DE10144467B4 - Elektronisches Sensorbauteil und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Elektronisches Sensorbauteil und Verfahren zu seiner Herstellung Download PDF

Info

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
Application number
DE10144467A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10144467A1 (de
Inventor
Horst Dr. Theuss
Albert Auburger
Stefan Paulus
Bernd Stadler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Priority to DE10144467A priority Critical patent/DE10144467B4/de
Priority to US10/238,820 priority patent/US7056764B2/en
Publication of DE10144467A1 publication Critical patent/DE10144467A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10144467B4 publication Critical patent/DE10144467B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details 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
    • G01L19/0061Electrical connection means
    • G01L19/0069Electrical connection means from the sensor to its support
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H1/00Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details 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
    • G01L19/14Housings
    • G01L19/147Details about the mounting of the sensor to support or covering means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting 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
    • H01L2224/48221Connecting 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
    • H01L2224/48245Connecting 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
    • H01L2224/48247Connecting 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01046Palladium [Pd]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01079Gold [Au]

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 gemäß 1.
  • 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 bis 9 zeigen in schematischen Darstellungen aufeinander folgende Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des elektronischen Sensorbauteils gemäß den 1 bis 4.
  • 1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht ein erfindungsgemäßes elektronisches Sensorbauteil 2, das eine elektrisch leitende Umverdrahtungsstruktur 8, ein auf einem Auflagesockel 81 der Umverdrahtungsstruktur 8 aufgebrachtes Sensorbauelement 4 sowie ein umhüllendes Gehäuse 14 umfasst. Der Auflagesockel 81 weist eine rahmenartige Struktur auf und umhüllt mit seinem Rahmen 82 einen Hohlraum 83, der gleichzeitig eine Einkoppelstelle 16 für Sensorsignale 20 bildet. Der Hohlraum ist somit nicht mit dem Kunststoff des Gehäuses 14 ausgefüllt, sondern lässt Sensorsignale 20 ungehindert auf die aktive Vorderseite 41 des Sensorbauelements 4 auftreffen.
  • Die Umverdrahtungsstruktur 8 umfasst weiterhin wenigstens zwei Säulen 85, die im gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils oben und unten aus dem Gehäuse 14 hindurchtreten und dort jeweils mit Außenkontaktflächen 86 bzw. Außenkontakten 10 versehen sind. Die Säulen 85 sind an Kontaktanschlussflächen 84 jeweils mittels Bonddrähten 12 mit Kontaktflächen 43 des Sensorbauelements 4 elektrisch leitend verbunden. Diese Bonddrähte 12 sind im Gehäuse 14 eingebettet.
  • Je nach realisiertem Integrationsgrad des Sensorbauelements 4 kann die Umverdrahtungsstruktur 8 aus den gezeigten wenigen Bestandteilen (Säulen 85, Auflagesockel 81) oder auch aus einer Vielzahl von Umverdrahtungsleitungen bestehen, die ggf. in einer dreidimensionalen Struktur verlaufen können. So kann als Sensorbauelement 4 auch ein hoch integrierter Halbleiterchip Verwendung finden, der über eine Vielzahl von Kontaktflächen 43 verfügt. Diese Kontaktflächen 43 sind in diesem Fall über eine gleiche Anzahl von Bonddrähten 12 mit entsprechenden Kontaktanschlussflächen 84 einer hoch integrierten Umverdrahtungsstruktur 8 elektrisch leitend verbunden.
  • Die mit jeweils einer Außenkontaktfläche 86 an zwei gegenüber liegenden Gehäuseoberflächen versehenen Säulen 85 können – je nach gewünschtem Anwendungs- und Einsatzzweck – ggf. auch nur über jeweils einen Außenkontakt 85 (oben oder unten am Gehäuse 14) verfügen.
  • 2 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine Unterseite des elektronischen Sensorbauteils 2 gemäß 1. Erkennbar sind hierbei die Säulen 85, die sich jeweils in linken bzw. rechten Bereichen des Gehäuses 14 befinden. Die Säulen 85 aus Metall oder aus elektrisch leitendem Kunststoff stehen über Bonddrähte 12 in elektrisch leitender Verbindung mit dem Sensorbauelement 4, von dem hier lediglich ein Teil seiner aktiven Vorderseite 41 erkennbar ist, der durch den Hohlraum 83 des Auflagesockels 81 freigelassen ist, und der gleichzeitig eine Einkoppelstelle 16 für Sensorsignale 20 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 Sensorbauteils 2 auf einer Leiterplatte 18. Hierbei ist das elektronische Sensorbauteil mittels breiterer Außenkontaktflächen 86 elektrisch leitend mit hier nicht dargestellten Kontakten einer Leiterbahnstruktur auf der Leiterplatte 18 verbunden. Die Einkoppelstelle 16 ist hierbei der Leiterplatte zugewandt, die eine Durchführung für ein Sensorsignal 20 aufweisen muss. Diese Durchführung kann vorzugsweise in Form eines Loches oder dergleichen ausgestaltet sein.
  • 4 zeigt eine alternative Montagemöglichkeit des elektronischen Sensorbauteils 2, das in diesem Fall mit von der Leiterplatte 18 abgewandten Einkoppelstelle 16 montiert ist.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des elektronischen Sensorbauteils 2 wird anhand der schematischen Darstellungen der 5 bis 9 illustriert.
  • 5 zeigt ein dünnes metallisches Trägersubstrat 6 aus Kupfer oder dergleichen, auf dem bereits eine Umverdrahtungsstruktur 8 aufgebracht ist. Die Fläche des Trägersubstrats 6 entspricht vorzugsweise dem Grundriss des herzustellenden elektronischen Sensorbauteils 2. Auf eine ersten Oberfläche 61 des Trägersubstrats 6 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 in 5 in einem ersten Prozessschritt dargestellt ist.
  • 6 zeigt einen optionalen weiteren Verfahrensschritt, bei dem die äußeren Säulen 85 der Umverdrahtungsstruktur 8 mit dünneren Strukturen weiter aufgebaut werden. Erkennbar ist weiterhin ein zwischen den Säulen 85 angeordneter Auflagesockel 81 bestehend aus einem Rahmen 82 sowie einem Hohlraum 83.
  • Mittels Die-Bonden wird anschließend das Sensorbauelement 4 mit seiner aktiven Vorderseite 41 auf dem Auflagesockel 81 der Umverdrahtungsstruktur 8 gefestigt (vgl. 7). Es erfolgt die Herstellung von Drahtbondverbindungen zwischen den Kontaktflächen 43 auf der passiven Rückseite 42 des Sensorbauelements 4 und Kontaktanschlussflächen 84 der Umverdrahtungsstruktur 8. Schließlich wird ein Gehäuse 14 aus Kunststoff um das Sensorbauelement 4 und die Umverdrahtungsstruktur 8 unter Freilassung eines Hohlraums 83 innerhalb des hohlen Auflagesockels 81 angebracht (vgl. 8), wonach das Trägersubstrat 6 unter Freilegung von Außenkontaktflächen 86 des elektronischen Sensorbauteils 4 entfernt wird (vgl. 9).
  • Die Säulen 85 können wahlweise an ihrer Ober- und/oder an ihrer Unterseite mit Außenkontaktflächen 86 bzw. mit Außenkontakten 10 versehen sein, wie dies in 9 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)

  1. 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.
  2. 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.
  3. Elektronisches Sensorbauteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Sensorbauelement (4) ein optischer Sensor ist.
  4. Elektronisches Sensorbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Sensorbauelement (4) ein akustischer Sensor ist.
  5. Elektronisches Sensorbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Sensorbauelement (4) ein Drucksensor ist.
  6. 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).
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass für das metallische Trägersubstrat (6) im Wesentlichen Kupfer verwendet wird.
  8. 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.
  9. 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.
  10. 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.
  11. 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.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11 zur Herstellung eines elektronischen Sensorbauteils (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.
DE10144467A 2001-09-10 2001-09-10 Elektronisches Sensorbauteil und Verfahren zu seiner Herstellung Expired - Fee Related DE10144467B4 (de)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
US10682498B2 (en) 2015-09-24 2020-06-16 Silicon Microstructures, Inc. Light shields for catheter sensors
US10641672B2 (en) 2015-09-24 2020-05-05 Silicon Microstructures, Inc. Manufacturing catheter sensors
US10041851B2 (en) 2015-09-24 2018-08-07 Silicon Microstructures, Inc. Manufacturing catheter sensors
EP3526568A1 (de) * 2016-10-17 2019-08-21 Silicon Microstructures, Inc. Lichtabschirmungen für kathetersensoren

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
US7056764B2 (en) 2006-06-06
US20030052702A1 (en) 2003-03-20
DE10144467A1 (de) 2003-04-10

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
DE10144462C1 (de) Elektronisches Bauteil mit wenigstens einem Halbleiterchip und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102006006825A1 (de) Halbleiterbauelement und Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements
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