本發(fā)明涉及微電子的結構元件裝置和用于相應的微電子的結構元件裝置的制造方法。

背景技術：

微電子的構件能夠例如作為倒裝芯片進行安設。這意味著，傳感器（例如mems）配有焊球并且然后面朝下地釬焊至一個另外的基體。在釬焊至基體、另外的芯片或電路板后，所述結構需要所謂的底部填充，由此傳感器和基體的不同的熱學的膨脹系數(shù)不破壞所述結構并且是為了提高釬焊連接部的穩(wěn)定性。

隨著微電子的結構元件裝置的微型化的推進，需要將底部填充受控制地裝入和/或布置在傳感器和載體之間，從而傳感器的氣體敏感層或介質通及部不被底部填充所覆蓋和/或閉鎖。將底部填充受控制地裝入為該底部填充所設置的在傳感器和載體之間的區(qū)域尤其表現(xiàn)為技術上的挑戰(zhàn)。

de102005038752a1說明了一種用于安設半導體芯片的方法。

de102006010511a1說明了一種半導體裝置。

us2008315410al說明了一種微電子的基體和一種微電子的包。

us2006148136al說明了一種結構化的等離子方法。

us2011084388al說明了一種電子裝置和一種用于制造該電子裝置的方法。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明建立了帶有根據(jù)本發(fā)明的特征的微電子的結構元件裝置和用于微電子的結構元件裝置的相應的制造方法。

優(yōu)選的改型方案是相應的優(yōu)選實施例和其它實施例的內(nèi)容。

發(fā)明優(yōu)勢

本發(fā)明實現(xiàn)的是，把使得機械穩(wěn)定的材料（也稱為底部填充或底部填充材料）借助毛細力裝入在傳感器和載體之間的預先確定的區(qū)域中，其中尤其，傳感器的偵測面保持沒有所述使得機械穩(wěn)定的材料并且能夠保證傳感器（例如氣體敏感的偵測面）的功能。

這利用包括傳感器的微電子的結構元件裝置實現(xiàn)，其中，所述傳感器具有至少一個偵測面和至少一個帶有彼此處于第一間距中的接觸元件的區(qū)域。此外，所述微電子的結構元件裝置包括帶有安裝面的載體。所述傳感器借助至少局部地彼此處于第一間距中的接觸元件緊固在載體上，并且所述偵測面具有相對于所述安裝面的第二間距地對置于所述安裝面。在此，接觸元件通過使得機械穩(wěn)定的材料潤濕，并且所述至少一個區(qū)域通過所述使得機械穩(wěn)定的材料包封并且所述偵測面沒有所述使得機械穩(wěn)定的材料。

所述使得機械穩(wěn)定的材料在下文中被稱為底部填充地能夠分別按照微電子的結構元件裝置的應用而包括彈性的和/或耐溫的塑料。所述底部填充在釬焊后例如通過分配或噴射而安設在傳感器旁邊，其中，通過所述毛細力使得所述底部填充被拉入到彼此處于第一間距中的接觸元件的區(qū)域中。換而言之由此阻礙的是，所述底部填充完全地填充在傳感器和載體之間的縫隙并且從外部不再能夠通及所述偵測面。此外，在傳感器或載體上不需要額外的結構，該結構遏制或減緩所述底部填充的流動。這一點導致顯著的材料節(jié)省和時間節(jié)省，從而尤其相對于傳統(tǒng)的解決方案降低了成本。

雖然這里所描述的用于微電子的結構元件裝置的制造方法借助一個傳感器和一個載體來說明，但本身顯然的是，這里所說明的制造方法也能夠用于制造包括多個傳感器的微電子的結構元件裝置，該傳感器布置在一個載體上。

按照一個優(yōu)選的改型方案，在偵測面和安裝面之間存在至少一個向著偵測面的通及部，其中，所述通及部由于所述毛細力而沒有所述使得機械穩(wěn)定的材料。從而能夠提供能夠簡單地制造的介質通及部。

按照另一個優(yōu)選的改型方案，在接觸元件之間的第一間距具有這樣的值，該值小于等于在偵測面和安裝面之間的第二間距。從而尤其高效地能夠造成底部填充本身的表面應力和在底部填充和接觸元件之間的界面應力。

按照另一個優(yōu)選的改型方案，所述第一間距的值計為10微米和30微米之間并且所述第二間距的值計為30微米和100微米之間。在這些值的情況中尤其確定的是，能夠尤其高地施展所述毛細力，從而偵測面和/或所述通及部不被底部填充覆蓋。

按照另一個優(yōu)選的改型方案，第三間距將至少兩個包括接觸元件的區(qū)域彼此置于間隔中，其中，所述第三間距具有至少100微米的值。換而言之，所述通及部具有寬度，其中，該通及部的寬度能夠包括100微米的值。第三間距在此橫向于、尤其垂直于微電子的結構元件裝置的第二間距地走向。從而能夠以簡單的方式和方法額外地阻礙在帶有接觸元件的區(qū)域之間的底部填充的匯流。

按照另一個優(yōu)選的改型方案，在第二間距和第一間距之間的比大于二，在第三間距和第二間距之間的比大于一，并且在第三間距和第一間距之間的比大于三。換而言之，在這里所提到的尺寸比中，能夠尤其獲得在基體和載體之間以及在接觸元件之間的底部填充的自身組織。

按照另一個優(yōu)選的改型方案，所述接觸元件（k1）包括焊球、焊塊和/或焊柱。由此，能夠采用多個結構工藝和連接工藝以用于提供微電子的結構元件裝置。所述接觸元件能夠包括金、銅或合適的焊料。額外地，能夠有利地通過結構化來進行金屬的接觸元件的功能化，

以便提高使用底部填充材料對接觸元件進行的可潤濕性，其中，提高了毛細的流動的選擇性。

按照另一個優(yōu)選的改型方案，所述使得機械穩(wěn)定的材料包括底部填充材料。例如，所述底部填充材料包括由環(huán)氧樹脂形成的帶有不同的填料的混合物。所述填料能夠尤其包括二氧化硅。

按照另一個優(yōu)選的改型方案，所述傳感器包括電路。例如，所述傳感器能夠包括mems。從而能夠提供尤其結構小的微電子的結構元件裝置。

按照另一個優(yōu)選的改型方案，在載體的背離于所述安裝面的側部處，至少局部地構造了另外的焊球。從而能夠借助所述另外的焊球將微電子的結構元件裝置簡單地與評估電路相連。

按照一個優(yōu)選的改型方案，所述電連接借助焊球和使得機械穩(wěn)定的材料進行。例如，能夠將所述使得機械穩(wěn)定的材料理解為底部填充材料。尤其，所述底部填充材料用于在考慮傳感器和載體的不同的熱學的膨脹系數(shù)的情況下提供穩(wěn)定的電連接。所述載體能夠尤其包括電路板。

用于微電子的結構元件裝置的制造方法的這里所描述的特征相應地也適用于微電子的結構元件裝置以及反過來的情況。

附圖說明

本發(fā)明的其它的特征和優(yōu)點在下文借助實施方式參照附圖來闡釋。

圖示：

圖1a）、b）是用于闡釋微電子的結構元件裝置的示意的垂直的視圖和對按照本發(fā)明的第一實施方式的微電子的結構元件裝置的俯視圖；

圖2a）-c）是用于闡釋按照本發(fā)明的第一實施方式的相應的制造方法的微電子的結構元件裝置的第一表面的示意圖；

圖3是對按照本發(fā)明的第二實施方式的微電子的結構元件裝置的第一表面的示意圖；

圖4是對按照本發(fā)明的第一實施方式的微電子的結構元件裝置的第一表面的一個另外的放大的示意圖；

圖5是對按照本發(fā)明的第三實施方式的微電子的結構元件裝置的第一表面的示意圖；

圖6是對按照本發(fā)明的第三實施方式的微電子的結構元件裝置的第一表面的放大的示意圖；

圖7是對按照本發(fā)明的第三實施方式的微電子的結構元件裝置的第一表面的一個另外的放大的示意圖；并且

圖8是用于闡釋用于微電子的結構元件裝置的制造方法的過程的流程圖。

具體實施方式

在圖中相同的附圖標記表示相同的或功能相同的元件。

圖1a和1b是用于闡釋微電子的結構元件裝置的示意的垂直的視圖和對按照本發(fā)明的第一實施方式的微電子的結構元件裝置的俯視圖。

在圖1a中，附圖標記100指代微電子的結構元件裝置，其帶有傳感器2，其中，傳感器2具有偵測面6。此外，在圖1a中示出了帶有安裝面11的載體1，其中，傳感器2借助結構和連接設備如此地安裝在載體1上，使得偵測面6以具有第二間距a2地對置于安裝面11，并且在偵測面6和安裝面11之間存在向著偵測面6的通及部5，其中，所述通及部5至少局部地沒有所述使得機械穩(wěn)定的材料m1。

在圖1a中，在背離于安裝面11的側部處構造有另外的焊球k1'。此焊球能夠例如用于將微電子的結構元件裝置100另外地連接至asic。

在圖1b中是對按照本發(fā)明的第一實施方式的微電子的結構元件裝置的俯視圖。

在圖1b中示出了對微電子的結構元件裝置100的第二表面22和安裝面11的視圖。使得機械穩(wěn)定的材料m1在傳感器2的相應的部位處經(jīng)過側面23向外伸出并且由此增大了用于平衡傳感器2和載體1的不同的熱學的膨脹系數(shù)的相應的面。

在下圖2至7中所示的示意圖對應于沿著圖1a的虛線x-x'的剖面。

圖2a-2c是用于闡釋按照本發(fā)明的第一實施方式的相應的制造方法的微電子的結構元件裝置的第一表面的示意圖。

圖2a至2c示出了傳感器2的第一表面21，其中，傳感器2具有偵測面6、四個通及部5和帶有彼此以第一間距a1設立的接觸元件k1的區(qū)域b1、b2、b3、b4。區(qū)域b1、b2、b3、b4在圖2a中通過虛線包封地展示。在圖2a中，附圖標記t1指代這樣的裝置，該裝置能夠用于安設、例如分配或噴射所述使得機械穩(wěn)定的材料m1。區(qū)域b1、b2、b3、b4分別構造在四邊形的傳感器2的角部區(qū)域中。第一間距a1存在于接觸元件k1中的每個接觸元件之間。間距a1如此小，使得通過毛細力f1使得所述機械穩(wěn)定的材料m1在接觸元件k1之間流動，其中，所述接觸元件通過所述使得機械穩(wěn)定的材料潤濕，并且所述四個區(qū)域b1、b2、b3、b4通過所述使得機械穩(wěn)定的材料m1包封（參見圖2b）。換而言之，偵測面6和四個通及部5沒有所述使得機械穩(wěn)定的材料m1。所述通及部5能夠理解為介質通及部。

圖2c示出的是，使得機械穩(wěn)定的材料m1通過自身構造的表面應力os1被保持在接觸元件k1之間。由此，偵測面6經(jīng)過通及部5從所有四個側面23自由地從外部對于介質能夠通及。

第一間距a1的值能夠計為10微米和30微米之間并且第二間距a2的值能夠計為30微米和100微米之間。

圖3是對按照本發(fā)明的第二實施方式的微電子的結構元件裝置的第一表面的示意圖。

圖3基于圖2c，帶有的區(qū)別是，在圖3中，沒有構造通及部。由此，在圖3中構造了區(qū)域b1，該區(qū)域包封所述偵測面6。在此，它也能夠指的是嚴密的密封部，其尤其能夠用在壓力傳感器中。

圖4是對按照本發(fā)明的第一實施方式的微電子的結構元件裝置的第一表面的一個另外的放大的示意圖。

圖4基于圖2c并且再次通過在區(qū)域b1、b2、b3、b4中所示的雙箭頭f1圖解的是：毛細力一方面將所述使得機械穩(wěn)定的材料m1從外部抽吸到接觸元件k1之間，以及所述使得機械穩(wěn)定的材料m1在區(qū)域b1、b2、b3、b4中通過表面應力os1被保持在接觸元件k1之間，從而通及部5以及偵測面6沒有所述使得機械穩(wěn)定的材料m1。

圖5是對按照本發(fā)明的第三實施方式的微電子的結構元件裝置的第一表面的示意圖。

圖5基于圖3，帶有的區(qū)別是，在圖5中構造有向著所述偵測面6的通及部5。在此，所述通及部5構造在對置于使得機械穩(wěn)定的材料m1的拉入?yún)^(qū)域的側部上。這能夠通過將接觸元件k1相應地布置在傳感器2的第一表面21上來實現(xiàn)。該拉入?yún)^(qū)域具有接觸元件k1的不打通的布置方式，而在帶有通及部5的側部上，所述接觸元件k1在其布置方式中相應地具有縫隙或中斷。

在圖5中的虛線的框表現(xiàn)為放大地在圖6中所示的區(qū)域。

圖6是對按照本發(fā)明的第三實施方式的微電子的結構元件裝置的第一表面的放大的示意圖。

圖6示出了基于圖5的經(jīng)放大的區(qū)域，以用于圖解在第一間距a1和第三間距a3之間的大小關系。在此優(yōu)選地，在第三間距a3和第一間距a1之間的比大于三。

圖7是對按照本發(fā)明的第三實施方式的微電子的結構元件裝置的第一表面的一個另外的放大的示意圖。

圖7基于圖6，帶有的區(qū)別是，接觸元件k1取代四邊形的橫截面形狀具有圓形的橫截面形狀。圖7圖解的是，這里所描述的毛細力f1和表面應力os1首要地依賴于第一間距a1，并且接觸元件k1的幾何形狀幾乎不占很大比重。由此，本發(fā)明能夠應用在多種結構工藝和連接工藝中。

圖8是用于闡釋用于微電子的結構元件裝置的制造方法的過程的流程圖。

對此，在步驟a中，提供了傳感器2，其帶有表面21和第二表面22，以及至少一個側面23，該第二表面對置于第一表面21，其中，第一表面21包括所述至少一個偵測面6和所述至少一個帶有彼此具有第一間距（a1）的接觸元件（k1）的區(qū)域b1、b2、b3、b4（也參見圖2a至2c）。偵測面6能夠例如具有四邊形的形狀并且中部地布置在第一表面21上。偵測面6能夠尤其設置用于偵測壓力、濕氣和/或氣體并且是傳感器2的測量元件的組成部分。換而言之，這里所描述的傳感器2能夠指的是介質傳感器。

在制造方法的接下來的步驟b中，提供了帶有安裝面11的載體1。所述載體1能夠尤其包括電路板。

在接下來的方法步驟c中，傳感器2借助至少一個區(qū)域b1、b2、b3、b4尤其電連接至安裝面11，其中，在所述至少一個偵測面6和安裝面11之間設定了第二間距a2。

在方法步驟d中，在步驟c中提供的連接部通過所述使得機械穩(wěn)定的材料m1被穩(wěn)定，其中，接觸元件k1通過毛細力利用所述使得機械穩(wěn)定的材料m1來潤濕，并且所述至少一個帶有接觸元件k1的區(qū)域b1、b2、b3、b4被所述使得機械穩(wěn)定的材料m1包封，并且所述偵測面6由于所述毛細力f1而保持沒有所述使得機械穩(wěn)定的材料m1。

此外，步驟a至d在正如在圖8中所示的順序中那樣進行。

雖然根據(jù)優(yōu)選的實施例已經(jīng)說明了本發(fā)明，但本發(fā)明并不受限制于此。尤其，所提到的材料和結構件只是示意的且并不受限制于所闡釋的示例。

本發(fā)明能夠尤其應用在汽車領域或消費者領域中的借助倒裝芯片被集成在殼中的mems傳感器中。例如，這里所描述的微電子的結構元件裝置能夠用于壓力敏感的壓力傳感器。