[发明专利]部件

说明书

技术领域

本发明一般涉及晶片级AVT(构造与连接技术)范畴内的MEMS(微机电系统)构件的封装，特别是涉及具有构造在构件前侧中的膜片结构的MEMS构件的封装。这种构件例如可以是压力传感器、扬声器或麦克风构件。这些应用要求封装中的介质通道。

背景技术

一方面，MEMS构件的封装用于芯片的机械保护。另一方面，所述封装能够实现在第二级安装范畴内(例如在印刷电路板上)部件的机械连接和电连接。在实践中大多使用基于印刷电路板的封装或陶瓷外壳作为MEMS构件的封装。这两种封装方案伴随着相对较高的制造开销。此外，已知的封装与芯片尺寸相比相对较大。

本发明的出发点是没有在先公开的德国专利申请102010040370.9，其中描述了一种基于晶片级的用于MEMS麦克风构件的封装方案。根据所述封装方案的一种实现方式，MEMS麦克风构件的前侧设有盖晶片，在所述MEMS麦克风构件的前侧中构造有麦克风膜片。所述盖晶片充当用于第二级安装的内插件并且因此设有电敷镀通孔(Durchkontakten)，MEMS麦克风构件可通过所述电敷镀通孔电接通。

即封装在这里以晶片堆的形式实现，其中，膜片结构和(必要时)微机械麦克风芯片的集成电路通过内插件保护。可以借助标准方法安装和电接通所述封装。所述封装变型方案的特别优点在于：不仅麦克风芯片的微机械的和电路技术的功能以及内插件的结构和电功能在复合晶片(Wafer-verbund)中设置和产生，而且麦克风芯片与内插件的连接也在复合晶片中建立。仅仅在此之后才分离封装。芯片制造和封装的这种非常广泛的并行是极其高效的，这涉及制造过程和制造成本。此外，可以将部件尺寸减到最小。这种封装需要非常小的印刷电路板空间并且具有非常小的结构高度。这种面积上和高度上的微型化为开发具有麦克风功能的新颖的和改进的最终产品提供了多种可能性。

在德国专利申请102010040370.9中描述的封装中，通过内插件中的通孔实现声导入，所述内插件的开口面基本上相应于MEMS麦克风构件的膜片面。

内插件的所述布局决定了在封装的安装侧上——即在内插件的背离MEMS麦克风构件的表面上仅仅非常有限的面积可供用于第二级安装的连接接触。此外，内插件中的通孔越大，MEMS麦克风构件的灵敏的膜片结构在第二级安装期间和之后被污染或损坏的危险越大。

发明内容

通过本发明进一步改进了在德国专利申请102010040370.9中描述的基于晶片级的封装方案。

建议：内插件中的至少一个通孔的横截面积设计得比MEMS构件的膜片结构的面积小得多。所述至少一个通孔通到膜片结构和内插件之间的空腔中。重要的是，内插件中的通孔以及膜片结构与内插件之间的空腔此外在大小、形状和/或位置方面是彼此可变的。

在这种布局中，内插件的相对较大的面积可供用于第二级安装。由此第二级安装的应力耦入主要在内插件上实现而较少地在MEMS构件上实现。此外能够实现用于封装的电接通的相对较大面积的连接接触部，所述连接接触部(Anschlusskontakte)与适于封装的BGA(Ball Grid Array：球形格栅阵列)接通那样同样适于LGA(Land Grid Array：接点栅格阵列)接通。通过根据本发明减小通孔，也显著地降低了敏感的膜片结构的污染或损坏的危险。

在本发明的一种优选的实现方式中，用于部件的电接通的接触面在第二级安装的范畴内延伸，因此直至延伸超出MEMS结构的区域，即延伸超出膜片区域。

如已经提到的那样，根据本发明的部件可以在最大程度上在晶片级上——即批量处理。所述制造方式决定：内插件以具有与MEMS构件相同的芯片面积的芯片的形式实现。为了在膜片结构和内插件之间构造空腔，内插件芯片的朝向MEMS构件的表面可以简单地设有空穴(Kaverne)，所述空穴的横向延展至少相应于膜片结构的横向延展。但内插件也可以以芯片堆的形式实现，所述芯片堆包括具有与MEMS构件相同的芯片面积的、平的内插件芯片和至少一个间隔保持件。在这种情况下，通孔位于平的内插件芯片中，所述内插件芯片通过间隔保持件与构件的前侧机械地和电地连接，从而在膜片结构和内插件之间形成空腔。具有通孔的、平的第二芯片例如可以简单地充当间隔保持件，所述通孔与内插件芯片中的通孔不同地至少在整个膜片结构上延伸。