DE102015122434A1

DE102015122434A1 - MEMS device

Info

Publication number: DE102015122434A1
Application number: DE102015122434.8A
Authority: DE
Inventors: Christian Bauer; Hans Krüger; Jürgen Portmann; Alois Stelzl
Original assignee: SnapTrack Inc
Current assignee: SnapTrack Inc
Priority date: 2015-12-21
Filing date: 2015-12-21
Publication date: 2017-06-22
Also published as: WO2017108306A1

Abstract

Es wird ein auf einem keramischen Träger montiertes MEMS-Bauelement angegeben. Die Bauelementstrukturen des MEMS-Chips weisen zum keramischen Träger hin und sind hermetisch in einem Hohlraum angeordnet, der durch die Oberfläche des Trägers, eine die Bauelementstrukturen umgebenden Rahmen und den MEMS-Chip MC selbst gebildet wird. Abgedichtet ist der Hohlraum durch eine Polymerschicht, die gleichzeitig eine Polymermatrix für den MEMS-Chip darstellt. Überhalb der Polymerschicht ist eine Metallschicht aufgebracht, die umlaufenden Seite des Rahmens und darüber hinaus mit dem Träger abschließen.It is given a mounted on a ceramic support MEMS device. The device structures of the MEMS chip point towards the ceramic carrier and are hermetically arranged in a cavity which is formed by the surface of the carrier, a frame surrounding the device structures and the MEMS chip MC itself. The cavity is sealed by a polymer layer, which simultaneously represents a polymer matrix for the MEMS chip. Above the polymer layer, a metal layer is applied, terminating the circumferential side of the frame and beyond with the carrier.

Description

Aus der DE 10 2010 056431 B4 ist ein MEMS Bauelement bekannt, bei dem auf einem Substrat Rahmen angeordnet ist, auf dem ein MEMS Chip aufsitzt. Mit einer metallischen Verschlussschicht, die den Rahmen, das Substrat und den Chip so umschließt, wird das so umschlossene Volumen hermetisch abgedichtet.From the DE 10 2010 056431 B4 a MEMS device is known in which a frame is arranged on a substrate, on which a MEMS chip is seated. With a metallic sealing layer surrounding the frame, substrate and chip, the enclosed volume is hermetically sealed.

Es hat sich jedoch gezeigt, dass ein derartiges Bauelement bei thermischer Belastung insbesondere durch Verbiegen des Substrat starken Stress auf den MEMS Chip und insbesondere auf dessen als Bumps ausgeführten Lötverbindungen zum Substrat ausübt. Die in Testreihen ermittelte Anzahl der Thermozyklen, die zum Ausfall des Bauelements oder dessen Funktionen führen können, liegt zum Teil unter den für das Bauelement gewünschten Spezifikationen.However, it has been found that such a component exerts strong stress on the MEMS chip and in particular on its bumped solder connections to the substrate under thermal stress, in particular by bending the substrate. The number of thermal cycles determined in test series, which can lead to failure of the component or its functions, is in part below the specifications desired for the component.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein MEMS Bauelement anzugeben, mit dem der auf das Bauelement wirkende thermomechanische Stress reduziert und so die so die Zahl der erreichbaren Thermozyklen erhöht werden kann.It is therefore an object of the present invention to specify a MEMS component with which the thermomechanical stress acting on the component can be reduced and thus the number of achievable thermal cycles can be increased.

Diese Aufgabe wird durch ein Bauelement nach dem unabhängigen Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung gemäß einem weiteren unabhängigen Anspruch gelöst.This object is achieved by a component according to independent claim 1 and by a method for the production according to a further independent claim.

Gegenüber dem aus der DE 10 2010 056431 B4 bekannten Bauelement ist nun zwischen der nach oben weisende Rückseite des MEMS Chips und der Metallschicht eine dünne viskoelastische Polymerschicht vorgesehen. Diese deckt die Rückseite und alle Seitenkanten des MEMS Chips ab und schließt über den gesamten Umfang mit dem Rahmen ab. Die Polymerschicht kann strukturiert sein und z.B. einen elektrisch Anschluss des Rahmens von oben her ermöglichen. Die Metallschicht umfasst Kupfer und schließt zumindest einem Abschnitt dessen Umfangs oder im gesamten Umfang mit dem Rahmen ab.Opposite that from the DE 10 2010 056431 B4 known component is now provided between the upward-facing back of the MEMS chip and the metal layer, a thin viscoelastic polymer layer. This covers the back and all side edges of the MEMS chip and terminates over the entire circumference with the frame. The polymer layer can be structured and, for example, enable an electrical connection of the frame from above. The metal layer comprises copper and terminates at least a portion of its circumference or the entire periphery with the frame.

Der Rahmen ist vorzugsweise plan ausgebildet, so dass der MEMS Chip mit nur geringem Spalt aufliegen kann.The frame is preferably planar, so that the MEMS chip can rest with only a small gap.

Die Polymerschicht kann eine Dicke von 2 bis 15µm aufweisen. Vorzugsweise weist sie eine Dicke von 2 bis 10µm auf.The polymer layer may have a thickness of 2 to 15 μm. It preferably has a thickness of 2 to 10 μm.

Der MEMS Chip kann mittels Bumps auf dem Träger montiert sein.The MEMS chip can be mounted on the carrier by means of bumps.

Bei einer zu dicken Polymerschicht kann sich bei Temperaturbelastung der relativ steife MEMS Chip weniger verbiegen als der eine Keramik umfassende Träger, da der Chip in einer flexiblen Polymermatrix gelagert ist. Dies würde dazu führen, dass eine mehr oder minder starke Deformation der außen liegenden Bumps auftritt, was sich negativ auf die Anzahl der erreichbaren Thermozyklen auswirkt, bevor es zum Bumpriss bzw. bis zum Ausfall des Bauelements kommt. Wird die Polymerschicht dagegen ausreichend dünn gewählt, wird bei einem Thermozyklus eine Verbiegung des Chips synchron zur Verbiegung der Keramik erzwungen. Auf diese Weise erhöht sich die Zahl der erzielbaren Thermozyklen und parallel dazu auch die Lebensdauer des MEMS Bauelements. With a polymer layer that is too thick, the relatively stiff MEMS chip may bend less under temperature load than the carrier comprising a ceramic, since the chip is stored in a flexible polymer matrix. This would lead to a more or less strong deformation of the outer bumps, which has a negative effect on the number of achievable thermal cycles before it comes to Bumpriss or failure of the device. On the other hand, if the polymer layer is chosen to be sufficiently thin, bending of the chip is forced in synchrony with the bending of the ceramic during a thermal cycle. In this way, the number of achievable thermocycles and at the same time the lifetime of the MEMS device increases.

In einer Ausführungsform ist als Polymerschicht eine Laminatfolie aufgebracht. Eine solche kann in ihren Eigenschaften optimiert werden, wenn sie mehrschichtig ausgeführt ist. Eine thermoplastische oder zumindest thermisch erweichende Teilfolie garantiert, dass sie leicht und oberflächenkonform aufgebracht werden kann. Sie kann auch die viskoelastischen Eigenschaften mitbringen. Mit einer duroplastischen Teilschicht kann ausreichend thermomechanische Stabilität in der Laminatfolie erzeugt werden.In one embodiment, a laminate film is applied as the polymer layer. Such a feature can be optimized in its properties if it is multilayered. A thermoplastic or at least thermally softening partial film guarantees that it can be applied easily and in conformity with the surface. It can also bring the viscoelastic properties. With a thermoset sublayer sufficient thermomechanical stability can be generated in the laminate film.

Mit einer solchen beispielsweise als Polyimid-Folie (z.B. eine TSA Folie) ausgebildeten Laminatfolie als Polymerschicht mit einer Dicke von 2–5µm gelingt es, ein optimales Gleichgewicht im Verzug von Träger und MEMS Chip zu schaffen.With such a laminate film formed, for example, as a polyimide film (for example a TSA film) as a polymer layer with a thickness of 2-5 μm, it is possible to achieve an optimum balance in the delay of the carrier and the MEMS chip.

Die Metallschicht ist in einer Ausführungsform mehrschichtig aus mehreren Teilschichten ausgebildet. Sie kann als oberste Teilschicht eine strukturierte Schwarz-Nickelschicht umfassen, die einen optischen Kontrast zur direkt darunter liegenden Teilschicht, die z.B. aus Nickel oder Kupfer besteht, ausbildet. Durch die Strukturierung der obersten Teilschicht gelingt es dann, ein Schriftzeichen oder eine Markierung zu realisieren. Die Struktur hebt sich dann mit Kontrast gegen freistrukturierte Bereiche der darunter liegenden Teilschicht ab.The metal layer is formed in a multilayer embodiment of several sub-layers in one embodiment. It may comprise as a topmost sub-layer a patterned black-nickel layer which has an optical contrast to the directly underlying sub-layer, e.g. consists of nickel or copper, forms. By structuring the uppermost sub-layer, it is then possible to realize a character or a mark. The structure then stands out with contrast to free-structured areas of the underlying sub-layer.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Polymerschicht über dem Rahmen eine um den MEMS Chip herum ringförmig geschlossene streifenförmige Ausnehmung auf. In der gesamten Ausnehmung ist die Oberfläche des Rahmens in zumindest einem schmalen Streifen freigelegt. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass die Metallschicht im gesamten Umfang des Rahmen mit diesem abschließt. Dadurch kann eine Metall-Metallbindung erzeugt werden, die einen hermetischen Verschluss des Hohlraums bewirkt, der zwischen Metallschicht, Rahmen und Träger eingeschlossen ist. In diesem Hohlraum können vorteilhaft auch Bauelementstrukturen des MEMS Chips angeordnet und geschützt sein.In a further embodiment, the polymer layer has a strip-shaped recess which is annularly closed around the MEMS chip above the frame. In the entire recess, the surface of the frame is exposed in at least one narrow strip. In this way it can be ensured that the metal layer terminates in the entire circumference of the frame with this. Thereby, a metal-metal bond can be created which effects a hermetic closure of the cavity enclosed between metal layer, frame and support. Advantageously, component structures of the MEMS chip can also be arranged and protected in this cavity.

In einer alternativen Ausführungsform ist die Polymerschicht mittels eines Schichtabscheidungsprozesses aufgebracht. Dies kann ein Plasmaprozess, ein Sprühprozess oder ein Jetprozess sein. Beispielsweise kann ein Plasmadust-Verfahren zum Aufbringen der Polymerschicht eingesetzt werden. Dabei wird die Polymerschicht durch ein Plasma-unterstütztes Abscheideverfahren bei niedrigen Substrattemperaturen (< 100°C) abgeschieden. In an alternative embodiment, the polymer layer is applied by means of a layer deposition process. This can be a plasma process, a spray process or a jet process. For example, a Plasmadust method for applying the polymer layer can be used. The polymer layer is deposited by a plasma-assisted deposition process at low substrate temperatures (<100 ° C).

Das Polymer kann mit geeigneten Düsen auf die Rückseite des MEMS Chips, den Rahmen und den Träger aufgesprüht oder aufgejettet werden. Der Prozess kann auch elektrostatisch unterstützt sein. Das Polymer kann auch in Lösung oder als Suspension von Polymerpartikeln aufgesprüht werden. Möglich ist auch, das Polymer durch Aufsprühen oder Aufjetten in aufgeschmolzener Form oder durch Gießen insbesondere sogenanntes Vorhanggießen aufgebracht werden.The polymer may be sprayed or jetted onto the backside of the MEMS chip, frame and carrier with suitable nozzles. The process can also be electrostatically assisted. The polymer can also be sprayed on in solution or as a suspension of polymer particles. It is also possible, the polymer by spraying or Aufjetten in molten form or by casting in particular so-called curtain coating can be applied.

Bevorzugt weist der MEMS Chip als Basismaterial Quarz, Lithiumtantalat, Lithiumniobat oder ähnliche Stoffe auf und trägt Bauelementstrukturen auf dem Basismaterial, zum Beispiel Wandler für akustische Oberflächen- oder Volumenwellen. Das Basismaterial des MEMS Chips ist dann ein piezoelektrisches Material und die Bauelementstrukturen umfassen elektroakustische Wandler, die über Leiterbahnen angeschlossen und/oder verschaltet sein können. The MEMS chip preferably comprises quartz, lithium tantalate, lithium niobate or similar substances as the base material and carries component structures on the base material, for example transducers for surface or bulk acoustic waves. The base material of the MEMS chip is then a piezoelectric material and the component structures comprise electroacoustic transducers which can be connected and / or interconnected via conductor tracks.

Der MEMS Chip kann aber auch ein anderes mikromechanisch strukturierbares Material wie z.B. Silizium umfassen.However, the MEMS chip may also comprise another micromechanically structurable material, such as e.g. Silicon include.

Der metallische Rahmen auf dem Träger besteht aus oder umfasst Kupfer und ist bevorzugt aus Kupfer, Nickel, Silber oder einer Folge dieser Metalle gefertigt und gasdicht mit dem keramischen Träger verbunden. Der MEMS Chip liegt auf dem metallischen Rahmen auf. The metallic frame on the support consists of or comprises copper and is preferably made of copper, nickel, silver or a sequence of these metals and connected in a gastight manner to the ceramic support. The MEMS chip rests on the metallic frame.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass der metallische Rahmen eine plane Oberfläche aufweist, die beispielsweise mittels Diamantfräsung erzeugt werden kann. Dies hat den Vorteil, dass beispielweise ein mittels Bumpverbindungen auf dem Träger montierter MEMS Chip nach einer Flip-Chip- beziehungsweise Wende-Montage und Kollabieren (collapsing) der Bumpverbindungen in einem anschließenden Reflowprozess gleichmäßig und vollständig auf dem metallischen Rahmen aufliegt. Der Spalt zwischen MEMS Chip und metallischem Rahmen ist dann bei entsprechend angepassten Rahmenhöhen, Bumpverbindungshöhen und entsprechend eingestelltem Kollapsing nahezu Null. Durch Druckbeaufschlagung des MEMS Chips bei geschmolzenen Bumpverbindungen und Abkühlen bis unter den Schmelzpunkt der Bumps bei anhaltender Druckbeaufschlagung kann der Spalt zwischen MEMS Chip und Rahmen weiter minimiert werden und bei diamantgefrästen Rahmen weniger als 10 nm betragen.Furthermore, it is preferred that the metallic frame has a planar surface, which can be produced for example by means of diamond milling. This has the advantage that, for example, a MEMS chip mounted on the carrier by means of bump connections rests evenly and completely on the metallic frame after a flip-chip or turning assembly and collapsing of the bump connections in a subsequent reflow process. The gap between the MEMS chip and the metallic frame is then virtually zero at correspondingly adjusted frame heights, bump connection heights and correspondingly set collapse. By pressurizing the MEMS chip with molten bump connections and cooling to below the melting point of the bumps with continued pressurization, the gap between the MEMS chip and the frame can be further minimized and less than 10 nm for diamond milled frames.

Weiterhin ist die Metallschicht so ausgewählt, dass sie mit dem metallischen Rahmen und dem Träger den MEMS Chip so umfasst, dass das von dem Träger, dem MEMS Chip und dem metallischen Rahmen umschlossenes Volumen hermetisch abgedichtet ist. Further, the metal layer is selected to include with the metallic frame and the carrier the MEMS chip so as to hermetically seal the volume enclosed by the carrier, the MEMS chip, and the metallic frame.

Vorteilhafterweise ist das MEMS Bauelement mit seinen empfindlichen Bauelementstrukturen innerhalb des umschlossenen Volumens beziehungsweise der Kavität durch die Metallschicht hermetisch gegenüber Umwelteinflüssen verschlossen. Durch das Aufliegen des MEMS Chips auf dem metallischen Rahmen ist es ferner möglich, das hermetische Abschließen der Kavität mit wenigen Prozessschritten zu erreichen. Auf diese Weise können auch unterschiedliche Funktionen, wie Abschirmung und Abdichtung, in einem Prozessschritt kombiniert werden. Durch das Aufbringen der Metallschicht wird der Spalt zwischen metallischem Rahmen und dem MEMS Chip geschlossen. Advantageously, the MEMS component with its sensitive component structures within the enclosed volume or the cavity through the metal layer is hermetically sealed against environmental influences. By resting the MEMS chip on the metallic frame, it is also possible to achieve the hermetic sealing of the cavity with a few process steps. In this way, different functions, such as shielding and sealing, can be combined in one process step. By applying the metal layer, the gap between the metallic frame and the MEMS chip is closed.

Weiterhin wird das Verhalten des Bauelements bei Thermozyklen durch Verwendung eines entsprechenden Trägers wie HTCC oder LTCC verbessert. Ferner ist es mit der Erfindung möglich, ein Bauelement mit unveränderten Funktionen und insbesondere unveränderten Filterfunktionen in einer reduzierten Baugröße zu realisieren. Weil die Zahl der erforderlichen Prozessschritte gering ist, lassen sich bei gleicher Funktionalität mehr Bauelemente pro Paneele erzielen oder aber bei gleicher Panelbelegung größere MEMS Chips realisieren. Furthermore, the behavior of the device in thermal cycling is enhanced by using a corresponding carrier such as HTCC or LTCC. Furthermore, it is possible with the invention to realize a device with unchanged functions and in particular unchanged filter functions in a reduced size. Because the number of required process steps is low, more components per panel can be achieved with the same functionality, or larger MEMS chips can be realized with the same panel occupancy.

Indem die Metallschicht ganzflächig ausgeführt ist, entfallen weitere strukturelle Maßnahmen, die andernfalls zur Abdichtung des Spaltes zwischen MEMS Chip und Rahmen benötigt würden. Ferner kann die Dicke der Metallschicht in weiten Bereichen insbesondere zwischen 10 und 40µm gewählt werden und der Metallschicht somit weitere Funktionen zugeordnet werden. Beispielsweise bei Verwendung im Mobilfunk übernimmt die Metallschicht auch Abschirmungseigenschaften. Bei geeigneter Schichtdicke kann hochfrequente elektromagnetische Strahlung aus dem Bauelement oder das Bauelement selbst vor äußerer Strahlung abgeschirmt werden. By the metal layer is carried out over the entire surface, eliminating further structural measures that would otherwise be required to seal the gap between the MEMS chip and frame. Furthermore, the thickness of the metal layer can be selected within wide ranges, in particular between 10 and 40 .mu.m, and thus additional functions can be assigned to the metal layer. For example, when used in mobile communications, the metal layer also takes on shielding properties. With a suitable layer thickness, high-frequency electromagnetic radiation from the component or the component itself can be shielded from external radiation.

Weiterhin ist die Metallschicht elektrisch leitend. Bei Verbindung mit einem Masseanschluss des Bauelements können etwa überschüssige Ladungen, wie sie typischerweise auf dem MEMS Chip auftreten, abgeführt werden.Furthermore, the metal layer is electrically conductive. When connected to a ground terminal of the device, for example, excess charges such as typically occur on the MEMS chip can be dissipated.

Vorteilhafterweise ist der Abstand zwischen dem Rahmen und dem MEMS Chip nahezu Null. Erreicht wird dies bei planarisiertem Rahmen durch ein ausreichendes Kollabieren (engl. Kollapsing) der Bumpverbindungen in einem Reflowprozess, beziehungsweise durch gleichmäßige Druckbeaufschlagung der MEMS Chips während der Zeit, in der die Bumpverbindungen in geschmolzenen Zustand vorliegen bis nach dem Abkühlen. Hiermit lassen sich Spalte zwischen MEMS Chip und Rahmen kleiner 10nm erzielen. Diese Spalte bleiben auch nach Abkühlen bestehen, wenn der thermische Ausdehnungskoeffizient des Materials der Bumpverbindung größer ist als derjenige des Rahmenmaterials. Advantageously, the distance between the frame and the MEMS chip is nearly zero. This is achieved in a planarized frame by sufficient collapse of the bump connections in a reflow process, or by uniform pressurization of the MEMS chips during the time in which the bump connections are in the molten state until after cooling. This allows to achieve gaps between MEMS chip and frame smaller than 10nm. These gaps remain even after cooling when the thermal expansion coefficient of the material of the bump connection is larger than that of the frame material.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Bumpverbindung einen thermischen Ausdehnungskoeffizient auf, der größer als ein thermischer Ausdehnungskoeffizient des metallischen Rahmens ist.In another embodiment, the bump connection has a coefficient of thermal expansion that is greater than a thermal expansion coefficient of the metallic frame.

Bevorzugt wird der MEMS Chip durch Druckbeaufschlagung auf den metallischen Rahmen gedrückt. Mittels Verlötens der Bumpverbindung bei höheren Schmelztemperaturen dehnen sich die beteiligten Materialien des MEMS Chips beziehungsweise des metallischen Rahmens aus. Der MEMS Chip wird beim Abkühlen auf den metallischen Rahmen gedrückt, wenn die Materialien aufgrund ihrer unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten zusammenziehen. Preferably, the MEMS chip is pressed by pressurizing the metallic frame. By soldering the bump connection at higher melting temperatures, the materials involved expand the MEMS chip or the metallic frame. The MEMS chip is pressed onto the metallic frame during cooling as the materials contract due to their different coefficients of expansion.

In einer Ausführungsform ist der MEMS Chip ein mikroelektro-mechanisches System, ein mikroelektrooptisches System oder ein mikro-elektro-optisch-mechanisches System (MEOMS). In one embodiment, the MEMS chip is a microelectro-mechanical system, a microelectro-optical system, or a micro-electro-opto-mechanical system (MEOMS).

Die Metallschicht kann genau eines oder mehrere unterschiedliche Materialien umfassen. Zu möglichen Ausgangsmaterialien zählen dabei Metallpartikel, insbesondere metallische Nano- oder Mikropartikel, eine Metallfolie oder eine Metalllegierung. Geeignete Metalle umfassen Silber, Gold, Kupfer, und Zinn, wobei diese Auswahl nicht einschränkend ist.The metal layer may comprise exactly one or more different materials. Possible starting materials include metal particles, in particular metallic nano- or microparticles, a metal foil or a metal alloy. Suitable metals include silver, gold, copper, and tin, but this selection is not limitative.

Die Metallschicht ist vorzugsweise in zumindest zwei Stufen hergestellt. Eine Grundmetallisierung kann aufgesputtert, aufgedampft, mittels CVD Verfahren aufgebracht oder in Form metallischer Partikel aufgejettet sein. Die Grundmetallisierung kann galvanisch verstärkt sein. Weitere Teilschichten können elektrische oder magnetische Eigenschaften einbringen. Auch ein passivierendes Metall wie Nickel kann für eine obere Teilschicht oder vorzugsweise für die oberste Teilschicht vorgesehen sein.The metal layer is preferably made in at least two stages. A base metallization can be sputtered, vapor-deposited, applied by means of CVD processes or be jetted in the form of metallic particles. The base metallization can be galvanically reinforced. Other partial layers can introduce electrical or magnetic properties. Also, a passivating metal such as nickel may be provided for an upper sub-layer or preferably for the uppermost sub-layer.

Die Metallschicht oder einzelne Teilschichten der Metallschicht können auch zunächst als Folie aufgebracht und danach aufgeschmolzen werden. Die Metallschicht oder einzelne Teilschichten können aber auch durch Aufbringen eines flüssigen Metalls erzeugt sein.The metal layer or individual partial layers of the metal layer can also be applied initially as a film and then melted. However, the metal layer or individual partial layers can also be produced by applying a liquid metal.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert. Die Figuren sind nur schematisch und nicht maßstabsgetreu ausgeführt. Unterschiedliche Teile können daher verkleinert oder vergrößert dargestellt sein, so dass den Figuren weder absolute noch relative Maßangaben zu entnehmen sind.In the following the invention will be explained in more detail by means of exemplary embodiments and the associated figures. The figures are only schematic and not true to scale. Different parts can therefore be reduced or enlarged, so that the figures neither absolute nor relative dimensions are shown.

1 zeigt eine Draufsicht auf einen großflächigen Träger mit Einbauplätzen für mehrere MEMS-Chips, 1 shows a plan view of a large-area carrier with slots for several MEMS chips,

2 zeigt im schematischen Querschnitt einen Träger und einen MEMS-Chip unmittelbar vor dessen Montage, 2 shows in schematic cross-section a carrier and a MEMS chip immediately before its assembly,

3 zeigt im schematischen Querschnitt die Anordnung von 2 nach der Montage durch Bump- oder Lötverbindungen, 3 shows in a schematic cross section the arrangement of 2 after mounting with bump or solder connections,

4 zeigt die Anordnung in 3 nach dem Aufbringen einer Polymerschicht, 4 shows the arrangement in 3 after applying a polymer layer,

5 zeigt die Anordnung von 4 nach dem Herstellen von Ausnehmungen, 5 shows the arrangement of 4 after making recesses,

6 zeigt die Anordnung nach dem Aufbringen einer Metallschicht, und 6 shows the arrangement after the application of a metal layer, and

7 zeigt ausschnittsweise eine Schichtenfolge aus 6. 7 shows a detail of a layer sequence 6 ,

Zur Herstellung des Bauelements wird vorzugsweise von großflächigen keramischen Trägern ausgegangen, sogenannten Paneelen. Dies sind zwei- oder mehrlagige Substrate z.B. aus HTCC (High Temperature Co-Fired Ceramic) oder LTCC (Low Temperature Co-Fired Ceramic). Auf der Oberseite haben diese als Träger TR dienende Paneele typisch zwischen 1000 und 4000 Einbauplätze EP für Chips, im Beispiel hier MEMS-Chips. In der Figur zeigen eingezeichnete virtuelle Trennlinien TL die Grenzen der verschiedenen Einbauplätze EP bzw. die Grenzen der späteren Einzel-Bauelemente an. Auf der dargestellten Oberfläche sind auf jedem Einbauplatz Kontaktflächen KF vorgesehen, die entweder als lötfähige Kontakte ausgeführt sind oder die das obere Ende einer Durchkontaktierung darstellen, welche entsprechend lötbar ausgebildet ist.For the preparation of the device is preferably based on large-area ceramic carriers, so-called panels. These are two- or multi-layered substrates e.g. HTCC (High Temperature Co-Fired Ceramic) or LTCC (Low Temperature Co-Fired Ceramic). On the upper side, these panels serving as carriers TR typically have between 1000 and 4000 bays EP for chips, here in the example MEMS chips. In the figure, drawn virtual parting lines TL indicate the boundaries of the various installation locations EP or the boundaries of the later individual building elements. On the illustrated surface contact surfaces KF are provided on each slot, which are either designed as solderable contacts or represent the upper end of a via, which is formed according solderable.

Jeder Einbauplatz EP auf dem Trägerpaneel TR ist von einem Rahmen umgeben, beispielsweise einem 55 µm hohen, 150 µm breiten und auf der Oberfläche plan gefrästen Kupferrahmen. Der Rahmen kann durch gängige Metallisierungsverfahren hergestellt werden, insbesondere zweistufig durch Erzeugen einer strukturierten Grundmetallisierung in einem ersten Schritt und durch galvanische Verstärkung in einem zweiten Schritt.Each slot EP on the support panel TR is surrounded by a frame, for example, a 55 micron high, 150 micron wide and planely milled on the surface copper frame. The frame can be produced by conventional metallization processes, in particular in two stages, by producing a patterned base metallization in a first step and by galvanic reinforcement in a second step.

Vorzugsweise ist jedem Einbauplatz ein Datensatz zugewiesen, der genaue geometrische Daten umfasst, die für jeden Einbauplatz individuell vermessen sind. Dies ist erforderlich, da die Trägerpaneele aufgrund der großen Fläche und der relativ geringen Schichtdicke linear und nicht-linear verzogen sein können. Jedes Trägerpaneel ist somit ein Unikat und bedarf aus diesem Grund zum Ausgleich dieses Verzugs der oben genannten entsprechenden Datensätze, um ein späteres exaktes Einbauen von MEMS-Chips mit möglichst geringer Verspannung zu ermöglichen. Preferably, each slot is assigned a record that includes accurate geometric data that is individually measured for each slot. This is necessary because the carrier panels may be warped linearly and non-linearly due to the large area and the relatively small layer thickness. Each Trägerpaneel is thus unique and therefore requires to compensate for this delay of the above-mentioned corresponding records to allow later exact installation of MEMS chips with the least possible distortion.

2 zeigt ausschnittsweise einen Träger TR für nur ein späteres Bauelement, auch wenn der Träger TR während des Bestückungs- und Verkapselungsverfahrens eigentlich noch Bestandteil des großflächigen Trägerpaneels ist. Auch auf eine Darstellung des genauen Schichtaufbaus des vorzugsweise mehrschichtigen Trägers TR ist hier der Übersichtlichkeit halber verzichtet. Ein genauer Schichtaufbaus wird später anhand von 6 noch näher erläutert. 2 shows a detail of a carrier TR for only a later component, even if the carrier TR actually during the assembly and encapsulation process is still part of the large-area Trägerpaneels. A representation of the exact layer structure of the preferably multi-layered carrier TR is omitted here for clarity. An exact layer structure will be described later on the basis of 6 explained in more detail.

Zur Montage auf dem Träger TR werden MEMS-Chips MC vorgesehen. Ein jeder MEMS-Chip MC weist auf seiner Hauptoberfläche Bauelementstrukturen BES auf, die in 2 beispielhaft in Form von Metallisierungen für mit akustischen Wellen arbeitende Bauelemente wie z.B. Frequenzfilter angedeutet sind. Die Bauelementstrukturen BES sind über Leitungen (in der Figur nicht dargestellt) mit Anschlusskontakten AK verbunden. Die Anschlusskontakte AK sind mit Bumps BU versehen, die beispielsweise über ein Lotpastenverfahren aufgedruckt und umgeschmolzen sind. For mounting on the carrier TR MEMS chips MC are provided. Each MEMS chip MC has on its main surface component structures BES, which in 2 exemplified in the form of metallizations for working with acoustic waves components such as frequency filters are indicated. The component structures BES are connected via lines (not shown in the figure) to terminal contacts AK. The connection contacts AK are provided with bumps BU, which are printed and remelted, for example, via a solder paste method.

Je ein MEMS-Chip MC wird nun mit nach unten weisenden Bauelementstrukturen BES auf einen Einbauplatz EP so aufgesetzt, dass die Unterseite der Bumps BU auf den Kontaktflächen KF des Trägers TR zu liegen kommen. Wie die Figur zeigt, ist die Höhe der Bumps BU über der Unterseite (Hauptoberfläche) des MEMS Chips größer als die Höhe des Rahmens R über der Oberfläche des Trägers TR. Nach dem Aufsetzen steht daher die Unterkante des MEMS-Chips MC beziehungsweise die Hauptoberfläche des MEMS-Chips MC mit geringem vertikalen Abstand über dem Rahmen über und kann daher noch nicht auf diesem aufliegen.Depending on a MEMS chip MC is now placed with down-facing component structures BES on a slot EP so that the bottom of the bumps BU come to rest on the contact surfaces KF of the carrier TR. As the figure shows, the height of the bumps BU across the underside (main surface) of the MEMS chip is greater than the height of the frame R above the surface of the carrier TR. After placement, therefore, the lower edge of the MEMS chip MC or the main surface of the MEMS chip MC projects over the frame with a small vertical distance and therefore can not yet rest on it.

Vorzugsweise unter leichtem Druck von oben auf den MEMS Chip MC wird anschließend ein Reflow-Löten durchgeführt, bei dem der Bump kollabiert und das Lot mit Anschlusskontakten und Kontaktflächen benetzt. In der Folge wird der MEMS-Chip in Richtung Träger TR gezogen, so dass die Hauptoberfläche des MEMS-Chips MC mit einem Randbereich rundum auf der planen Oberfläche des Rahmens R zum Aufliegen kommt. Der Rahmens R steht den MEMS Chip umlaufend mit einem Teil seiner Breite unter dem MEMS Chip MC hervor. 3 zeigt die Anordnung in dieser Verfahrensstufe.Preferably, under light pressure from the top of the MEMS chip MC, a reflow soldering is subsequently carried out in which the bump collapses and wets the solder with connection contacts and contact surfaces. As a result, the MEMS chip is pulled in the direction of the carrier TR, so that the main surface of the MEMS chip MC comes to rest with an edge region all around on the planar surface of the frame R. The frame R protrudes the MEMS chip circumferentially with a portion of its width below the MEMS chip MC. 3 shows the arrangement in this process stage.

Zur Herstellung einer flexiblen Polymermatrix wird nun eine Polymerschicht PF auf die Oberfläche der Anordnung aufgebracht, also auf die Rückseite des MEMS-Chips MC, auf die nicht vom MEMS-Chip MC belegte restliche Oberfläche des Rahmens R sowie auf die verbleibende freie Oberfläche im dem den Rahmen R umlaufenden Randbereich des Trägers TR. To produce a flexible polymer matrix, a polymer layer PF is now applied to the surface of the arrangement, that is to say on the back side of the MEMS chip MC, on the remaining surface of the frame R not occupied by the MEMS chip MC and on the remaining free surface in the die Frame R circumferential edge region of the carrier TR.

Dazu wird ein Verfahren gewählt, welches kantenbedeckend ist, so dass eine konform auf allen nach oben und außen weisenden Oberflächen aufliegende Polymerschicht PF erzeugt werden kann.For this purpose, a method is selected which is edge-covering, so that a polymer layer PF which conforms to all surfaces facing upwards and outwards can be produced.

In der einfachsten Ausführung wird zur Erzeugung der Polymerschicht PF eine Laminatfolie kantenbedeckend und oberflächenkonform auflaminiert. Diese Laminatfolie ist beispielsweise eine zweischichtige Folie, bei der die nach unten weisende Teilschicht thermisch erweicht und zumindest klebrig wird. Das Auflaminieren kann durch einen von oben auf die Laminatfolie einwirkenden Druck und durch Erhöhen der Temperatur unterstützt werden. Vorzugsweise kann das Auflaminieren der Laminatfolie durch Erzeugen eines Unterdrucks zwischen Folie und zu beschichtender Oberfläche unterstützt werden.In the simplest embodiment, a laminate film is laminated edge-covering and surface-conforming in order to produce the polymer layer PF. This laminate film is, for example, a two-layered film in which the downwardly facing partial layer thermally softens and at least becomes tacky. The lamination can be assisted by a pressure applied from the top to the laminate film and by raising the temperature. Preferably, the lamination of the laminate film can be assisted by creating a negative pressure between the film and the surface to be coated.

Die Dicke der Polymerschicht PF ist ganz entscheidend dafür, wie sich unterschiedliche Ausdehnungskräfte und reale Ausdehnungen des Trägers TR und des MEMS-Chips MC auf den MEMS-Chip und insbesondere auf dessen Bump-Verbindungen auswirken. Es hat sich gezeigt, dass eine möglichst dünne Polymerschicht ausreichend ist, im späteren fertigen Bauelement die Kräfte gleichmäßig auf MEMS-Chip MC und Träger TR zu verteilen. Geeignete Schichtdicken liegen zwischen 1 und 15 µm und insbesondere zwischen 2 und 5 µm. 4 zeigt die Anordnung auf dieser Verfahrensstufe.The thickness of the polymer layer PF is very important for how different expansion forces and physical dimensions of the carrier TR and the MEMS chip MC affect the MEMS chip and in particular its bump connections. It has been found that the thinnest possible polymer layer is sufficient to distribute the forces uniformly on MEMS chip MC and carrier TR in the later finished component. Suitable layer thicknesses are between 1 and 15 μm and in particular between 2 and 5 μm. 4 shows the arrangement at this stage of the process.

Im nächsten Schritt wird die Polymerfolie PF auf der Oberseite des Rahmens R entfernt, vorzugsweise in Form eines dem gesamten Umfang des Rahmens folgenden Streifens. Durch Laserablation, z.B. mit einem UV Laser kann so eine streifenförmige Ausnehmung AN erzeugt werden, in der die Oberfläche des Rahmens R freigelegt ist. Die umlaufende Ausnehmung AN ist erforderlich, um im gesamten Umfang um den MEMS Chip MC herum einen Metall-Metall-Kontakt zwischen einer später noch aufzubringenden Metallschicht und dem Rahmen R zu schaffen und einen hermetischen Verschluss des MEMS-Chips zu ermöglichen. In the next step, the polymer film PF is removed on the upper side of the frame R, preferably in the form of a strip following the entire circumference of the frame. By laser ablation, e.g. With a UV laser can be generated as a strip-shaped recess AN, in which the surface of the frame R is exposed. The circumferential recess AN is required in order to provide metal-to-metal contact between the metal layer to be applied later and the frame R over the entire circumference around the MEMS chip MC and to enable a hermetic closure of the MEMS chip.

Im Anschluss an die Laserbehandlung können evtl. verbliebene Polymerreste mittels einer Plasmabehandlung entfernt werden, z.B. in einem Sauerstoff haltigen Plasma. Danach kann sich noch ein Vakuumtrocknungsprozess anschließen. 5 zeigt die Anordnung mit erzeugter Ausnehmung AN. After the laser treatment, any remaining polymer residues can be removed by means of a plasma treatment, for example in an oxygen-containing plasma. After that, a vacuum drying process can follow. 5 shows the arrangement with generated recess AN.

Im nächsten Schritt wird auf die gesamte Oberfläche der Anordnung eine Metallschicht MS aufgebracht. Es wird ein Schichtabscheidungsverfahren gewählt, welches ganzflächig eine konforme und kantenbedeckende Metallschicht MS erzeugt. Vorteilhaft und wichtig ist es, ein Schichtabscheidungsverfahren zu wählen, mit dem die Schichtdicken kontrolliert werden können, um die thermomechanischen Eigenschaften des Bauelements optimimal einzustellen.In the next step, a metal layer MS is applied to the entire surface of the device. A layer deposition method is selected which produces a conformal and edge-covering metal layer MS over the whole area. It is advantageous and important to select a layer deposition method with which the layer thicknesses can be controlled in order to optimally adjust the thermomechanical properties of the component.

6 zeigt die Anordnung mit einer über der Polymerschicht PF aufgebrachten Metallschicht MS, die im Bereich der Ausnehmungen AN mit der Oberfläche des Rahmens R umlaufend in Kontakt tritt. 6 shows the arrangement with an applied over the polymer layer PF metal layer MS, which occurs in the region of the recesses AN to the surface of the frame R circumferentially in contact.

Weiter ist in der 6 beispielhaft dargestellt, wie eine Verschaltung innerhalb des Trägers TR ausgebildet sein kann. Dazu weist der Träger TR zumindest eine innenliegende Metallisierungsebene ME auf, in der Leiterbahnen und Anschlussflächen strukturiert sind. Ein elektrischer Kontakt von der Oberfläche einer Teilschicht zur nächsten Metallisierungsebene ME bzw. zur Oberfläche der benachbarten Teilschicht und schließlich zur Unterseite des Trägers TR erfolgt über Durchkontaktierungen DK. Über die strukturierte Metallisierungsebene können mehrere Kontakte miteinander verschaltet sein. Möglich ist es jedoch auch, jeden einzelnen elektrischen Anschluss des MEMS-Chips MC separat durch den Träger hindurch über Durchkontaktierungen auf die Unterseite des Trägers hinzuführen. Auf der Unterseite des Trägers TR sind vorzugsweise „über“ den dort mündenden Durchkontaktierungen lötbare Außenkontakte LA aufgebracht, so genannte Anschlusspads.Next is in the 6 illustrated as an example, an interconnection may be formed within the carrier TR. For this purpose, the carrier TR has at least one inner metallization level ME, in which conductor tracks and connection surfaces are structured. An electrical contact from the surface of a sub-layer to the next metallization level ME or to the surface of the adjacent sub-layer and finally to the underside of the carrier TR takes place via plated-through holes DK. Several contacts can be interconnected via the structured metallization level. However, it is also possible to lead each individual electrical connection of the MEMS chip MC separately through the carrier through plated-through holes onto the underside of the carrier. On the underside of the carrier TR solderable external contacts LA are preferably applied "over" the through-contacts there opening, so-called connection pads.

Auch diese Verfahrensstufe kann noch auf dem großflächigen Trägerpaneel TR erreicht werden. Nach dieser Verfahrensstufe werden die einzelnen Bauelemente getrennt, indem beispielsweise entlang der Trennlinien TL (siehe 1) Sägeschnitte zur Auftrennung der einzelnen Bauelementchips durchgeführt werden.This process step can still be achieved on the large-area Trägerpaneel TR. After this stage, the individual components are separated, for example, along the dividing lines TL (see 1 ) Saw cuts are carried out for the separation of the individual component chips.

In der 6 gibt eine gestrichelte Linie einen kreisförmigen Ausschnitt an, anhand dessen in der 7 nochmals eine beispielhafte Schichtenfolge SF über dem MEMS-Chip MC detaillierter dargestellt und näher spezifiziert ist.In the 6 a dashed line indicates a circular section, based on which in the 7 Once again, an exemplary layer sequence SF is shown in greater detail above the MEMS chip MC and is specified in greater detail.

7: Die direkt auf dem MEMS-Chip MC aufsitzende Polymerschicht PF kann ein- oder mehrschichtig sein und weist die bereits spezifizierte niedrige Schichtdicke auf. 7 The polymer layer PF sitting directly on the MEMS chip MC can be single-layered or multi-layered and has the already specified low layer thickness.

Zur besseren Haftung einer Metallschicht auf der Polymerschicht PF wird direkt auf die Polymerschicht PF zunächst eine Grundmetallisierung GM aufgebracht, beispielsweise durch Sputtern. Möglich ist es jedoch auch, die Grundmetallisierung GM anderweitig aufzubringen, beispielsweise aufzudampfen oder in Form feiner Metallpartikel aufzusprühen. Die Grundmetallisierung GM kann Titan und oder Kupfer umfassen.For better adhesion of a metal layer on the polymer layer PF, a base metallization GM is initially applied directly to the polymer layer PF, for example by sputtering. However, it is also possible to otherwise apply the base metallization GM, for example to evaporate it or to spray it in the form of fine metal particles. The base metallization GM may include titanium and or copper.

Nach Herstellen einer ganzflächigen und daher durchgehend aufgebrachten Grundmetallisierung GM wird diese mit Hilfe einer galvanischen Schicht GS verstärkt. Kupfer ist ein bevorzugtes Material und kann zur Schichtverstärkung in einer kontrollierten Schichtdicke galvanisch oder stromlos abgeschieden werden.After producing a full-area and therefore continuously applied base metallization GM this is reinforced by means of a galvanic layer GS. Copper is a preferred material and can be electrodeposited or electrolessly deposited for layer reinforcement in a controlled layer thickness.

Über der galvanischen Schicht GS wird eine Passivierungsschicht PS aufgebracht, beispielsweise eine dünne Nickelschicht. Auch dies kann galvanisch oder stromlos erfolgen.A passivation layer PS is applied over the galvanic layer GS, for example a thin nickel layer. Again, this can be done galvanically or de-energized.

Vorteilhaft aber nicht zwingend ist oberhalb der Passivierungsschicht PS noch eine strukturierte Kontrastschicht KS aufgebracht, beispielsweise eine Schwarz-Nickel-Schicht. Diese kann im gleichen Metallisierungsbad wie die Teilschicht PS aus Nickel aufgebracht werden, so dass sich der Erzeugung nur durch Veränderung der Abscheidebedingungen unterscheidet. Advantageously, but not necessarily, a structured contrast layer KS is applied above the passivation layer PS, for example a black-nickel layer. This can be applied in the same metallization as the sub-layer PS of nickel, so that the production differs only by changing the deposition conditions.

Die Kontrastschicht KS kann nachträglich strukturiert werden, um auf diese Weise Schriftzeichen, Bilder, Symbole oder sonstige Markierungen über der Passivierungssschicht zu erzeugen. Die Schwarz-Nickel-Schicht der Kontrastschicht KS ergibt dabei einen guten optischen Kontrast zur Passivierungsschicht PS aus glänzendem Nickel. Die Strukturierung kann mit einem Laser erfolgen, mit dem Teile der Kontrastschicht KS abgehoben werden können.The contrast layer KS can be subsequently structured so as to produce characters, images, symbols or other markings over the passivation layer. The black-nickel layer of the contrast layer KS gives a good optical contrast to the passivation layer PS made of shiny nickel. The structuring can be done with a laser, with the parts of the contrast layer KS can be lifted.

Mit dem fertigen Bauelement werden zu Testzwecken Thermozyklen durchgeführt, bei denen die Bauelemente einer Temperaturwechselbelastung zwischen –40° und +125° C ausgesetzt werden. In regelmäßigen Abständen wird dabei das Bauelement auf elektrische Funktionstüchtigkeit und auf Ausfälle geprüft.With the finished component thermal cycles are carried out for test purposes, in which the components of a thermal cycling load between -40 ° and + 125 ° C are exposed. At regular intervals, the component is tested for electrical functionality and for failures.

Mit einer herkömmlichen dicken Polymerschicht PF und beispielsweise 20 µm Dicke treten erste Ausfälle bei circa 1000 Temperaturzyklen auf. Wird dasselbe Bauelement mit einer nur 2 µm dicken Polymerschicht versehen, die dementsprechend eine um den Faktor 10 verringerte Schichtdicke aufweist, so können nahezu doppelt so viele Temperaturzyklen durchgeführt werden, bevor erste Ausfälle zu beobachten sind.With a conventional thick polymer layer PF and, for example, 20 microns thickness first failures occur at about 1000 temperature cycles. If the same component is provided with a polymer layer only 2 μm thick, which accordingly has a layer thickness reduced by a factor of 10, This means that almost twice as many temperature cycles can be performed before first failures are observed.

Dies zeigt, dass das erfindungsgemäße Bauelement eine wesentlich höhere thermomechanische Stabilität aufweist als Bauelement mit herkömmlichem Package und insbesondere mit dickeren Polymerabdeckungen. Die optimale Schichtdicke der Polymerschicht PF kann natürlich in Abhängigkeit von der Bauelementgröße von den angegebenen Werten abweichen, liegt stets jedoch im Bereich unterhalb von 15 µm und vorzugsweise im Bereich zwischen 2 und 5 µm. This shows that the device according to the invention has a much higher thermo-mechanical stability than a component with a conventional package and in particular with thicker polymer covers. The optimum layer thickness of the polymer layer PF may, of course, deviate from the stated values, depending on the size of the component, but is always in the range below 15 μm and preferably in the range between 2 and 5 μm.

Die Aufbringung der Polymerschicht PF erfolgt daher vorzugsweise so, dass eine exakte Prozessführung zu einer gut reproduzierbaren Schichtdicke der Polymerschicht PF und zu einer hohen Schichtdickengleichmäßigkeit führt. The application of the polymer layer PF therefore preferably takes place in such a way that exact process control leads to a readily reproducible layer thickness of the polymer layer PF and to a high layer thickness uniformity.

Die Erfindung wurde nur anhand weniger Ausführungsbeispiele erläutert und ist daher nicht auf diese beschränkt. Die Erfindung wurde für akustisch arbeitende Bauelemente optimiert, ist aber nicht auf solche beschränkt und kann daher mit allen Arten von MEMS-Chips, also mechanisch empfindlichen Bauelementen ausgeführt werden. Die MEMS-Chips MC können auch mehrere Bauelementfunktionen aufweisen, beispielsweise als 2 in 1- oder 3 in 1-Filter ausgeführt sein. The invention has been explained only with reference to a few embodiments and is therefore not limited to these. The invention has been optimized for acoustically operating components, but is not limited to such and can therefore be performed with all types of MEMS chips, ie mechanically sensitive components. The MEMS chips MC can also have a plurality of component functions, for example as 2 in 1 or 3 in 1 filters.

Als Material für die Polymerschicht PF kann ein beliebiges viskoelastisches Material oder eben eine Schichtenfolge von Polymermaterialien dienen, von denen zumindest eine Teilschicht viskoelastische Eigenschaften aufweist.The material used for the polymer layer PF may be any desired viscoelastic material or even a layer sequence of polymer materials, of which at least one partial layer has viscoelastic properties.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

AK

terminals

AT

recess

BES

device structures

BU

Bump

DK

via

GM

base metallization

GS

Galvanic layer

KF

contact area

KS

contrast layer

LA

Solderable external contacts

MC

MEMS chip

ME

metallization

MS

metal layer

PF

polymer film

PS

passivation

R

frame

SF

layer sequence

TL

parting line

TR

carrier

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102010056431 B4 [0001, 0005]

Claims

MEMS device - With a ceramic support having on its upper side solderable contact surfaces and on its underside Außenkantakte for connection to a circuit environment - With a copper comprehensive metallic frame on the top of the carrier, which encloses the contact surfaces and has a flat surface - With a MEMS chip having connection contacts and is connected in flip-chip arrangement via its connection contacts electrically and mechanically connected to the contact surfaces - The MEMS chip has a lower outer edge, which rests with its entire circumference on the frame - With a structured or unstructured viscoelastic polymer layer, which covers the upwardly facing back and all side edges of the MEMS chips and terminates in the entire circumference with the frame - With a copper-comprising metal layer which is applied over the polymer layer and terminates with the frame in at least a portion of its circumference - wherein the polymer layer has a thickness of 2 to 15 microns.

MEMS component according to claim 1, in which a laminate film is applied as the polymer layer.

The MEMS device of claim 2, wherein the laminate film comprises a polyimide film and is applied in a thickness of 2-5μm.

MEMS device according to one of the preceding claims, - In which the metal layer comprises partial layers and as the uppermost sub-layer has a structured black-nickel layer which forms an optical contrast to the directly underlying sub-layer - In which by the structuring of the uppermost sub-layer a character or a mark is realized.

MEMS component according to one of the preceding claims, in which the polymer layer has a strip-shaped recess encircling the MEMS chip over the frame, which is free of polymer and / or in which the polymer layer is removed, in which the metal layer is in the entire circumference Close recess with the frame.

MEMS device according to one of the preceding claims, wherein the polymer layer is applied in a plasma-assisted layer deposition process.

MEMS component according to one of the preceding claims, designed as a working with acoustic waves device.

A method of manufacturing a MEMS device according to claim 1, wherein the polymer layer is applied in a vacuum lamination on a large area, carrying a plurality of MEMS chips ceramic carrier over the entire surface and then patterned by a LASER method for mechanical and electrical Ankontaktierung.

The method of claim 8, wherein the metal layer or individual partial layers of the metal layer are first applied as a film and then melted.

Method according to claim 8 or 9, wherein the metal layer as a whole or individual partial layers thereof are produced by applying a liquid metal.