden.

Figur 3 zeigt ein Bauelement 100 mit einer Mehrzahl von Halbleiterchips 5, die individuell, d.h. einzeln, elektrisch aktivierbar oder ansteuerbar sind. Dies ist zum Beispiel in der Figur 4 schematisch dargestellt. Gemäß den Figuren 3 und 4 kann das Bauelement 100 eine Mehrzahl von Elektrodenflächen aufweisen. Durch gezielte elektrische Kontaktierungen an den Elektrodenflächen können die Halbleiterchips 5 einzeln oder in Gruppen elektrisch aktiviert werden. Die Halbleiterchips 5 sind in diesem Sinne individuell elektrisch ansteuerbar. Gemäß den Figuren 3 und 4 sind die Halbleiterchips 5 matrixartig auf dem Träger 90 angeordnet. Insbesondere sind die Halbleiterchips 5 LEDs. Die einzelnen Halbleiterchips 5 können mit den Probenkontakten am Rand des Bauelements 100 durchgerastet werden, um die Funktionstüchtigkeit der einzelnen Halbleiterchips 5 zu testen. Das in den Figuren 3 und 4 dargestellte Bauelement 100 kann in kleinere Bauelemente 100 vereinzelt werden. Die elektrischen Leiterbahnen, d.h. die als Leiterbahnen ausgeführten Teilbereiche 11 und 12, können in Sägegräben liegen und können nach dem Vereinzeln komplett entfernt werden.

Figur 5A zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Trägers 90 bzw. eines Bauelements 100 mit einem solchen Träger 90.

Der Träger 90 weist einen Teilabschnitt 20 auf, der als elektrisch neutraler Teilabschnitt 20N ausgeführt ist. In Draufsicht kann der Teilabschnitt 20 mit einer Mehrzahl von im Formkörper 3 eingebetteten elektrischen Verbindungen 13 überlappen. Der Teilabschnitt 20N des Leiterrahmens 10 kann als Abdichtlippe ausgeführt sein, die in lateraler Richtung zwischen dem ersten Teilbereich 11 und dem zweiten Teilbereich 12 der ersten Elektrode 1 angeordnet ist. Der als Abdichtlippe ausgeführte Teilabschnitt 20N ist insbesondere zur Verhinderung einer Bedeckung des zweiten Teilbereichs 12 durch ein Vergussmaterial eines Vergusskörpers 4 eingerichtet. Ein solcher Vergusskörper 4 ist zum Beispiel in den Figuren 5B und 5C schematisch dargestellt.

Insbesondere umrahmt der Vergusskörper 4 einen inneren Bereich des Bauelements 100. In Draufsicht kann der Vergusskörper 4 den ersten Teilbereich 11 oder eine Mehrzahl von ersten Teilbereichen 11 teilweise oder vollständig bedecken. Aufgrund der Anwesenheit der als Abdichtlippe ausgeführten Teilabschnitts 20 kann beim Anbringen des Vergusskörpers 4 verhindert werden, dass Material des Vergusskörpers 4 zu dem inneren Bereich des Bauelements 100 und somit zu den Halbleiterchips 5 gelangt. Das Bauelement 100 kann eine Mehrzahl von Vergusskörpern 4 aufweisen, die jeweils einen der Halbleiterchips 5 lateral umgibt. Ein solches Bauelement 100 kann in kleinere Bauelemente 100 jeweils mit einem der Vergusskörper 4 vereinzelt werden.

Ein solches Bauelement 100 weist ein so genanntes deflashing- freies Design auf. Material des Vergusskörpers 4 kann effektiv von dem inneren Bereich des Bauelements 100 und somit von den Halbleiterchips 5 ferngehalten werden. Es ist zum Beispiel möglich, dass der Vergusskörper 4 an den als Abdichtlippe ausgeführten Teilabschnitt 20N angrenzt. Die Teilbereiche 12 sowie weitere Teilabschnitte 20, auf den die Halbleiterchips 5 angeordnet sind, bleiben auch ohne einen so genannten Deflashing-Schritt frei von einer Bedeckung durch Material des Vergusskörpers 4.

Die eingebetteten elektrischen Verbindungen 13 ermöglichen somit das Ausbilden effektiver Flash- und Bleed-Stopp- Strukturen, die weitere elektrische Verbindungen 13W insbesondere in Form von Bonddrähten (siehe Figur 5B) oder in Form von planaren elektrischen Verbindungen 13W und sowie Oberflächen der Teilbereiche 12 zur Aufnahme der weiteren elektrischen Verbindungen 13W platzsparend gegen Vergussmaterial abdichten. Ein Deflashing-Schritt kann entfallen, wodurch das Bauelement 100 möglich nicht mechanisch vorgeschädigt wird.

Mit einem hier beschriebenen Träger 90 können außerdem geringere Dickentoleranzen erzielt werden. Insbesondere sind die Dickentoleranzen von Leiterrahmen-basierten Rt-QFN- Trägern erheblich kleiner als bei zum Beispiel einem PCB- oder Keramik-Substrat. Ein Vergussverfahren mit freiliegenden Halbleiterchips 5 wird bei einem Träger 90 mit einer inneren Umverdrahtung deutlich erleichtert.

Bei einem herkömmlichen QFN-Prozess ist der Leiterrahmen 10 beim Spritzpressen (transfer molding) oft vielfach durchbrochen und wird vom Vergussmaterial umflossen. Die Lötpads sollten außerdem durch Druck von oben fest auf dem Formkörper 5 gepresst werden, um ein so genanntes Zuflashen zu verhindern. In vielen Fällen ist das nicht ausreichend möglich. Außerdem sollten die Lötpads oder die Lötflächen auf der Rückseite beim Vergussverfahren mit einem rückseitigen Klebeband abgedeckt werden. Sogenannte „schwimmende" Anschlusspads, Bonddraht-Pads oder Chip-Pads sind mit rückseitigen Klebeband in der Regel nicht möglich.

Bei einem hier beschriebenen Träger 90 gibt es jedoch keine Durchbrechungen. Außerdem sind die Vorderseite 10V und die Rückseite 10R mechanisch zueinander abgedichtet. Die Rückseite 10R, die als Lötseite ausgeführt sein kann, wird nicht mit Vergussmaterial kontaminiert.

Bei Rt-QFN-Bauteile sind minimale Strukturgrößen oft durch Halbätzungen definiert und sind daher deutlich kleiner. Dadurch lassen sich platzsparend Flash-Stopp-Strukturen um Anschlusspads, Chip-Pads und Bonddraht-Pads einbringen, zum Beispiel in Form von oben beschriebenen Abdichtlippen. Im Gegensatz hierzu sind Flash-Stopp-Strukturen bei herkömmlichen QFN-Trägern oft in Form von breiten Gräben ausgeführt. Dies ist sehr platzaufwändig, da die Breite eines solchen Grabens oft größer als 100 pm ist und/oder sich an der gesamten Materialstärke orientiert. Außerdem ist ein Mindestabstand zu einer Wand einer Kavität, in der der Halbleiterchip angeordnet ist, inklusiv Toleranzen erforderlich. Ein Flash-Stopp-Design kommt daher bei geringem Platzangebot von herkömmlichen Trägern oft nicht in Betracht.

Bei einem hier beschriebenen Träger 90 lässt sich Flash- Stopp-Struktur durch eine erhabene Struktur erzeugen, etwa durch den Teilabschnitt 20N, der in den Figuren 5A und 5B schematisch dargestellt ist. Der Teilabschnitt 20N kann rahmenartig ausgeführt sein und kann als umlaufende Barriere dienen, um die Anschlusspads oder Bonddraht-Pads vor Vergussmaterial zu schützen. Die Anschlusspads oder die Bonddraht-Pads können durch Oberflächen der zweiten Teilbereiche 12 gebildet sein. Die elektrischen Verbindungen zwischen den ersten Teilbereichen 11 und den zweiten Teilbereichen 12 werden durch die im Formkörper 3 eingebetteten elektrischen Verbindungen 13 erzielt, die unter der Flash-Stopp-Struktur hindurchtauchen. Bei einem herkömmlichen 2-Schichten-PCB- oder Keramik-Substrat ist das nicht in dieser Form möglich. Für eine vergleichbare Flash- Stopp-Struktur wird oft eine weitere Ebene/Schicht benötigt, zum Beispiel in Form eines Lötstopp-Lack-Gürtels.

Bei einem hier beschriebenen Träger 90 ist die Rückseite 10R des Trägers 90 flash-frei. Ein Deflashing-freies Design der Vorderseite 10V erlaubt es daher, insgesamt auf einen Deflashing-Schritt zu verzichten. Es gibt auch keine Spalten oder Kanäle von der Vorderseite 10V zu der Rückseite 10R, durch die Vergussmaterial, Verbindungsmaterial oder Verkapselungsmaterial wie Silikon auf die Lötpads auf der Rückseite 10R gelangen kann. Ein rückseitiges Klebeband zum Schutz der Lötpads auf der Rückseite 10R vor Kontamination ist daher nicht erforderlich. Die Dickentoleranzen eines hier beschriebenen Trägers 90 sind deutlich kleiner als die eines vergleichbaren PCB- oder Keramik-Substrates. Bei einem 1,5-Schichten-Rt-QFN-Träger sind es zirka +/- 15 gm, die deutlich kleiner sind als bei einem vergleichbaren herkömmlichen 2-Schichten-PCB-Substrat, dessen Dickentoleranzen oft bei +/-70 gm liegen.

Mit einem hier beschriebenen Träger 90 kann außerdem ein foliengestütztes Vergussverfahren (Film-Assisted Molding) aufgrund der geringen Höhenunterschiede auf der Vorderseite 10V auf einfache Art und Weise durchgeführt werden. Das ist bei den herkömmlichen Substraten mit Umverdrahtung ohne eingebettete elektrische Verbindungen, zum Beispiel bei einem PCB- oder Keramiksubstrat, oft nicht möglich.

Figuren 6A, 6B, 6C, 6D und 6E zeigen schematische

Darstellungen einiger Verfahrensschritte gemäß einem Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung eines hier beschriebenen Trägers 90.

Gemäß Figur 6A wird eine zusammenhängende Metallschicht 10M bereitgestellt. Die Metallschicht 10M kann aus Kupfer oder aus einem bzgl. der elektrischen und/oder thermischen Leitfähigkeit ähnlichen Material gebildet sein.

Gemäß Figur 6B werden Trenngräben 140 in der Metallschicht 10M gebildet. Zum Beispiel wird die Metallschicht 10M geätzt, etwa halbgeätzt. Auch in der Anwesenheit der Trenngräben 140 bleibt die Metallschicht 10M zunächst weiterhin zusammenhängend. In zumindest einem der Trenngräben 140 wird zumindest eine elektrische Verbindung 13 angebracht. Gemäß Figur 6C ist die elektrische Verbindung 13 zunächst im direkten elektrischen Kontakt mit der gesamten Metallschicht 10M. Mehrere elektrische Verbindungen 13 können in mehreren Trenngräben 140 gebildet werden.

Gemäß Figur 6D werden die Trenngräben 140 mit Material des Formkörpers 3 aufgefüllt, wodurch die elektrische Verbindung 13 im Formkörper 3 eingebettet wird. Auch die Trenngräben 140, in denen keine elektrischen Verbindungen 13 angeordnet sind, können mit dem Material des Formkörpers 3 aufgefüllt sein.

Gemäß Figur 6E werden weitere Trenngräben 140D durch die Metallschicht 10M hindurch zur teilweisen Freilegung des Formkörpers 3 gebildet. In Draufsicht überlappen die weiteren Trenngräben 140D jeweils mit einem der Trenngräben 140. Es ist möglich, dass mehrere Trenngräben 140D mit demselben Trenngraben 140 überlappen. Durch die Trenngräben 140 und die weiteren Trenngräben 140D wird die zusammenhängende Metallschicht 10M in zumindest eine erste Elektrode 1 und eine von der ersten Elektrode 1 verschiedene zweite Elektrode 2 unterteilt, insbesondere in eine Mehrzahl von Teilbereichen 11 und 12 sowie in eine Mehrzahl von Teilabschnitten 20. Dies ist in der Figur 6E schematisch dargestellt. Das in der Figur 6E dargestellte Ausführungsbeispiel eines Trägers 90 entspricht dem in der Figur 1A dargestellten Ausführungsbeispiel eines Trägers 90.

Figuren 7A, 7B und 7C zeigen schematische Darstellungen weiterer Verfahrensschritte eines Verfahrens zur Herstellung eines Trägers 90, insbesondere des in der Figur 2 dargestellten Trägers 90.

Zunächst wird der in der Figur 6E dargestellte Träger 90 bereitgestellt (Figur 7A). Gemäß Figur 7B wird eine weitere Metallschicht 10W auf der strukturierten Metallschicht 10M und auf dem Formkörper 3 gebildet. Der Formkörper 3 befindet sich entlang der vertikalen Richtung zwischen der Metallschicht 10M und der weiteren Metallschicht 10.

Die weitere Metallschicht 10W kann zunächst flächig aufgebracht werden. In einem weiteren Verfahrensschritt werden zusätzliche Trenngräben 140Z durch die weitere Metallschicht 10W gebildet. In Draufsicht können die zusätzlichen Trenngräben 140Z jeweils mit einem der Trenngräben 140 und/oder 140D überlappen. Alternativ ist es möglich, dass die weitere Metallschicht 10W etwa mit Hilfe einer Maske strukturiert aufgebracht wird, sodass die weitere Metallschicht 10W zusätzliche Trenngräben 140Z aufweist, die sich entlang der vertikalen Richtung durch die weitere Metallschicht 10W hindurch erstrecken. Durch die zusätzlichen Trenngräben 140Z ist die weitere Metallschicht 10W in eine Mehrzahl von räumlich getrennten Teilschichten 11B, 12B, 2B,

20B unterteilt. Das in der Figur 7C dargestellte Ausführungsbeispiel eines Trägers 90 entspricht dem in der Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Trägers 90.

Da eine erste Teilschicht 11A des ersten Teilbereichs 11, eine erste Teilschicht 12A des zweiten Teilbereichs 12, eine erste Teilschicht 2A der zweiten Elektrode 2 sowie eine in der Figur 7C dargestellte, als Teilabschnitt 20 ausgeführte erste Teilschicht 20A aus der Metallschicht 10M stammen, können diese Teilschichten 11A, 12A, 2A und 20A aus demselben Material gebildet sein.

Da eine zweite Teilschicht 11B des ersten Teilbereichs 11, eine zweite Teilschicht 12B des zweiten Teilbereichs 12, eine zweite Teilschicht 2B der zweiten Elektrode 2 sowie eine in der Figur 7C dargestellte, als weiterer Teilabschnitt 20 ausgeführte zweite Teilschicht 20B aus der weiteren Metallschicht 10W stammen, können diese Teilschichten 11B, 12B, 2B und 20B aus demselben Material gebildet sein. Die Metallschicht 10M und die weitere Metallschicht 10W können aus dem gleichen Material oder aus unterschiedlichen Materialien gebildet sein.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102021 119 707.4, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung der Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Die Erfindung umfasst vielmehr jedes neue Merkmal sowie jede

Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Ansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Ansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Bezugszeichenliste

100 Bauelement

90 Träger

10 Leiterrahmen

10V Vorderseite des Trägers/ Leiterrahmens 10R Rückseite des Trägers/ Leiterrahmens 10M Metallschicht 10W weitere Metallschicht

1 erste Elektrode

10E Teilbereich/ weiterer Teilbereich der ersten Elektrode

11 erster Teilbereich der ersten Elektrode 11A erste Teilschicht des ersten Teilbereichs 11B zweite Teilschicht des ersten Teilbereichs

12 zweiter Teilbereich der ersten Elektrode 12A erste Teilschicht des zweiten Teilbereichs 12B zweite Teilschicht des zweiten Teilbereichs

13 elektrische Verbindung der ersten Elektrode

13W weitere elektrische Verbindung der ersten Elektrode

14 Zwischenbereich zwischen den Teilbereichen 14W weiterer Zwischenbereich

140 Trenngraben

140D weiterer Trenngraben

140Z zusätzlicher Trenngraben

2 zweite Elektrode

23W weitere elektrische Verbindung der zweiten Elektrode 2A erste Teilschicht der zweiten Elektrode 2B zweite Teilschicht der zweiten Elektrode 20 Teilabschnitt des Leiterrahmens

20A erste Teilschicht, Teilabschnitt des Leiterrahmens 20B zweite Teilschicht, Teilabschnitt des Leiterrahmens 20N elektrisch neutraler Teilabschnitt des Leiterrahmens 20E Teilabschnitt der zweiten Elektrode

3 Formkörper 4 Vergusskörper

5 Halbleiterchip

I Strompfad