DE102005050398A1 - Gehäuse mit Hohlraum für ein mechanisch empfindliches elektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung - Google Patents

Gehäuse mit Hohlraum für ein mechanisch empfindliches elektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung Download PDF

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Abstract

Zum hermetischen und spannungsarmen Einbau eines Bauelements in ein Hohlraumgehäuse wird vorgeschlagen, zwei Gehäuseteile vorzusehen, die formschlüssig verbindbar sind, wobei zumindest ein Gehäuseteil eine das Bauelement aufnehmende Ausnehmung aufweist. Das Bauelement selbst ist mittels elektrisch leitender Halterungen frei schwebend im Bereich der Ausnehmung eingehängt.

Description

  • Es existieren mechanisch empfindliche Bauelemente, die sowohl gegenüber Massenbelastungen als auch gegenüber Verspannungen empfindlich sind und auf entsprechende Einwirkungen mit einer Veränderung ihrer Bauelementeigenschaften reagieren. Für solche Bauelemente sind üblicherweise Hohlraumgehäuse erforderlich, in die die Bauelemente darüber hinaus spannungsarm eingebracht und kontaktiert werden müssen.
  • Mechanisch empfindliche Bauelemente sind z.B. solche, die mechanisch bewegliche Teile aufweisen wie beispielsweise MEMS-Bauelemente (mikroelektromechanisches System). Mit akustischen Wellen arbeitende Bauelemente sind gegen Massenbelastungen empfindlich, da diese die akustische Welle dämpfen beziehungsweise deren Ausbreitungsgeschwindigkeit beeinflussen oder die Resonanzfrequenz von Volumenschwingern verändern können. Auch verspannte piezoelektrische Substrate ändern ihre elektromechanischen Eigenschaften, was sich beispielsweise in der Geschwindigkeit der akustischen Welle und damit in der damit verbundenen Frequenz auswirkt.
  • Besonders unerwünscht sind Störungen bei frequenzbestimmenden Bauelementen, die zum Generieren einer gewünschten Frequenz, beispielsweise einer Taktfrequenz für einen IC und insbesondere für einen Mikroprozessor dienen. Diese Bauelemente erlauben nur eine geringe Fehlertoleranz, erfordern eine hohe Güte, ein geringes Rauschen, eine nur geringe Alterung, einen niedrigen Temperaturkoeffizienten der Bauelementeigenschaften und eine hohe Schockfestigkeit. Als frequenzbestimmendes Bau element werden üblicherweise Schwingquarze eingesetzt, die die genannten Anforderungen in befriedigender Weise erfüllen können.
  • Es sind zweiteilige Hohlraumgehäuse bekannt, in die konventionell ein Chip eingeklebt und mit internen Drahtverbindungen versehen wird. Unter Aufrechterhaltung des für die ordnungsgemäße Funktion unverzichtbaren Hohlraums werden diese Hohlraumgehäuse mit einem Deckel oder Kappe verschlossen. Dies ist jedoch aufwändig und muss für jeden Chip einzeln durchgeführt werden.
    •
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein neues Gehäuse für mechanisch empfindliche Bauelemente anzugeben, welches einfach herzustellen ist und einen spannungsarmen Einbau empfindlicher Bauelemente ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Gehäuse mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sowie ein Verfahren zur Herstellung des Gehäuses sind weiteren Ansprüchen zu entnehmen.
  • Auch das vorgeschlagene Gehäuse ist zweiteilig und umfasst einen ersten und einen zweiten Gehäuseteil. Zumindest einer davon weist eine Ausnehmung auf, die zumindest der Größe des Bauelements entspricht. In dieser Ausnehmung ist das Bauelement mittels elektrisch leitender Halterungen frei schwebend bzw. elastisch frei schwingend eingehängt. Die Ausnehmung ist mit dem zweiten Gehäuseteil insbesondere unter Gewährleistung eines hermetischen Verschlusses fest verbunden.
  • Im neuen Gehäuse ist das Bauelement nur geringen mechanischen Kräften ausgesetzt, die bei Temperaturerhöhungen zu keinerlei Verspannungen führen. Das Bauelement ist nur über die Halterungen mit dem Gehäuse verbunden und daher mechanisch unbelastet. Im Bauelement wird daher weder eine akustische Welle beeinflusst oder gedämpft noch eine mikromechanische Auslenkung behindert. Durch die Aufhängung ist das das Bauelement im Gehäuse umfassende Bauteil auch schocksicher, was die Stoßfestigkeit und Haltbarkeit des Bauteils erhöht.
  • In bevorzugten Ausführungen weisen die Halterungen eine Dehnungsreserve auf, mit der Zug- und Druckspannungen elastisch oder plastisch aufgenommen werden können, so dass das Bauelement auch in diesem Fall unbelastet bleibt. Die Dehnungsreserve kann in einfacher Weise durch nichtlinear verlaufende und beispielsweise gebogene oder in sich abgewinkelte Halterungen erreicht werden.
  • Vorzugsweise sind die Halterungen in Form dünner Metallstrukturen realisiert, die in der Größenordnung von gegebenenfalls verstärkten Leiterbahnen liegen können. Eine ausreichende mechanische Festigkeit der Halterungen kann durch eine höhere Anzahl von Halterungen erreicht werden, die über die Anzahl der elektrisch erforderlichen Verbindungen hinausgeht. Auch können einzelne elektrische Verbindungen mittels mehrerer parallel geschalteter Halterungen realisiert werden.
  • Vorzugsweise sind die Befestigungspunkte der Halterungen sowohl gleichmäßig am Bauelement als auch gleichmäßig am Gehäuseteil verteilt, sodass aus allen Richtungen einwirkende Kräfte in gleicher Weise abgefangen werden können. Da sich das Gehäuse auch hermetisch dicht verschließen lässt, kann das Bauelement gegen das Eindringen von Gasen oder Feuchtigkeit geschützt werden, sodass im Inneren des Gehäuses sowohl gleichmäßige Bedingungen aufrecht erhalten als auch das Ein dringen von die Korrosion unterstützenden Stoffen wie Feuchtigkeit, Ionen oder anderen chemisch aggressiven Stoffen verhindert werden kann. Für frequenzbestimmende Bauelemente, wie sie in hoch genauen Oszillatoren eingesetzt werden, stellt das vorgeschlagene Gehäuse somit ein ideales Gehäuse dar.
  • Vorzugsweise ist das zu häusende Bauelement als Chip ausgebildet, das nur auf einer Oberfläche Bauelementstrukturen beziehungsweise damit verbundene Kontaktflächen aufweist. Diese nur nach einer Seite gerichteten Kontaktflächen ermöglichen eine besonders einfache und symmetrische Aufhängung des Bauelements in der Ausnehmung. Mit dieser Anordnung ist auch das Einbringen und Anschließen des Bauelements in dem Gehäuse besonders einfach möglich, worauf später noch zurückgekommen wird.
  • Vorteilhaft weisen beide miteinander verbundenen Gehäuseteile je eine Ausnehmung auf, sodass das Bauelement annähernd symmetrisch zwischen beiden Gehäuseteilen in der Ebene ihrer Fügeflächen angeordnet werden kann, was in besonders einfacher und eleganter Weise möglich ist. Auch wird so in einfacher Weise verhindert, dass das Bauelement in direkten Kontakt mit einem der Gehäuseteile treten kann.
  • Möglich ist es jedoch auch, auf dem zweiten Gehäuseteil eine rahmenförmig geschlossene, über die Oberfläche des Gehäuseteils erhabene Struktur vorzusehen, die eine Aufliegekante auf dem ersten Gehäuseteil ausbildet. Diese rahmenförmige Struktur kann aus dem Material des Gehäuseteil ausgebildet oder aus einem davon verschiedenen Material aufgebracht sein.
  • Zum elektrischen Verbinden mit einer äußeren Schaltungsumgebung weist ein Gehäuseteil an einer Außenfläche lötfähige Kontakte auf, die über elektrisch leitende Verbindungen mit den Halterungen im Inneren des Gehäuses elektrisch leitend verbunden sind. Dazu sind beispielsweise direkt nach innen führende Leiter in Form von Durchkontaktierungen durch eines der Gehäuseteile vorgesehen. Möglich ist es auch, dass die elektrischen Verbindungen vom lötfähigen Kontakt zu den Halterungen über die Fügefläche zwischen den beiden Gehäuseteilen verlaufen.
  • Ein auch bei Temperaturwechseln spannungsarmes Gehäuse wird erhalten, wenn beide Gehäuseteile aus dem gleichen Material bestehen. Gut geeignet sind beispielsweise Glas, Glaskeramik und Keramik insbesondere LTCC- und HTCC-Keramik (Low/high temperature cofired ceramics). Diese Materialien sind mechanisch stabil, verzugsarm, hermetisch dicht und gut verarbeitbar. Die beiden Gehäuseteile können dann beispielsweise mittels Glaslot, Lot oder einer dünnen Kleberschicht verbunden sein.
  • Neben harten anorganischen Materialien können die Gehäuseteile auch aus einem insbesondere temperaturfesten und gegen Eindiffusion von Feuchtigkeit dichten Polymer bestehen. Solche Materialien können ausgewählt sein aus vorzugsweise aromatischen flüssigkristallinen Polymeren, aus sogenannten Hochleistungsthermoplasten, die Polykondensate aus der Klasse der Polyaryletherketone, Polysulfone, Polyphenylensulfid, Polyphenylethersulfon, Polyethersulfon, Polyetherketon oder Polyetheretherketon. Auch Mischungen der genannten Polymere sind geeignet. Neben der hohen Temperaturbeständigkeit zeichnen sich diese auch durch eine relativ hohe Härte aus.
  • Das Bauelement selbst kann vorteilhaft ein mit akustischen Wellen arbeitendes Bauelement sein und ist beispielsweise ein SAW (surface acoustic wave) oder ein BAW (bulk acoustic wave) Chip, insbesondere ein Resonator oder ein Filter. Besonders vorteilhaft ist das Bauelement als frequenzgenaues oder frequenzbestimmendes Bauteil ausgelegt und umfasst einen Resonator in SAW oder BAW-Technik.
  • Ein erfindungsgemäßes Gehäuse kann auch mehrere Bauelemente enthalten, die zusammen im selben oder in unterschiedlichen Hohlräumen zwischen den beiden Gehäuseteilen angeordnet sein können. Im Fall eines Resonators als frequenzbestimmendes Bauteil ist es möglich, diesen Resonator als mit akustischen Wellen arbeitendes Bauelement auszuführen und im selben Gehäuse ein Halbleiterbauelement anzuordnen, in dem die Oszillatorschaltung zum Betreiben des Resonators realisiert ist.
  • Vorteilhaft ist es weiterhin, die Ausnehmung in dem zumindest einen Gehäuseteil derart an die Grundfläche des Bauelements anzupassen, dass ein möglichst geringer Luftspalt zwischen dem Umfang des Bauelements und der Innenkante der Ausnehmung verbleibt. Ein geringer Luftspalt trägt dazu bei, unerwünschte mechanische Resonanzen in Z-Richtung, also vertikal zur Verbindungsebene der beiden Gehäuseteile, durch den Strömungswiderstand der Luft im Luftspalt zu bedämpfen. Vorteilhaft ist es beispielsweise, die Querschnittsfläche des Luftspalts parallel zur genannten Verbindungsfläche kleiner als 50 Prozent der Bauelementfläche auszubilden, vorzugsweise jedoch noch kleiner als 30 Prozent.
  • Die Anordnung eines Resonators zusammen mit einer Oszillatorschaltung innerhalb des selben Gehäuses hat den Vorteil, dass hochfrequenzführende Verbindungen zwischen Resonator und Oszillatorschaltung auf dem kürzesten Weg ohne zwischenzeitliches Verlassen des Gehäuses geführt werden können. Vorteil haft werden auch die Kontakte der Bauelemente so vorgesehen bzw. beschaltet, dass minimale Leiterlängen beim Verbinden der beiden Bauelemente nötig sind.
  • Zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Gehäuses mit zumindest einem darin angeordnetem Bauelement ist es vorteilhaft, auf Waferebene zu arbeiten. Dementsprechend wird beispielsweise ein großflächiger Gehäusewafer zur Verfügung gestellt, in dem eine Anzahl von Ausnehmungen vorgebildet ist oder nachträglich ausgebildet wird. Für den zweiten Gehäuseteil wird ein zweiter großflächiger Gehäusewafer mit einer entsprechenden Vielzahl darin vorgebildeter zweiter Gehäuseteile zur Verfügung gestellt. In die Ausnehmungen des ersten Gehäusewafers werden anschließend die Bauelemente eingehängt und mit diesem mittels Halterungen verbunden. Anschließend werden die beiden Gehäusewafer unter hermetischem Einschluss der Bauelemente in den Ausnehmungen miteinander verbunden. Abschließend werden die verbundenen Gehäusewafer so aufgetrennt, dass einzelne Gehäuse mit je einem einzelnen oder mit Gruppen von hermetisch eingeschlossenen Bauelementen erhalten werden.
  • Für die Herstellung der Gehäuse auf Waferebene ist es vorteilhaft, die gewünschte Zahl der in den Gehäusewafer einzubringenden Bauelemente vorab in einer dem Muster der Ausnehmungen entsprechender Anordnung auf einem Hilfsträger aufzubringen. Der Hilfsträger wird mit den Bauelementen dann so auf den Gehäusewafer aufgesetzt, dass die Bauelemente in den Ausnehmungen angeordnet sind. Als Hilfsträger kann beispielsweise eine Klebefolie verwendet werden.
  • Nach dem Aufsetzen des Hilfsträgers ist es vorteilhaft, die Bauelemente zunächst so zu fixieren, dass die Fixierung in einem späteren Schritt wieder lösbar ist. Anschließend kann der Hilfsträger entfernt werden. Die fixierten Bauelemente werden elektrisch und mechanisch mit dem Gehäuseteilwafer verbunden, wobei elektrisch leitende Halterungen an Kontaktflächen am Bauelement und an Anschlussflächen auf der Oberseite des Gehäuseteilwafers befestigt werden. Abschließend kann die Fixierung der Bauelemente am Gehäusewafer wieder gelöst werden und der zweite Gehäuseteilwafer so auf den ersten aufgesetzt werden, dass die Bauelemente in dem Hohlraum sicher und hermetisch eingeschlossen sind.
  • Zur vorläufigen und wieder lösbaren Fixierung ist es vorteilhaft, ein wieder lösbares und insbesondere flüssig zu verarbeitendes Mittel einzusetzen, mit dem sich z.B. die Fugen zwischen den Bauelementen und den Innenwänden der Ausnehmungen zumindest teilweise auffüllen lassen.
  • Die Halterungen, die gleichzeitig die elektrische Verbindung zwischen dem Bauelement, beziehungsweise zwischen dessen Kontaktflächen und den entsprechenden Anschlüssen der Gehäuseteile herstellen, können beispielsweise als ganzflächige Metallisierung aufgebracht und abschließend strukturiert werden. Zur Strukturierung kann beispielsweise ein Lift-off-Verfahren eingesetzt werden, bei dem an den Stellen, an denen keine Metallisierung verbleiben soll, eine ablösbare Masse aufgebracht und strukturiert wird. Möglich ist es auch, dafür Paste direkt aufzudrucken.
  • Weiterhin ist es möglich, die aus der Metallisierung strukturierten Halterungen mittels einer Polymerschicht zu verstärken. Diese kann über den Halterungen aufgebracht oder mit den Halterungen zusammen entsprechend strukturiert werden.
  • Möglich ist es jedoch auch, auf der Oberseite der Bauelemente vor dem Einsetzen in den Gehäuseteil oder den Gehäuseteilwafer seitlich überstehende Kontaktbrücken zu erzeugen, die mit den Kontaktflächen elektrisch leitend verbunden sind. Beim Einsetzen des Bauelements in den Hohlraum des Gehäuseteils oder des Gehäuseteilwafers bilden die Kontaktbrücken die Halterungen, die über den Hohlraum hinausreichen und mit den Anschlussflächen auf der Oberseite des Gehäuseteils verbunden werden können.
  • Bei der Verkapselung frequenzbestimmender Bauelemente mit Arbeitsfrequenzen > 200 MHz, die später auf einer Leiterplatte zusammen mit einer nicht im gleichen Gehäuse befindlichen Oszillatorschaltung verbunden werden, ist folgendes zu beachten oder zumindest vorteilhaft: Die externen Anschlüsse des frequenzbestimmenden Bauelements und der Oszillatorschaltung werden in der Weise angeordnet, dass hochfrequenzführende Verbindungen auf der Leiterplatte auf kürzestem Wege ohne Passieren oder Umgehen einer weiteren Reihe von Gehäuseanschlüssen zur Oszillatorschaltung geführt werden können.
  • Bei besonders exakt arbeitenden Bauelementen wie den genannten frequenzbestimmenden Bauelementen, beispielsweise hoch genauen Resonatoren ist es möglich, vor dem Aufsetzen des zweiten Gehäuseteils die elektrische Funktion des Bauelements zu testen. In Abhängigkeit von einem vom Sollwert abweichenden Testergebnis kann dann ein Trimmprozess durchgeführt werden, bei dem die Eigenschaften des Bauelements insbesondere durch Aufbringen oder Entfernen von Material verändert und an den gewünschten Sollwert angepasst werden können. Zum Entfernen von Material ist insbesondere Ionenstrahlätzen geeignet.
  • Der Trimmprozess kann jedoch auch nach dem Verschließen des Gehäuses durch Aufsetzen des zweiten Gehäuseteils beziehungsweise Gehäuseteilwafers vorgenommen werden. Dazu sind Verfahren geeignet, mittels derer Energie in Form elektromagnetischer Strahlung im Transparenzbereich eines der Gehäuseteile eingestrahlt und damit Material z.B. entfernt werden kann. So kann mit einem Laser von einer Außenfläche oder Oberfläche des Bauelements Material, insbesondere das Material einer dafür vorgesehenen Opferschicht, abgetragen werden. Bei einem mit akustischen Wellen arbeitenden Bauelement kann durch Materialabtrag die Frequenz verändert werden.
  • Möglich ist es auch, eine auf einem Gehäuseteil innen im Bereich des Hohlraums aufgetragene Schicht mittels Lasers über die Gasphase auf die Oberfläche des Bauelements zu übertragen und dort einen Schichtauftrag zu erzeugen, mit dem die Resonatorfrequenz des Bauelements gezielt beeinflusst werden kann.
  • Beide Trimmverfahren sind insbesondere für mit akustischen Wellen arbeitende Bauelemente geeignet, also insbesondere für BAW Resonatoren oder für SAW Bauelemente. Bei solchen Bauelementen tritt in bekannten Gehäusen bisher der Nachteil auf, dass trotz Trimmen die Frequenzgenauigkeit wieder reduziert wird, wenn das Bauteil anschließend beim Einbau in das Gehäuse mechanisch verspannt wird, etwa beim Einlöten. Erst beim erfindungsgemäß stressfreien Einbauverfahren kann das Trimmen seine Vorzüge richtig ausspielen und führt zu Bauelementen mit bisher nicht oder nur schwer erreichter Frequenzgenauigkeit.
    •
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und der dazugehörigen Figuren näher erläutert. Diese sind rein schematisch und nicht maßstabsgetreu ausgeführt, sodass den Figuren weder absolute noch relative Maßangaben entnommen werden können.
  • 1 zeigt ein Gehäuse mit einem darin angeordneten Bauelement im schematischen Querschnitt,
  • 2 zeigt ein in einer Ausnehmung eines ersten Gehäuseteils angeordnetes Bauelement in der Draufsicht,
  • 3 zeigt ein Bauelement, das zwischen zwei mit je einer Ausnehmung versehenen Gehäuseteilen angeordnet ist,
  • 4 zeigt ein Gehäuse mit Bauelement im Querschnitt, bei dem die elektrische Verbindung über außen am Gehäuse verlaufende Verbindungsteile vorgenommen ist,
  • 5 zeigt verschiedene Verfahrensstufen eines Herstellungsverfahren für das Gehäuse mit darin angeordneten Bauelement,
  • 6 zeigt, wie auf einem Wafer gefertigte Bauelemente mittels eines automatisierten Verfahrens im größeren Abstand auf einem Hilfsträger vereinzelt werden können.
  • 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gehäuses G im schematischen Querschnitt. Das Gehäuse umfasst ein erstes und ein zweiter Gehäuseteil GT1, GT2, die miteinander verbunden sind. Im Bereich der Verbindungsfläche kann ein Dichtmittel DM vorgesehen sein. Ein erster Gehäuseteil GT1 weist eine Ausnehmung HS1 auf, in der ein Bauelement BE, welches zum Beispiel als Chip ausgebildet ist, mittels einer elektrisch leitenden Halterung HA freischwebend eingehängt ist. Die Halterungen sind vorzugsweise jeweils nur mit ihren Enden am Bauelement BE beziehungsweise an einem der Gehäuseteile GT befestigt. Auf letzterem, hier auf dem unteren Gehäuseteil GT1, sind lötfähige Kontakte LK angeordnet, die elektrisch leitend über die Halterungen mit dem Bauelement BE verbunden sind (in der Figur nicht dargestellt).
  • 2 zeigt anhand einer schematischen Draufsicht auf den unteren Gehäuseteil GT1, wie das Bauelement in der Ausnehmung HS aufgehängt werden kann. Die Halterungen HA bestehen beispielsweise aus gebogenen Metallisierungen, die an den jeweiligen Enden mit Kontaktflächen KF auf dem Bauelement BE beziehungsweise mit Anschlussflächen AF auf der Oberseite des Gehäuseteils GT1 befestigt sind. Über den nicht geradlinigen Verlauf der Halterungen ist eine Dehnungsreserve gewährleistet, die thermische Spannungen aufgrund unterschiedlicher thermischer Ausdehnungen ausgleichen kann und so das Bauelement BE vor thermisch bedingten mechanischen Belastungen bewahren kann. Mithilfe einer solchen Aufhängung beziehungsweise solchen Halterungen ist es möglich, für Bauelement BE und Gehäuseteil GT unterschiedliche Materialien zu verwenden, die unterschiedliche thermische Ausdehnungen aufweisen, ohne dass dadurch thermische Spannungen auf das Bauelement übertragen werden können. Es sind jedoch auch andere insbesondere aus Bögen und Zickzackabschnitten zusammengesetzte Halterungen möglich. Der verformbare Bereich der Halterungen befindet sich dabei vorzugsweise über dem Spalt SP zwischen seitlicher Kante des Bauelements und dem Gehäuseteil. Vorzugsweise haften die Halterungen nur im Bereich ihrer Enden an den Kontakt- bzw. Anschlussflächen. Dadurch kann die Breite des Spalts minimiert werden.
  • 3 zeigt eine weitere Ausführung, bei der auch im zweiten Gehäuseteil GT2 eine Ausnehmung HS2 vorgesehen ist. Dies hat den Vorteil, dass hier das Bauelement BE zu beiden Gehäuseteilen GT1, GT2 einen sicheren Abstand aufweist und quasi frei schwebend zwischen erstem und zweiten Gehäuseteil angeordnet ist. Weiterhin ist hier als Möglichkeit der elektrischen Verbindung zwischen Bauelement und Lötbahnkontakten LK eine Durchkontaktierung DK dargestellt, beispielsweise eine Bohrung durch den Gehäuseteil, die mit einem elektrisch leitfähigen Material gefüllt ist. Die Durchkontaktierung verbindet lötfähige Kontakte LK auf der Unterseite und Anschlussflächen auf der Oberseite, und über die Anschlussflächen und die Halterungen HA auch das Bauelement BE.
  • 4 zeigt eine weitere Möglichkeit, das Bauelement elektrisch mit den Lötbahnkontakten LK zu verbinden. In der Verbindungsebene zwischen erstem und zweitem Gehäuseteil GT1, GT2 sind Metallisierungen bis an eine Außenkante des Gehäuses geführt. Auf der Außenfläche des Gehäuses sind Verbindungsleitungen VL angeordnet, die die elektrische Verbindung zwischen den Halterungen und den Lötbahnkontakten LK darstellen. Die Verbindungsleitungen VL können auch als so genannte Castellation ausgebildet sein. Diese besteht aus einer metallisch beschichteten Bohrungswand, die beim Vereinzeln mehrerer auf einem gemeinsamen Substrat hergestellter Bauteile mittig zwischen zwei benachbarten Bauteilen durchgeschnitten (durchgesägt) wird, wobei jeweils eine Verbindungsleitung in Form eines halbierten Rohres auf jedem der beiden Bauteile verbleibt.
  • Im Folgenden wird eine Möglichkeit erläutert, ein erfindungsgemäßes Bauelement in einfacher Weise auf Waferebene bzw. im Nutzen herzustellen. Gemäß 5a werden dazu die Bauele mente auf einem Hilfsträger, beispielsweise einer klebenden Hilfsfolie HF im erforderlichen Raster beziehungsweise Muster so aufgesetzt, dass die elektrischen Anschlüsse der Bauelemente zur Hilfsfolie HF weisen. Dabei können auch unterschiedliche Bauelemente auf der gleichen Hilfsfolie aufgebracht sein, die in ein gemeinsames Gehäuse eingebaut werden sollen. Diese werden bereits ihrer späteren Anordnung im Gehäuse entsprechend auf dem Hilfsträger zusammengestellt.
  • 5b zeigt ausschnittsweise im Querschnitt einen großflächigen Gehäuseteilwafer GTW1, in dem eine Vielzahl von Ausnehmungen HS vorgesehen sind. Die Ausnehmungen sind vorzugsweise in einem regelmäßigen Muster angeordnet und können die gleiche oder auch unterschiedliche Querschnittsflächen aufweisen. In direkter Nachbarschaft zu jeder der Ausnehmungen sind eine Reihe von Durchkontaktierungen DK vorgesehen, wobei die Anzahl der erforderlichen Durchkontaktierungen zumindest der Anzahl der erforderlichen elektrischen Anschlüsse des Bauelements entspricht. Möglich ist es jedoch auch, eine größere Anzahl von Durchkontaktierungen DK vorzusehen.
  • Weiter ist in der 5b eine Möglichkeit dargestellt, ein Fixierungsmittel FM am Boden der Ausnehmung vorzusehen, beispielsweise eine verflüssigbare Masse, beispielsweise ein Wachs. Der Schmelzpunkt dieses Fixierungsmittel FM ist ausreichend niedrig, um eine Verflüssigung ohne Beschädigung des Bauelements oder des Gehäuses zu erzielen. Andererseits ist der Verflüssigungspunkt ausreichend hoch gewählt, um bei der später durchzuführenden Metallisierung und Strukturierung der Metallisierung nicht aufzuschmelzen und dabei die Fixierung des Bauelements zu gewährleisten. Das Fixierungsmittel kann auch so ausgewählt werden, dass es mittels Löse- oder Ätzmittel, thermischer Verdampfung, Sublimation oder Zersetzung, Schmelzen, UV-Monomerisierung, Plasmaätzen oder einer Kombination dieser Verfahren entfernt wieder werden kann. Als Beispiel sei Azo-bis-isobutyronitril genannt, das bereits bei Temperaturen von unter 100°C vollständig in gasförmige Zersetzungsprodukte zerfällt.
  • Abweichend davon kann das Fixierungsmittel FM auch auf anderem Weg später in den Spalt zwischen Bauelement und Gehäuseteil eingebracht werden.
  • Im nächsten Schritt wird der Gehäuseteilwafer GTW1 so auf die Hilfsfolie HF aufgesetzt, dass jedes Bauelement BE bzw. eine entsprechende Gruppe von Bauelementen in einer Ausnehmung HS angeordnet ist. Die Ausrichtung erfolgt dabei so, dass das oder die Bauelemente möglichst mittig in der Ausnehmung angeordnet ist.
  • Anschließend wird der Gehäuseteilwafer GTW1 mitsamt Hilfsfolie HF und darauf aufgeklebten Bauelementen BE mit nach unten weisender Hilfsfolie HF angeordnet. Durch Erwärmung, die gegebenenfalls lokal über die Rückseite des Gehäuseteilwafers GTW1 eingebracht werden kann, wird nun das Fixierungsmittel FM aufgeschmolzen oder wie gesagt anders eingebracht, sodass es den Spalt zwischen dem den Bauelementen und dem benachbarten Innenwänden der Ausnehmungen auffüllen kann. Anschließend lässt man das aufgeschmolzene Fixierungsmittel FM wieder erhärten, wobei es eine Fixierung FG für die Bauelemente BE in der Ausnehmung ausbildet. 5d zeigt die Anordnung auf dieser Verfahrensstufe.
  • Anschließend wird die Hilfsfolie entfernt, sodass die Kontaktflächen KF der Bauelemente nun zugänglich werden. Wegen des Einbringens und Fixierens über die Hilfsfolie HF schlie ßen die Kontaktflächen KF vorzugsweise bündig mit der Oberkante des Gehäuseteilwafers ab.
  • Im nächsten Schritt wird eine Resistmaske RM auf der frei liegenden Oberfläche der Bauelemente BE erzeugt. Dazu wird vorzugsweise ganzflächig eine Resistschicht erzeugt vorzugsweise photolithografisch strukturiert. Vorteilhaft ist die Resistmaske daher als Photoresist ausgebildet. Die Resistmaske deckt die nicht zu metallisierenden Oberflächenbereiche von Bauelement und Gehäuseteilwafer GTW ab (siehe 5f).
  • Anschließend wird ganzflächig eine Metallisierung MS aufgebracht, wie in 5g dargestellt. Die Metallisierung MS kann aufgedampft, aufgesputtert und gegebenenfalls galvanisch oder stromlos verstärkt werden.
  • Anschließend wird in einem Lift-off-Prozess die Resistmaske RM samt darüber liegender Metallisierungsschicht entfernt, wobei die Halterungen HA als Reststruktur der Metallisierung MS bestehen bleiben. Alternativ kann die ganzflächige Metallisierung MS auch photolithographisch strukturiert werden, wobei ein Ätzprozess zum Einsatz kommen kann.
  • Im Fall dass mehrere Bauelemente in einem Gehäuseteil innerhalb einer oder mehrerer Ausnehmungen angeordnet werden, können die Halterungen auch so hergestellt werden, dass gleichzeitig sowohl eine Verbindung der verschiedenen Bauelemente untereinander als auch mit den Anschlussflächen auf dem Gehäuseteil erzeugt wird.
  • Nach nun fertig gestellter elektrischer und mechanischer Verbindung des Bauelements, mit dem Gehäuseteilwafer kann das Fi xierungsmittel entfernt werden, beispielsweise wiederum durch Aufschmelzen. Möglich ist es jedoch auch, das Fixierungsmittel herauszulösen, herauszuätzen oder in einem Plasma aufzulösen. 5i zeigt die Anordnung auf dieser Verfahrensstufe.
  • Anschließend wird auf den ersten Gehäuseteilwafer GT2 ein entsprechend vorbereiteter zweiter Gehäuseteilwafer GTW2 aufgesetzt. Dieser weist ebenfalls ein passendes Muster an Ausnehmungen auf, welches nach dem Aufsetzen und Verbinden der beiden Gehäuseteile einen gemeinsamen Hohlraum für das Bauelement ausbildet. Die Verbindung der beiden Gehäuseteilwafer erfolgt über ein Dichtmittel DM, welches in Abhängigkeit vom Material der Gehäuseteilwafer GTW ausgewählt ist. Für keramische oder aus Glas bestehende Gehäuseteilwafer ist beispielsweise ein Glaslot gut geeignet. Möglich sind jedoch auch Klebeschichten, vorzugsweise in Form von lösungsmittelfreien Reaktionsharzen, die ohne das Entstehen flüchtiger Ausgasungen gehärtet werden können.
  • Im letzen Schritt werden nun die Bauelemente vereinzelt, wobei von einer oder zwei Seiten Einschnitte in die Gehäuseteile so vorgenommen werden, dass die Hohlräume verschlossen bleiben und nach Vereinzelung das zum Beispiel in 3 dargestellte Bauelement beziehungsweise eine entsprechende Anzahl solcher Bauelemente erhalten werden.
  • Möglich ist es jedoch auch, die Bauelemente einzeln in einzelne Gehäuseteile einzusetzen. Dabei kann ebenfalls die zum Beispiel in 5 dargestellte zwischenzeitliche Fixierung der Bauelemente in den Ausnehmungen eingesetzt werden. Bei einzeln zu handhabenden Bauelementen können jedoch auch die Halterungen bereits auf dem Bauelement in Form überstehender Kontaktbrücken befestigt sein, die nach dem Einsetzen in die Ausnehmungen entsprechend auf dem jeweiligen Gehäuseteil aufliegen und so ohne Zwischenfixierung befestigt und insbesondere angelötet werden können.
  • In allen Ausführungsvarianten ist es möglich, die Halterungen in Form von Metalldrähten auszuführen, die sequenziell aufgebondet werden können. Dazu wird ein Metalldraht von rundem oder bändchenförmigen Querschnitt unter Einsatz von Ultraschall, Druck und gegebenenfalls Wärme zunächst mit erster und dann mit zweiter Verbindungsstelle beziehungsweise mit Anschlussfläche und Kontaktfläche verbunden und verschweißt. Gegebenenfalls ist nach dem Verbinden ein Abtrennen überstehenden Drahtes von der Verbindungsstelle erforderlich. Geeignete Drähte bestehen beispielsweise aus Metallen wie Gold, Silber, Aluminium, Kupfer, Nickel oder Platin.
  • Mit allen dargestellten Ausführungsformen kann eine Aufhängung des Bauelements mit hinreichender Beständigkeit gegenüber mechanischen Schocks erzielt werden. Ein für Resonatoren beispielsweise typischer Quarzchip mit einer Ausdehnung von 2 × 1 × 0,1 mm3 weist eine Masse von circa 0,5 mg auf. Für diesen Chip können vier bis sechs Halterungen vorgesehen sein, wobei es auch möglich ist, Halterungen ohne entsprechende elektrische Verbindung nur zur rein mechanischen Befestigung vorzusehen. Wirkt auf ein solches Bauteil eine Beschleunigung von 10.000 G ein, so erhält man pro Verbindung eine darauf einwirkende Kraft in der Größenordnung von 10 mN. Solche Belastungen werden von geeignet dimensionierten Verbindungen der beschriebenen Art problemlos aufgenommen.
  • Wird Glaslot als Dichtmittel eingesetzt, so kann ein hervorragend hermetischer Aufbau erzielt werden. Dieser ist von Vorteil für eine hohe Alterungsstabilität des Gehäuses beziehungsweise des darin angeordneten Bauelements.
  • Werden die Gehäuseteile verklebt, so ist eine möglichst dünne Klebefuge anzustreben. Die Klebefuge beziehungsweise das darin vorgesehene Dichtmittel kann auch als Abstandshalter für der obere aufgesetzte Gehäuseteil GT2 fungieren, sodass für dieses keine eigene Ausnehmung im zweiten Gehäuseteil GT2 erforderlich ist. Wird ein zweiter Gehäuseteil mit zweiter Ausnehmung verwendet, so kann die Klebefuge auf minimale Dicke optimiert werden. Möglich ist es sogar, vollständig auf das Dichtmittel zu verzichten, wenn die Oberflächen der beiden Gehäuseteile selbst eine Verbindung eingehen können, beispielsweise in einem Waferbondverfahren. Es bietet sich außerdem die zusätzliche Möglichkeit an, die beiden Gehäuseteile mit einer sogenannten Ansprengtechnik zu verbinden. Auch dabei kann das zusätzliche Dichtmittel entfallen. Es sind lediglich die Fügeflächen hinreichend glatt auszubilden.
  • Ein weiteres Dichtmittel mit ausreichender Dichtheit gegenüber eindiffundierender Feuchte sind hoch temperaturfeste Polymere wie beispielsweise flüssigkristalline Polymere LCP. Diese können mit den Gehäuseteilen sowohl verklebt als auch verschweißt werden, beispielsweise mittels Ultraschallschweißen.
  • Das Vereinzeln der auf Waferebene hergestellten verschlossenen Gehäuse kann durch Sägen, durch Laserstrukturierung oder durch Brechen erfolgen.
  • Ein erfindungsgemäßes Gehäuse kann in seinen Abmessungen minimiert werden. Dazu wird die Fugenbreite zwischen dem Rand des Bauelements und der Innenwand der Ausnehmung auf einen Wert von beispielsweise 20 bis 250 μm umlaufend eingestellt. Der mit Dichtmittel gefüllte Fügespalt zwischen erstem und zweitem Gehäuseteil weist vorzugsweise eine Dicke von weniger als 100 μm auf. Die Chipdicken liegen insbesondere bei mit akustischen Wellen arbeitenden Bauelementen im Bereich von 50 bis 500 μm, vorzugsweise zwischen 100 und 250 μm. Bei solchen Größenverhältnissen ist es ausreichend, das Gehäuseoberteil mit einer Dicke von 100 bis 400 μm auszugestalten, je nach dem ob darin eine Ausnehmung vorgesehen wird oder nicht. Im Fall einer Ausnehmung wird die Gesamtdicke so gewählt, dass über der Ausnehmung eine Restdicke von zumindest 100 μm verbleibt.
  • Entsprechend ist für das Unterteil eine Gesamtschichtdicke von 200 bis 500 μm geeignet, wobei vorteilhaft ebenfalls wieder eine Restdicke im Bereich der Ausnehmung von mindestens 100 μm eingehalten wird. Selbstverständlich ist es natürlich auch möglich, die Gehäuse größer auszubilden, wodurch aber keine zusätzlichen Vorteile erzielt werden sodass dies im Hinblick auf eine gewünschte Miniaturisierung und auch aus Kostengründen nicht erwünscht ist. Mit den genannten Maßangaben können Gesamtdicken des Gehäuses zwischen 400 und 800 μm erhalten werden, wobei eine minimale Kantenlänge von 2 bis 5 mm möglich ist.
  • In 6 ist ein Verfahren dargestellt, mit dem parallel in einem Bauelementwafer erzeugte Bauelemente im Nutzen so vereinzelt werden können, dass eine vorläufig fixierte Anordnung von Bauelementen mit passendem Bauelementabstand bzw. im passenden Raster erhalten wird. Dazu wird der Bauelementwafer mit der Rückseite her, die keine elektrischen Anschlüsse aufweist, auf einen Hilfsträger HF aufgeklebt, vorzugsweise auf eine so genannte UV-Release-Folie. Anschließend wird der Bau elementwafer von der Vorderseite durchgesägt, ohne die Folie zu durchtrennen
  • In einer UV-Release-Folie kann durch UV-Einwirkungen die Klebewirkung stark verringert und praktisch aufgehoben werden. Dies wird nun ausgenutzt, indem die auf einer solchen Hilfsfolie HF aufklebenden Bauelemente mit der Bauelementvorderseite auf eine weitere Hilfsfolie aufgeklebt werden. Dabei wird die Klebewirkung gewünschter Bauelemente durch gezielte Einstrahlung auf die Rückseite der UV-Release-Folie aufgehoben. Durch Abziehen der Hilfsfolie können nun diejenigen Chips auf die zweite Hilfsfolie übertragen werden, deren Klebewirkung zur UV-Release-Folie reduziert wurde.
  • Auf diese Weise ist es möglich, in einem Schritt nur voneinander beabstandete Chips auf jeweils eine zweite Hilfsfolie aufzukleben, wie dies in 6 dargestellt ist. Wählt man ein Raster, bei dem in einem Schritt sowohl in X- als auch in Y-Richtung jeweils jedes zweite Bauelement übertragen wird, so kann die dichte Packung von Bauelementen auf dem Bauelementwafer in vier Schritten auf vier Anordnungen beziehungsweise auf vier Hilfsfolien so übertragen werden, bei denen jeweils nur ein Viertel der ursprünglichen Bauelementdichte mit entsprechenden Abständen in X- und Y-Richtung vorliegt. Die so erhaltenen Abstände zwischen den auf der zweiten Hilfsfolie aufklebenden Bauelementen können ausreichend sein, um die zweite Hilfsfolie mit den Bauelementen direkt in dem in 5 dargestellten Verfahren einzusetzen. Möglich ist es jedoch auch, mit dem genannten Vereinzelungsverfahren die auf der zweiten Hilfsfolie aufklebenden Bauelemente in noch größerem Abstand aufzubringen, wobei der Abstand mit diesem Verfahren jeweils nur in ganzzahligen Vielfachen der Bauelementbreite eingestellt werden kann. Sollte dies für die Di mensionierung der Gehäuseteile ungünstig sein, so können die Bauelemente einzeln auf einer Hilfsfolie im gewünschten Raster angeordnet werden.
  • Werden unterschiedliche Bauelemente in ein Gehäuse eingebaut, so können die unterschiedlichen Bauelemente in gleicher oder ähnlicher Weise auf einem gemeinsamen Hilfsträger zusammen gestellt werden. Gegebenenfalls muss der beschriebenen Prozess der Vereinzelung unter Erhöhung des Rasterabstands für jeden Bauelementtyp gesondert durchgeführt werden. Die Zusammenführung der unterschiedlichen Bauelemente auf einem gemeinsamen Hilfsträger erfolgt dann erst im letzten Schritt.
  • Eine weitere bevorzugte Möglichkeit der Vereinzelung nutzt ebenfalls zwei Schritte, wobei in einem ersten Schritt von der Bauelementvorderseite in den Bauelementwafer eingeschnitten wird. Anschließend wird der Bauelementwafer mit der Vorderseite auf eine Klebefolie oder einen Hilfsträger aufgebracht und von der Rückseite so weit abgeschliffen, bis die Einsägungen frei liegen und somit die einzelnen Bauelemente vereinzelt sind. Anschließend werden die Bauelemente mit der Rückseite beispielsweise auf die genannte Release-Folie umgesetzt. Die Verfahrensschritte werden so geführt, dass die Bauelemente auf der letzten im Verfahren eingesetzten Hilfsfolie mit der die elektrischen Kontakte tragenden Oberfläche aufliegen.
  • Die Erfindung wurde nur anhand weniger Ausführungsbeispiele erläutert, ist aber nicht auf diese beschränkt. Insbesondere zur Herstellung der erfindungsgemäßen Gehäuse sind Verfahrensvarianten möglich, die in einzelnen Schritten von den dargestellten Schritten abweichen können. Wesentlich an allen erfindungsgemäßen Varianten ist jedoch, dass die freie Auf hängung des Bauelements innerhalb der Ausnehmung beziehungsweise des zwischen zwei Gehäuseteilen gebildeten Hohlraums gewährleistet ist. Vorteilhaft sind auch andere Verfahren, mit denen ein hermetisch dichter Verschluss zwischen beiden Gehäuseteilen hergestellt werden kann, der gleichbleibende Umgebungsbedingungen für das Bauelement gewährleistet und die Altersstabilität erhöht.
  • Bezugszeichenliste
    • G
      Gehäuse
      HS1, HS2
      Hohlraum
      BE
      mechanisch empfindliches Bauelement, Chip
      GT1, GT2
      Gehäuseteile
      HA
      Halterungen
      DM
      Dichtmittel, z.B. Klebstoff
      HT
      Hilfsträger
      KF
      Kontaktflächen auf Chip
      AF
      Anschlussflächen auf einer der Verbindungsflächen
      DK
      Durchkontaktierungen
      LK
      Lötbare (Außen-)Kontakte an Ober- oder Unterteil
      GTW1, GTW2
      Gehäuseteilwafer
      FM
      Fixiermittel
      FG
      Fixierung
      RM
      Resistmaske
      MS
      Metallisierungsschicht
      SP
      Luftspalt, freier Abstand BE/GT

Claims (30)

  1. Hermetisches Gehäuse mit Hohlraum für ein mechanisch empfindliches elektronisches Bauelement (BE), mit einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil mit einer Ausnehmung in mindestens einem Gehäuseteil (GT1, GT2) mit einem hermetischen Verschluss zwischen den beiden Gehäuseteilen wobei das Bauelement (BE) mittels elektrisch leitender Halterungen (HA) im Bereich der Ausnehmung frei schwebend eingehängt ist.
  2. Gehäuse nach Anspruch 1, bei dem die Halterungen (HA) eine Dehnungsreserve aufweisen, mit der Zug- und Druckspannungen elastisch oder plastisch aufgenommen werden können.
  3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Halterungen (HA) nicht linear verlaufen und gebogen oder in sich abgewinkelt sind.
  4. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem in beiden Gehäuseteilen (GT1, GT2) eine Ausnehmung vorgesehen ist.
  5. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Bauelement (BE) ein Chip ist, der nur auf einer Oberfläche Bauelementstrukturen und Kontaktflächen (KF) aufweist.
  6. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem ein Gehäuseteil (GT) an einer Außenfläche lötfähige Kontakte (LK) aufweist, die über eine elektrische leitende Verbindung mit den Halterungen (HA) verbunden sind.
  7. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Halterungen (HA) mit Anschlussflächen (AF) auf einer der Verbindungsfläche zwischen den Gehäuseteilen (GT1, GT2) zugewandten inneren Oberfläche elektrisch und mechanisch verbunden sind, die wiederum mittels Durchkontaktierungen (DK) mit den lötfähigen Kontakte (LK) verbunden sind.
  8. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem beide Gehäuseteile (GT1, GT2) aus dem gleichen Material bestehen, ausgewählt aus Glas, Glaskeramik, Keramik, LTCC und HTCC.
  9. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Gehäuseteile (GT1, GT2) mittels Glaslot, Lot oder einer dünnen Kleberschicht (DM) verbunden sind.
  10. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die Gehäuseteile (GT1, GT2) aus einem gegen Eindiffusion von Feuchtigkeit dichten Polymer bestehen.
  11. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem das Material der Gehäuseteile (GT1, GT2) flüssigkristallines Polymer umfasst.
  12. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem die Gehäuseteile (GT1, GT2) miteinander verschweißt sind.
  13. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem das Bauelement (BE) ein SAW oder ein BAW Chip ist.
  14. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem das Bauelement (BE) als frequenzgenaues oder Frequenz bestimmendes Bauteil ausgelegt ist und einen Resonator in SAW oder BAW Technik umfasst.
  15. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem mehr Halterungen (HA) vorgesehen sind, als elektrische Verbindungen zwischen Bauelement (BE) und Gehäuseteil (GT) erforderlich sind.
  16. Verfahren zum Einbau eines mechanisch empfindlichen Bauelements (BE) in ein Gehäuse (G) mit den Schritten: – Bereitstellen eines Kontaktflächen (KF) aufweisenden Bauelements (BE) – Bereitstellen zweier an Fügeflächen zueinander passend ausgebildeter Gehäuseteile (GT1, GT2), von denen zumindest eines eine Ausnehmung und elektrische Anschlussflächen (AF) aufweist – Befestigen des Bauelements (BE) über an den Kontaktflächen (KF) angebrachten, elektrisch leitenden Halterungen (HA) an einem ersten der beiden Gehäuseteile (GT1) so, dass es frei schwebend in der Ausnehmung aufgehängt ist – Aufsetzen des zweiten Gehäuseteils (GT2) auf das erste – Herstellen einer dichten Verbindung zwischen den beiden Gehäuseteilen (GT1, GT2).
  17. Verfahren nach Anspruch 16, – bei dem ein erster großflächiger Gehäuseteilwafer (GTW1) zur Verfügung gestellt wird, in denen eine Vielzahl von Ausnehmungen vorgebildet ist, – bei dem ein zweiter großflächiger Gehäuseteilwafer (GTW2) mit einer entsprechenden Vielzahl von vorgebildeten zweiten Gehäuseteilen (GT2) zur Verfügung gestellt wird, – bei dem die Bauelemente (BE) in die Ausnehmungen des ersten Gehäuseteilwafers (GTW1) eingehängt werden – bei dem die beiden Gehäuseteilwafer (GTW1, GTW2) unter hermetischem Einschluss der Bauelemente (BE) in den Ausnehmungen miteinander verbunden werden – bei dem die verbundenen Gehäuseteilwafer (GTW1, GTW2) aufgetrennt werden, so einzelne oder Gruppen von hermetisch eingeschlossenen Bauelementen (BE) erhalten werden.
  18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, – bei dem in einem der Gehäuseteilwafer (GTW) ein Muster von Ausnehmungen erzeugt wird, – bei dem eine Vielzahl von Bauelementen (BE) auf einem Hilfsträger (HT) dem Muster der Ausnehmungen entsprechend befestigt werden, – bei dem der Hilfsträger (HT) mit den Bauelementen (BE) so auf den Gehäuseteilwafer (GTW) aufgesetzt wird, dass die Bauelemente (BE) in den Ausnehmungen angeordnet sind.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, bei dem als Hilfsträger (HT) eine Klebefolie verwendet wird.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, – bei dem die Bauelemente (BE) nach dem Aufsetzen des Hilfsträgers (HT) am Gehäuseteilwafer (GTW) zunächst lösbar fixiert werden, – bei dem der Hilfsträger (HT) anschließend entfernt wird, – bei dem die fixierten Bauelemente (BE) elektrisch und mechanisch mit dem Gehäuseteilwafer (GTW) verbunden werden, indem elektrisch leitende Halterungen (HA) an den Kontaktflächen (KF) am Bauelement (BE) und an Anschlussflächen (AF) auf der Oberseite des Gehäuseteilwafer (GTW) befestigt werden, – bei dem die Fixierung (FG) der Bauelemente (BE) am Gehäuseteilwafer (GTW) wieder gelöst wird.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, bei dem zur Fixierung (FG) ein wieder lösbares und flüssig verarbeitbares Mittel (FM) eingesetzt wird, mit dem die Fugen zwischen den Bauelementen (BE) und den Innenwänden der Ausnehmungen zumindest teilweise aufgefüllt werden.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, bei dem als Halterungen (HA) strukturierte Metallisierungen (MS) auf die Oberflächen von Gehäuseteilwafer (GTW) und Bauelementen (BE) aufgebracht werden.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 22, bei dem die Halterungen (HA) durch eine Polymerschicht verstärkt werden, die über oder unter den Halterungen (HA) erzeugt und strukturiert wird.
  24. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 23, bei dem auf einer Oberfläche des Bauelements (BE) mit den Kontaktflächen (KF) verbundene, seitlich überstehende Kontaktbrücken erzeugt werden bei dem die seitlich überstehenden Kontaktbrücken nach dem Aufsetzen des Bauelements (BE) über der Ausnehmungen mit den Anschlussflächen (AF) verbunden werden und dabei die Halterungen (HA) bilden.
  25. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 24, bei dem nach dem Verbinden der Bauelemente (BE) mit dem ersten Gehäuseteil (GT1) durch Anbringen der Halterungen (HA) und vor oder nach dem Aufsetzen des zweiten Gehäuseteils (GT2) die Bauelemente (BE) elektrisch getestet und in Abhängigkeit vom Testergebnis ein Trimmprozess durchgeführt wird, bei dem die Eigenschaften eines Bauelements (BE) durch Aufbringen oder Entfernen von Material verändert werden und auf einen Sollwert eingestellt werden.
  26. Verfahren nach Anspruch 25, bei dem der Trimmprozess eine Behandlung mit einem Laser umfasst, mit der Material von der Oberfläche des Bauelements (BE) entfernt oder durch Abdampfen von einer zweiten Oberfläche und Kondensieren auf der Oberfläche des Bauelements (BE) auf die Oberfläche des Bauelements (BE) übertragen wird.
  27. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 26, bei dem der Laserstrahl nach dem Verbinden der beiden Gehäuseteile (GT1, GT2) durch einen dafür zumindest teilweise transparenten Gehäuseteil (GT) geführt wird.
  28. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 27, – bei dem die Bauelemente (BE) auf oder in einem dritten Wafer erzeugt werden – bei dem an der Vorderseite des dritten Wafers Einschnitte im Bauelementraster erzeugt werden, – bei dem der Wafer mit der Vorderseite auf eine erste Klebefolie (HT) aufgeklebt wird – bei dem der Wafer von der Rückseite her bis zur Tiefe der Einschnitte abgeschliffen und die Bauelemente (BE) so vereinzelt werden – bei dem die vereinzelten Bauelemente (BE) zusammen mit der ersten Klebefolie (HT) mit der Rückseite auf eine zweite Klebefolie (HT) aufgesetzt werden, – bei dem einzelne Bauelemente (BE) durch Lösen der Klebeverbindung von der ersten Klebefolie (HT) abgelöst und auf die zweite Klebefolie (HT) übertragen und die übrigen Bauelemente (BE) zusammen mit der ersten Klebefolie (HT) wieder abgezogen werden, wobei die Bauelemente (BE) voneinander beabstandet in einer geringeren Anzahl und geringeren Dichte auf der zweiten Klebefolie (HT) aufsitzen und wobei die Anordnung der Bauelemente (BE) dem Muster der Ausnehmungen im Wafer für den ersten Gehäuseteil (GT1) entspricht.
  29. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 28, bei dem die Halterungen (HA) durch ganzflächiges Metallisieren und anschließendes Strukturieren der in der Ausnehmung des ersten Gehäuseteils (GT1) fixierten Bauelementoberseite erfolgt, wobei unter der Metallisierung (MS) vorher zumindest teilweise eine Opferschicht angeordnet wird, bei dem die Opferschicht nach dem Strukturieren der Metallisierung (MS) entfernt wird, wobei eine auf der Bauele ment-Oberfläche teilweise nur aufliegende Halterung (HA) erhalten wird.
  30. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 29, bei dem in einem Gehäuseteil (GT) zwei oder mehr gleiche oder verschiedene Bauelemente (BE) frei schwebend in einer Ausnehmung aufgehängt werden.
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