DE10144467B4 - Elektronisches Sensorbauteil und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Elektronisches Sensorbauteil und Verfahren zu seiner Herstellung Download PDFInfo
- Publication number
- DE10144467B4 DE10144467B4 DE10144467A DE10144467A DE10144467B4 DE 10144467 B4 DE10144467 B4 DE 10144467B4 DE 10144467 A DE10144467 A DE 10144467A DE 10144467 A DE10144467 A DE 10144467A DE 10144467 B4 DE10144467 B4 DE 10144467B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- sensor component
- rewiring structure
- electronic sensor
- housing
- support base
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/0061—Electrical connection means
- G01L19/0069—Electrical connection means from the sensor to its support
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/14—Housings
- G01L19/147—Details about the mounting of the sensor to support or covering means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01046—Palladium [Pd]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01079—Gold [Au]
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
Abstract
Elektronisches
Sensorbauteil mit wenigstens einem Sensorbauelement (4), das mit
einer aktiven Vorderseite (41) auf einem rahmenartigen Auflagesockel
(81) einer elektrisch leitenden Umverdrahtungsstruktur (8) aufliegt,
wobei Kontaktflächen
(43) auf einer passiven Rückseite
(42) des Sensorbauelements (4) mit Kontaktanschlussflächen (84)
der Umverdrahtungsstruktur (8) elektrisch verbunden sind, und wobei
das elektronische Sensorbauteil (4) ein Gehäuse (14) aus Kunststoff umfasst,
wobei das Gehäuse
(14) einen zu einer Oberfläche
des Gehäuses
(14) freiliegenden Hohlraum (83) innerhalb des rahmenartigen Auflagesockels
(81) freilässt,
dadurch gekennzeichnet, dass die Umverdrahtungsstruktur (8) innerhalb des
Gehäuses
(14) in drei Dimensionen derart strukturiert ist, dass auf der Oberseite
und der Unterseite Außenkontaktflächen (86)
der Umverdrahtungsstruktur (8) zur elektrischen Kontaktierung des
elektronischen Sensorbauteils (4) vorgesehen sind.
Description
- Die Erfindung betrifft ein elektronisches Sensorbauteil und ein Verfahren zu seiner Herstellung gemäß den unabhängigen Ansprüchen.
- Elektronische Sensorbauteile, die ein Halbleiterbauelement als optischen oder akustischen Sensor oder als Drucksensor umfassen, können ein Gehäuse aufweisen, in dem eine Einkoppelstelle für die Sensorsignale vorgesehen ist. Beispielsweise kann bei einem optischen Sensor diese Einkoppelstelle in Form einer Gehäuseöffnung ausgestaltet sein, die mit einem transparenten Deckel verschlossen ist.
- Die Bauform solcher elektronischen Sensorbauteile ist meist als sogenannte Leadframekonstruktion ausgestaltet, die mit einem Deckel versehen ist. Zumindest der Sensorchip bzw. das Sensorbauelement ist dabei von einem Gehäuse umgeben, das beispielsweise durch Umpressen mit einer Pressmasse, in einer Globetop-Technik oder aus einer Unterfüllung einer Flipchip-Anordnung hergestellt sein kann.
- Ein solches elektronisches Sensorbauteil mit einem auf einem Leadframe aufgebrachten und mit einem Kunststoffgehäuse umgebenen Sensorchip ist aus der JP 9-119875 A bekannt.
- Aus der JP 2001-177039 A ist ein Halbleiterbauteil bekannt, bei dem ein Außenkontakt derart ausgeformt ist, dass er auf den Seitenflächen des Bauteils frei liegt. Die Höhe des Außenkontakts entspricht dabei in etwa der Höhe des Bauteils. Damit wird eine flexible Montage des Bauteils ermöglicht, weil das Bauteil sowohl von oben als auch von unten kontaktierbar ist.
- Aus der JP 63-296 252 A ist ein Halbleiterbauteil mit einem auf einen Leadframe aufgebrachte Halbleiterchip bekannt, bei dem der Leadframe zusammen mit dem Halbleiterchip in ein Kunststoffgehäuse eingeschlossen ist und lediglich auf der Unterseite des Kunststoffgehäuses freiliegende Kontaktflächen bildet.
- Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektronisches Sensorbauteil zur Verfügung zu stellen, das sehr kompakt aufgebaut ist und sich kostengünstig herstellen lässt.
- Dies Aufgabe wird mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
- Erfindungsgemäß weist ein elektronisches Sensorbauteil wenigstens ein Sensorbauelement auf, das mit einer aktiven Vorderseite auf einem rahmenartigen Auflagesockel einer elektrisch leitenden Umverdrahtungsstruktur aufliegt. Kontaktflächen auf einer passiven Rückseite des Sensorbauelements sind mit Kontaktanschlussflächen der Umverdrahtungsstruktur elektrisch leitend verbunden, beispielsweise mittels Drahtbondverbindungen. Das elektronische Sensorbauteil umfasst weiterhin ein Gehäuse aus Kunststoff, wobei das Gehäuse einen zu einer Oberfläche des Gehäuses freiliegenden Hohlraum innerhalb des rahmenartigen Auflagesockels freilässt. Die Umverdrahtungsstruktur ist innerhalb des Gehäuses in drei Dimensionen derart strukturiert, dass auf der Oberseite und der Unterseite Außenkontaktflächen der Umverdrahtungsstruktur zur elektrischen Kontaktierung des elektronischen Sensorbauteils vorgesehen sind.
- Der Vorteil eines derartigen elektronischen Sensorbauteils liegt insbesondere in der erzielbaren Kompaktheit des Bauteils sowie seiner sehr geringen Bauhöhe.
- Das Sensorbauelement kann bspw. eine einfache Fotodiode oder ein Drucksensor oder dergl. sein. Hierfür sind lediglich zwei Bonddrahtverbindungen zur Umverdrahtung notwendig. Als Sensorbauelement kann jedoch auch ein höher integrierter Halbleiterchip Verwendung finden, der über eine Vielzahl von Kontaktflächen verfügt. Die Umverdrahtungsstruktur muss in diesem Fall ebenfalls über eine Vielzahl von Kontaktanschlussflächen verfügen, die über Bonddrahtverbindungen oder mittels Flipchip-Technik mit den Kontaktflächen des Sensorchips in elektrisch leitender Verbindung stehen.
- Die elektrisch leitende Schicht der Umverdrahtungsstruktur kann im Wesentlichen Aluminium, Nickel, Gold, Silber, Palladium und/oder Kupfer aufweisen. Alle diese Metalle eignen sich besonders zur Herstellung von elektrisch gut leitenden Verbindungen mit minimalem elektrischen Widerstand.
- Der Auflagesockel der elektrisch leitenden Umverdrahtungsstruktur weist eine rahmenartige bzw. hohlzylindrische Kontur mit einer Einkoppelstelle für Sensorsignale. Auf diese Weise kann eine einfache Ein- und Auskoppelmöglichkeit für optische oder andere Sensorsignale in einem sehr flachen Gehäuse ermöglicht werden.
- Gemäß der Erfindung ist zwischen Sensorbauelement und Rahmen des Auflagesockels ein Hohlraum gebildet, der als Einkoppelstelle für Sensorsignale fungiert.
- Das elektronische Sensorbauelement ist vorzugsweise mittels Bondverbindungen elektrisch leitend mit der Umverdrahtungsstruktur verbunden, was den Vorteil von einfach und kostengünstig herstellbaren elektrischen Verbindungen aufweist.
- Das elektronische Sensorbauelement des Sensorbauteils kann beispielsweise ein optischer Sensor sein, beispielsweise eine Fotodiode, eine CCD-Kamera oder dergleichen. Ebenso kommt als elektronisches Sensorbauelement ein akustischer Sensor in Frage, beispielsweise ein Mikrofon. Alternativ kann das elektronische Sensorbauelement auch ein Drucksensor oder dergleichen sein. Alle diese verschiedenartigen Sensoren eignen sich zur Realisierung eines erfindungsgemäßen miniaturisierten Sensorbauteils.
- Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Sensorbauteils gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen weist zumindest folgende Verfahrensschritte auf: Es wird ein dünnes metallisches Trägersubstrat bereitgestellt, dessen Fläche einem Grundriss eines herzustellenden elektronischen Sensorbauteils entspricht. Auf einer ersten Oberfläche dieses Trägersubstrats wird anschließend eine Fotofilmschicht aufgebracht, die mit einer Maske belichtet wird, welche Leitungsstrukturen abbildet. Anschließend wird die Fotofilmschicht entwickelt, wobei aus der Fotofilmschicht die abgebildeten Leitungsstrukturen entfernt werden. Die entwickelten Bereiche der Fotofilmschicht werden mit einer elektrisch leitenden Schicht aufgefüllt, wonach die Fotofilm schicht entfernt wird. Auf diese Weise entsteht eine dreidimensionale Umverdrahtungsstruktur aus den elektrisch leitenden Schichten.
- Auf einem Auflagesockel der Umverdrahtungsstruktur wird das Sensorbauelement mit seiner aktiven Vorderseite aufgebracht. Zwischen den Kontaktflächen auf der passiven Rückseite des Sensorbauelements und Kontaktanschlussflächen der Umverdrahtungsstruktur werden Drahtbondverbindungen herstellt. Schließlich wird ein Gehäuse aus Kunststoff um das Sensorbauelement und die Umverdrahtungsstruktur angebracht, wobei ein Hohlraum innerhalb des hohlen Auflagesockels freigelassen wird. Abschließend wird das Trägersubstrat unter Freilegung von Außenkontaktflächen des elektronischen Sensorbauteils entfernt.
- Dieses erfindungsgemäße Verfahren weist den Vorteil auf, dass damit auf schnelle und rationelle Weise ein äußerst kompaktes Sensorbauteil hergestellt werden kann, welches bereits über alle erforderlichen Kontakte verfügt. Das Sensorbauteil eignet sich insbesondere zur Montage auf einer Leiterplatte oder dergleichen.
- Gemäß einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird für die elektrisch leitende Schicht der Umverdrahtungsstruktur im wesentlichen Aluminium, Nickel, Silber, Gold, Palatium und/oder Kupfer verwendet; diese Metalle verfügen über den Vorteil einer guten elektrischen Leitfähigkeit.
- Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die elektrisch leitende Schicht der Umverdrahtungsstruktur mittels Sputtern und/oder Aufdampfen aufgebracht wird. Das Auffüllen mit der elektrisch leitenden Schicht kann beispielsweise auch durch Pastendruck oder auf galvanischem oder chemischem Wege erfolgen. Mit diesen genannten Verfahren können in vorteilhafter Weise auf sehr schnellem und einfachem Wege komplexe Umverdrahtungsstrukturen im elektronischen Sensorbauteil erzeugt werden.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das metallische Trägersubstrat nach dem Aufbringen des Gehäuses aus Kunststoff durch Ätzen oder durch mechanisches Abtragen wie bspw. Schleifen entfernt. Als metallisches Trägersubstrat kommt beispielsweise Kupfer in Frage, das gute thermische und elektrische Eigenschaften aufweist und sich nach der Fertigstellung der Gehäuseummantelung des Bauteils auf einfachem Wege mittels Ätzen oder Schleifen entfernen lässt, wodurch die aus dem Kunststoffgehäuse führenden Außenkontaktflächen freigelegt werden.
- Das Gehäuse des elektronischen Sensorbauteils kann in vorteilhafter Weise aus Kunststoff mittels Transfermolding hergestellt werden. Dieses Verfahren hat den Vorteil einer einfachen und kostengünstigen Herstellbarkeit. Zudem werden dabei die Drahtbondverbindungen geschont und vor dem Abreißen geschützt. So kann die gesamte entstandene Struktur, inklusive Sensorbauelement und Bonddrähten, mit handelsüblicher Pressmasse bzw. Globe-Top oder ähnlichem umpresst werden.
- Zusammenfassend ergeben sich folgende Aspekte der Erfindung. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein im Vergleich zu gängigen Sensoren bzw. optischen Gehäusen kostengünstiges, sehr kleines und in der Montage flexibel einsetzbares Gehäuse für Sensorbauteile bereitgestellt. Die oft nötige Bereitstellung eines kleinen Hohlraumes zur Gewährleistung sensortechnischer und optischer Funktionen wird bei dem hier vorgestellten Gehäuse mittels einer technischen Lösung bereitgestellt, die einen sonst üblichen Deckel überflüssig macht. Dabei werden durch Verwendung eines Kunststoffgehäuses ohne Lead-Frame zahlreiche Vorteile erzielt. Aufgrund einer kleinen Bauteilgröße, insbesondere einer niedrigen Höhe ergeben sich flexible Montagemöglichkeiten. Das Bauteil kann zudem in mindestens zwei Orientierungen montiert werden, wobei der Anschluss für die Ein- bzw. Auskopplung eines Sensorsignals oben oder unten liegen kann. Das Gehäuse lässt sich kostengünstig herstellen und für vielseitige Anwendung in der Sensorik verwenden.
- Vorteilhaft ist u.a. die Bereitstellung einer einfachen Ein- und Auskopplungsmöglichkeit für optische oder andere Sensorsignale in ein sehr flaches "leadless" Gehäuse. Insbesondere lässt sich diese Ein- und Auskoppelung problemlos in den Fertigungsprozess des Gehäuses integrieren. Hierdurch wird ein breites Anwendungsfeld eröffnet.
- Die Herstellung des erfindungsgemäßen elektronischen Sensorbauteils kann beispielsweise mittels folgenden Fertigungsablaufs erfolgen. Es wird eine erste Struktur auf einem Träger mittels Fototechnik aufgebracht. Diese Struktur enthält sowohl den späteren Chip-Pad, welcher eine Öffnung (z.B. ein rundes Loch) für die Ein- bzw. Auskoppelung optischer oder anderer Sensorsignale enthält als auch die Grundmetallisierung der späteren Kontakt-Pads. Danach erfolgt die Beschichtung zweier oder mehr säulenartiger Strukturen auf die beiden äußeren Kontakt-Pads in einem weiteren Fototechnikdurchlauf. Die Säulen können u.U. aus Korrosionsschutzgründen mit einer Schutzschicht (z.B. Gold) abgeschlossen werden.
- Das Die-Bonden und Wire-Bonden erfolgt auf übliche Weise. Der Die-Bond-Prozess muss sicherstellen, dass beim nachfolgenden Umspritzen bzw. Vergießen ein Hohlraum zwischen Sensorfläche des Chips und Trägermaterial übrigbleibt. Das Umspritzen oder Vergießen dieser Struktur mit einer Kunststoffmasse lässt Kontaktoberflächen unbedeckt. Diese ragen somit etwas aus der Moldmasse heraus. Dies ist beispielsweise mit dem gängigen Verfahren Folienmolding möglich. Der Träger wird anschließend entfernt, was bei Verwendung eines Kupferträgers beispielsweise durch selektives Kupferätzen möglich ist. Dabei werden bestimmte Materialien (z.B. Nickel) nicht angegriffen.
- Denkbar sind alle Anwendungen, die zur Gewährleistung der Chipfunktionalität einen kleinen Hohlraum benötigten. Der entsprechende Chip kann also beispielsweise folgende Funktionen erfüllen. Es kann ein Drucksensor, ein Mikrofon oder ein anderer mechanischer Sensor sein. Ebenso kommt als Sensorbauelement eine Kamera, eine Fotodiode oder ein Laser in Frage.
- Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsformen mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert.
-
1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen elektronischen Sensorbauteils. -
2 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine Unterseite des elektronischen Sensorbauteils gemäß1 . -
3 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine beispielhafte Montage des erfindungsgemäßen elektronischen Sensorbauteils auf einer Leiterplatte. -
4 zeigt eine alternative Montagemöglichkeit des elektronischen Sensorbauteils auf der Leiterplatte. -
5 bis9 zeigen in schematischen Darstellungen aufeinander folgende Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des elektronischen Sensorbauteils gemäß den1 bis4 . -
1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht ein erfindungsgemäßes elektronisches Sensorbauteil2 , das eine elektrisch leitende Umverdrahtungsstruktur8 , ein auf einem Auflagesockel81 der Umverdrahtungsstruktur8 aufgebrachtes Sensorbauelement4 sowie ein umhüllendes Gehäuse14 umfasst. Der Auflagesockel81 weist eine rahmenartige Struktur auf und umhüllt mit seinem Rahmen82 einen Hohlraum83 , der gleichzeitig eine Einkoppelstelle16 für Sensorsignale20 bildet. Der Hohlraum ist somit nicht mit dem Kunststoff des Gehäuses14 ausgefüllt, sondern lässt Sensorsignale20 ungehindert auf die aktive Vorderseite41 des Sensorbauelements4 auftreffen. - Die Umverdrahtungsstruktur
8 umfasst weiterhin wenigstens zwei Säulen85 , die im gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils oben und unten aus dem Gehäuse14 hindurchtreten und dort jeweils mit Außenkontaktflächen86 bzw. Außenkontakten10 versehen sind. Die Säulen85 sind an Kontaktanschlussflächen84 jeweils mittels Bonddrähten12 mit Kontaktflächen43 des Sensorbauelements4 elektrisch leitend verbunden. Diese Bonddrähte12 sind im Gehäuse14 eingebettet. - Je nach realisiertem Integrationsgrad des Sensorbauelements
4 kann die Umverdrahtungsstruktur8 aus den gezeigten wenigen Bestandteilen (Säulen85 , Auflagesockel81 ) oder auch aus einer Vielzahl von Umverdrahtungsleitungen bestehen, die ggf. in einer dreidimensionalen Struktur verlaufen können. So kann als Sensorbauelement4 auch ein hoch integrierter Halbleiterchip Verwendung finden, der über eine Vielzahl von Kontaktflächen43 verfügt. Diese Kontaktflächen43 sind in diesem Fall über eine gleiche Anzahl von Bonddrähten12 mit entsprechenden Kontaktanschlussflächen84 einer hoch integrierten Umverdrahtungsstruktur8 elektrisch leitend verbunden. - Die mit jeweils einer Außenkontaktfläche
86 an zwei gegenüber liegenden Gehäuseoberflächen versehenen Säulen85 können – je nach gewünschtem Anwendungs- und Einsatzzweck – ggf. auch nur über jeweils einen Außenkontakt85 (oben oder unten am Gehäuse14 ) verfügen. -
2 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine Unterseite des elektronischen Sensorbauteils2 gemäß1 . Erkennbar sind hierbei die Säulen85 , die sich jeweils in linken bzw. rechten Bereichen des Gehäuses14 befinden. Die Säulen85 aus Metall oder aus elektrisch leitendem Kunststoff stehen über Bonddrähte12 in elektrisch leitender Verbindung mit dem Sensorbauelement4 , von dem hier lediglich ein Teil seiner aktiven Vorderseite41 erkennbar ist, der durch den Hohlraum83 des Auflagesockels81 freigelassen ist, und der gleichzeitig eine Einkoppelstelle16 für Sensorsignale20 darstellt. von der möglichen Vielzahl von elektrischen Kontakten sind hier nur zwei beispielhaft dargestellt. -
3 zeigt in einer weiteren schematischen Seitenansicht eine beispielhafte Montage des erfindungsgemäßen elektronischen Sensorbauteils2 auf einer Leiterplatte18 . Hierbei ist das elektronische Sensorbauteil mittels breiterer Außenkontaktflächen86 elektrisch leitend mit hier nicht dargestellten Kontakten einer Leiterbahnstruktur auf der Leiterplatte18 verbunden. Die Einkoppelstelle16 ist hierbei der Leiterplatte zugewandt, die eine Durchführung für ein Sensorsignal20 aufweisen muss. Diese Durchführung kann vorzugsweise in Form eines Loches oder dergleichen ausgestaltet sein. -
4 zeigt eine alternative Montagemöglichkeit des elektronischen Sensorbauteils2 , das in diesem Fall mit von der Leiterplatte18 abgewandten Einkoppelstelle16 montiert ist. - Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des elektronischen Sensorbauteils
2 wird anhand der schematischen Darstellungen der5 bis9 illustriert. -
5 zeigt ein dünnes metallisches Trägersubstrat6 aus Kupfer oder dergleichen, auf dem bereits eine Umverdrahtungsstruktur8 aufgebracht ist. Die Fläche des Trägersubstrats6 entspricht vorzugsweise dem Grundriss des herzustellenden elektronischen Sensorbauteils2 . Auf eine ersten Oberfläche61 des Trägersubstrats6 wird eine Fotofilmschicht aufgebracht, die anschließend mit einer Maske belichtet wird, welche die gewünschten Leitungsstrukturen der Umverdrahtungsstruktur abbildet. Die Fotofilmschicht wird entwickelt, wobei die abgebildeten Leitungsstrukturen entfernt werden. Danach erfolgt das Auffüllen der entwickelten Bereichen mit einer elektrisch leitenden Schicht, wonach die Fotofilmschicht entfernt wird. - Das Auffüllen kann bspw. auf galvanischem oder chemischem Wege erfolgen. Ebenso eignen sich physikalische Verfahren wie Sputtern oder Aufdampfen. Auf diese Weise entsteht eine dreidimensionale Umverdrahtungsstruktur
8 aus den elektrisch leitenden Schichten, wie in5 in einem ersten Prozessschritt dargestellt ist. -
6 zeigt einen optionalen weiteren Verfahrensschritt, bei dem die äußeren Säulen85 der Umverdrahtungsstruktur8 mit dünneren Strukturen weiter aufgebaut werden. Erkennbar ist weiterhin ein zwischen den Säulen85 angeordneter Auflagesockel81 bestehend aus einem Rahmen82 sowie einem Hohlraum83 . - Mittels Die-Bonden wird anschließend das Sensorbauelement
4 mit seiner aktiven Vorderseite41 auf dem Auflagesockel81 der Umverdrahtungsstruktur8 gefestigt (vgl.7 ). Es erfolgt die Herstellung von Drahtbondverbindungen zwischen den Kontaktflächen43 auf der passiven Rückseite42 des Sensorbauelements4 und Kontaktanschlussflächen84 der Umverdrahtungsstruktur8 . Schließlich wird ein Gehäuse14 aus Kunststoff um das Sensorbauelement4 und die Umverdrahtungsstruktur8 unter Freilassung eines Hohlraums83 innerhalb des hohlen Auflagesockels81 angebracht (vgl.8 ), wonach das Trägersubstrat6 unter Freilegung von Außenkontaktflächen86 des elektronischen Sensorbauteils4 entfernt wird (vgl.9 ). - Die Säulen
85 können wahlweise an ihrer Ober- und/oder an ihrer Unterseite mit Außenkontaktflächen86 bzw. mit Außenkontakten10 versehen sein, wie dies in9 beispielhaft dargestellt ist. -
- 2
- elektronisches Sensorbauteil
- 4
- Sensorbauelement
- 41
- aktive Vorderseite
- 42
- passive Rückseite
- 43
- Kontaktfläche
- 6
- Trägersubstrat
- 61
- erste Oberfläche
- 62
- zweite Oberfläche
- 8
- Umverdrahtungsstruktur
- 81
- Auflagesockel
- 82
- Rahmen
- 83
- Hohlraum
- 84
- Kontaktanschlussfläche
- 85
- Säule
- 86
- Außenkontaktfläche
- 10
- Außenkontakt
- 12
- Bonddraht
- 14
- Gehäuse
- 16
- Einkoppelstelle
- 18
- Leiterplatte
- 20
- Sensorsignal
Claims (12)
- Elektronisches Sensorbauteil mit wenigstens einem Sensorbauelement (
4 ), das mit einer aktiven Vorderseite (41 ) auf einem rahmenartigen Auflagesockel (81 ) einer elektrisch leitenden Umverdrahtungsstruktur (8 ) aufliegt, wobei Kontaktflächen (43 ) auf einer passiven Rückseite (42 ) des Sensorbauelements (4 ) mit Kontaktanschlussflächen (84 ) der Umverdrahtungsstruktur (8 ) elektrisch verbunden sind, und wobei das elektronische Sensorbauteil (4 ) ein Gehäuse (14 ) aus Kunststoff umfasst, wobei das Gehäuse (14 ) einen zu einer Oberfläche des Gehäuses (14 ) freiliegenden Hohlraum (83 ) innerhalb des rahmenartigen Auflagesockels (81 ) freilässt, dadurch gekennzeichnet, dass die Umverdrahtungsstruktur (8 ) innerhalb des Gehäuses (14 ) in drei Dimensionen derart strukturiert ist, dass auf der Oberseite und der Unterseite Außenkontaktflächen (86 ) der Umverdrahtungsstruktur (8 ) zur elektrischen Kontaktierung des elektronischen Sensorbauteils (4 ) vorgesehen sind. - Elektronisches Sensorbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der rahmenartige Auflagesockel (
81 ) der elektrisch leitenden Umverdrahtungsstruktur (8 ) eine hohlzylindrische Kontur mit einer Einkoppelstelle (16 ) für Sensorsignale aufweist. - Elektronisches Sensorbauteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Sensorbauelement (
4 ) ein optischer Sensor ist. - Elektronisches Sensorbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Sensorbauelement (
4 ) ein akustischer Sensor ist. - Elektronisches Sensorbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Sensorbauelement (
4 ) ein Drucksensor ist. - Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Sensorbauteils mit wenigstens einem Sensorbauelement (
4 ), das mit einer aktiven Vorderseite (41 ) auf einem rahmenartigen Auflagesockel (81 ) einer elektrisch leitenden Umverdrahtungsstruktur (8 ) aufliegt, wobei Kontaktflächen (43 ) auf einer passiven Rückseite (42 ) des Sensorbauelements (4 ) mit Kontaktanschlussflächen (84 ) der Umverdrahtungsstruktur (8 ) elektrisch leitend verbunden sind, wobei das elektronische Sensorbauteil (4 ) ein Gehäuse (14 ) aus Kunststoff umfasst, an dessen Oberfläche Außenkontaktflächen (86 ) der Umverdrahtungstruktur (8 ) zur elektrischen Kontaktierung des elektronischen Sensorbauteils (4 ) und die Unterseite des rahmenartigen Auflagesockels (81 ) nach außen frei liegen und wobei das Verfahren folgende Prozessschritte aufweist: – Bereitstellen eines dünnen metallischen Trägersubstrats (6 ), dessen Fläche einem Grundriss eines herzustellenden elektronischen Sensorbauteils (2 ) entspricht, – Aufbringen einer Fotofilmschicht auf einer ersten Oberfläche (61 ) des Trägersubstrats (6 ), – Belichten der Fotofilmschicht mit einer Maske, die Leitungsstrukturen abbildet, – Entwickeln der Fotofilmschicht, wobei die abgebildeten Leitungsstrukturen aus der Fotofilmschicht entfernt werden, – Auffüllen der entwickelten Bereiche mit einer elektrisch leitenden Schicht und – Entfernen der Fotofilmschicht, wodurch eine aus den elektrisch leitenden Schichten in drei Dimensionen strukturierte Umverdrahtungsstruktur (8 ) gebildet wird, die einen rahmenartigen Auflagesockel (81 ) umfaßt, – Aufbringen des Sensorbauelements (4 ) mit seiner aktiven Vorderseite (41 ) auf den Auflagesockel (81 ) der Umverdrahtungsstruktur (8 ), – Herstellung von Drahtbondverbindungen zwischen den Kontaktflächen (43 ) auf der passiven Rückseite (42 ) des Sensorbauelements (4 ) und Kontaktanschlussflächen (84 ) der Umverdrahtungsstruktur (8 ), – Anbringen eines Gehäuses (14 ) aus Kunststoff um das Sensorbauelement (4 ) und die Umverdrahtungsstruktur (8 ) unter Freilassung eines zur Oberfläche des Gehäuses freiliegenden Hohlraums (83 ) innerhalb des rahmenartigen Auflagesockels (81 ) und – Entfernen des Trägersubstrats (6 ) unter Freilegung der Außenkontaktflächen (86 ) der Umverdrahtungsstruktur (8 ) und der Unterseite des rahmenartigen Auflagesockels (81 ) des elektronischen Sensorbauteils (4 ). - Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass für das metallische Trägersubstrat (
6 ) im Wesentlichen Kupfer verwendet wird. - Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass für die elektrisch leitende Schicht der Umverdrahtungsstruktur (
8 ) im Wesentlichen Aluminium, Nickel, Silber, Gold, Palladium und/oder Kupfer verwendet wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende Schicht der Umverdrahtungsstruk tur (
8 ) mittels Sputtern und/oder Aufdampfen aufgebracht wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende Schicht der Umverdrahtungsstruktur (
8 ) mittels galvanischer oder chemischer Beschicktung aufgebracht wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Trägersubstrat (
6 ) nach dem Aufbringen des Gehäuses (14 ) aus Kunststoff durch Ätzen entfernt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11 zur Herstellung eines elektronischen Sensorbauteils (
2 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10144467A DE10144467B4 (de) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | Elektronisches Sensorbauteil und Verfahren zu seiner Herstellung |
US10/238,820 US7056764B2 (en) | 2001-09-10 | 2002-09-10 | Electronic sensor device and method for producing the electronic sensor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10144467A DE10144467B4 (de) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | Elektronisches Sensorbauteil und Verfahren zu seiner Herstellung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10144467A1 DE10144467A1 (de) | 2003-04-10 |
DE10144467B4 true DE10144467B4 (de) | 2006-07-27 |
Family
ID=7698458
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10144467A Expired - Fee Related DE10144467B4 (de) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | Elektronisches Sensorbauteil und Verfahren zu seiner Herstellung |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7056764B2 (de) |
DE (1) | DE10144467B4 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006045900A1 (de) * | 2006-08-25 | 2008-03-13 | Infineon Technologies Ag | Halbleitermodul und Verfahren zu dessen Herstellung |
DE102008030842A1 (de) * | 2008-06-30 | 2010-01-28 | Epcos Ag | Integriertes Modul mit intrinsischem Isolationsbereich und Herstellungsverfahren |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7465040B2 (en) * | 2002-10-25 | 2008-12-16 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Labyrinth seal structure with redundant fluid flow paths |
EP1622204B9 (de) | 2004-07-28 | 2009-11-11 | Avago Technologies Fiber IP (Singapore) Pte. Ltd. | Verfahren zum Herstellen eines mit einem Kunststoffgehäuse versehenen optischen oder elektronischen Moduls |
DE102005025754B4 (de) | 2005-06-02 | 2019-08-08 | Infineon Technologies Ag | Halbleitersensorbauteil mit einem Sensorchip und Verfahren zur Herstellung von Halbleitersensorbauteilen |
US8304923B2 (en) * | 2007-03-29 | 2012-11-06 | ADL Engineering Inc. | Chip packaging structure |
TWI364624B (en) * | 2007-08-27 | 2012-05-21 | Lite On Technology Corp | Lens module and method for manufacturing the same |
US8559139B2 (en) | 2007-12-14 | 2013-10-15 | Intel Mobile Communications GmbH | Sensor module and method for manufacturing a sensor module |
US8080993B2 (en) * | 2008-03-27 | 2011-12-20 | Infineon Technologies Ag | Sensor module with mold encapsulation for applying a bias magnetic field |
DE102008017871B4 (de) * | 2008-04-09 | 2014-09-25 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Drucksensormodul und Verfahren zu seiner Herstellung |
US8130506B2 (en) * | 2008-06-19 | 2012-03-06 | Infineon Technologies Ag | Sensor module |
US7759135B2 (en) * | 2008-09-30 | 2010-07-20 | Infineon Technologies Ag | Method of forming a sensor node module |
US10641672B2 (en) | 2015-09-24 | 2020-05-05 | Silicon Microstructures, Inc. | Manufacturing catheter sensors |
US10682498B2 (en) | 2015-09-24 | 2020-06-16 | Silicon Microstructures, Inc. | Light shields for catheter sensors |
US10041851B2 (en) | 2015-09-24 | 2018-08-07 | Silicon Microstructures, Inc. | Manufacturing catheter sensors |
CN109997022A (zh) * | 2016-10-17 | 2019-07-09 | 硅微结构股份有限公司 | 用于导管传感器的遮光罩 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5495450A (en) * | 1994-06-20 | 1996-02-27 | Motorola, Inc. | Method and assembly for mounting an electronic device having an optically erasable surface |
JPH09119875A (ja) * | 1995-10-25 | 1997-05-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 半導体圧力センサ |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5503780A (en) * | 1985-08-19 | 1996-04-02 | Payne; Leroy | Multiaxis rotational molding method |
JPS63296252A (ja) | 1987-05-27 | 1988-12-02 | Mitsubishi Electric Corp | 樹脂封止型半導体装置 |
JPH09304211A (ja) * | 1996-05-15 | 1997-11-28 | Omron Corp | 静電容量型圧力センサのパッケージング構造およびパッケージング方法 |
JPH1197612A (ja) * | 1997-09-17 | 1999-04-09 | Toppan Printing Co Ltd | リードフレーム及びその製造方法 |
US6119052A (en) * | 1998-03-02 | 2000-09-12 | Xerox Corporation | Market-based control system for controlling object motion with smart matter |
JP2001177039A (ja) * | 1999-12-15 | 2001-06-29 | Hitachi Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
US6503780B1 (en) * | 2000-07-05 | 2003-01-07 | Amkor Technology, Inc. | Wafer scale image sensor package fabrication method |
US6617674B2 (en) * | 2001-02-20 | 2003-09-09 | Dow Corning Corporation | Semiconductor package and method of preparing same |
-
2001
- 2001-09-10 DE DE10144467A patent/DE10144467B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-09-10 US US10/238,820 patent/US7056764B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5495450A (en) * | 1994-06-20 | 1996-02-27 | Motorola, Inc. | Method and assembly for mounting an electronic device having an optically erasable surface |
JPH09119875A (ja) * | 1995-10-25 | 1997-05-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 半導体圧力センサ |
Non-Patent Citations (8)
Title |
---|
JP 09304211 A. In: Patent Abstracts of Japan * |
JP 11097612 A. In: Patent Abstracts of Japan * |
JP 11-097612 A. In: Patent Abstracts of Japan |
JP 2001177039 A. In: Patent Abstracts of Japan * |
JP 2001-177039 A. In: Patent Abstracts of Japan |
JP 63-296 252 A In: Patent Abstracts of Japan |
JP 63296252 A In: Patent Abstracts of Japan * |
JP 9-304211 A. In: Patent Abstracts of Japan |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006045900A1 (de) * | 2006-08-25 | 2008-03-13 | Infineon Technologies Ag | Halbleitermodul und Verfahren zu dessen Herstellung |
DE102008030842A1 (de) * | 2008-06-30 | 2010-01-28 | Epcos Ag | Integriertes Modul mit intrinsischem Isolationsbereich und Herstellungsverfahren |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10144467A1 (de) | 2003-04-10 |
US20030052702A1 (en) | 2003-03-20 |
US7056764B2 (en) | 2006-06-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1364412B1 (de) | Digitale kamera mit einem empfindlichen sensor | |
DE10144467B4 (de) | Elektronisches Sensorbauteil und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE10201781B4 (de) | Hochfrequenz-Leistungsbauteil und Hochfrequenz-Leistungsmodul sowie Verfahren zur Herstellung derselben | |
DE10045043B4 (de) | Halbleiterbauteil und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE102006046292B4 (de) | Bauelement mit MEMS-Mikrofon und Verfahren zur Herstellung | |
DE60026895T2 (de) | Mikrodeckelgehäuse auf Scheibenniveau | |
DE102004064028B4 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Waferebenenpakets | |
DE19743767B4 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterchip-Gehäuses mit einem Halbleiterchip für Oberflächenmontage sowie ein daraus hergestelltes Halbleiterchip-Gehäuse mit Halbleiterchip | |
DE102006058010A1 (de) | Halbleiterbauelement mit Hohlraumstruktur und Herstellungsverfahren | |
DE10142120A1 (de) | Elektronisches Bauteil mit wenigstens zwei gestapelten Halbleiterchips sowie Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE19709295A1 (de) | Halbleiterbaugruppe | |
DE10223035A1 (de) | Elektronisches Bauteil mit Hohlraumgehäuse, insbesondere Hochfrequenz-Leistungsmodul | |
EP1472727A2 (de) | Halbleiterbauteil mit sensor- bzw. aktoroberfläche und verfahren zu seiner herstellung | |
DE10334575B4 (de) | Elektronisches Bauteil und Nutzen sowie Verfahren zur Herstellung derselben | |
EP0868744A1 (de) | Verfahren zur herstellung von für eine flip- chip-montage geeigneten kontakten von elektrischen bauelementen | |
DE102020125813A1 (de) | Verfahren zum herstellen eines chipgehäuses und chipgehäuse | |
EP0645953B1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer zwei- oder mehrlagigen Verdrahtung und danach hergestellte zwei- oder mehrlagige Verdrahtung | |
DE10124970B4 (de) | Elektronisches Bauteil mit einem Halbleiterchip auf einer Halbleiterchip-Anschlußplatte, Systemträger und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE102006006825A1 (de) | Halbleiterbauelement und Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements | |
DE10144462C1 (de) | Elektronisches Bauteil mit wenigstens einem Halbleiterchip und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE112005003629T5 (de) | IC-Baugruppe und Verfahren zur Herstellung einer IC-Baugruppe | |
DE10216267B4 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses für einen Chip mit einer mikromechanischen Struktur | |
DE19747177C2 (de) | Gehäustes Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE19846662A1 (de) | Elektronisches Modul, insbesondere Multichipmodul mit einer Mehrlagenverdrahtung und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE10146854B4 (de) | Elektronisches Bauteil mit wenigstens einem Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils mit wenigstens einem Halbleiterchip |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |