DE102007031428A1 - Verfahren zur Herstellung von Kavitäten für integrierte elektronische Schaltungen und verfahrensgemäß herstellbare Erzeugnisse - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Kavitäten für integrierte elektronische Schaltungen und verfahrensgemäß herstellbare Erzeugnisse Download PDF

Info

Publication number
DE102007031428A1
DE102007031428A1 DE102007031428A DE102007031428A DE102007031428A1 DE 102007031428 A1 DE102007031428 A1 DE 102007031428A1 DE 102007031428 A DE102007031428 A DE 102007031428A DE 102007031428 A DE102007031428 A DE 102007031428A DE 102007031428 A1 DE102007031428 A1 DE 102007031428A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
frame
substrate
functional
wafer
coating material
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.)
Ceased
Application number
DE102007031428A
Other languages
English (en)
Inventor
Georg Sparschuh
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.)
Schott AG
Original Assignee
Schott 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 Schott AG filed Critical Schott AG
Priority to DE102007031428A priority Critical patent/DE102007031428A1/de
Publication of DE102007031428A1 publication Critical patent/DE102007031428A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02Containers; Seals
    • H01L23/04Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls
    • H01L23/041Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls the container being a hollow construction having no base used as a mounting for the semiconductor body
    • 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
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • 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
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/12Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204Optical Diode
    • H01L2924/12044OLED
    • 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
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/161Cap
    • H01L2924/162Disposition
    • H01L2924/16235Connecting to a semiconductor or solid-state bodies, i.e. cap-to-chip
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0203Containers; Encapsulations, e.g. encapsulation of photodiodes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist der Einsatz des Direkt-Druckverfahrens zur Aufbringung dreidimensionaler Strukturen auf vorprozessierten Wafern zur Herstellung von Kavitäten, welche die elektronischen Schaltkreise der in einem Wafer implementierten Bauelemente umgeben. Das Verfahren ist besonders zur Herstellung von Kavitäten für die funktionellen Bereiche optoelektronischer Komponenten, insbesondere von Sensor-Schaltungen geeignet.

Description

  • Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Verkapselung von integrierten Schaltungen. Insbesondere betrifft die Erfindung die Herstellung von Kavitäten, welche in einer Verkapselung elektronische Schaltungen umgeben.
  • CCD- und CMOS Bildsensoren für die digitale Fotografie und Videoaufzeichnungen umfassen lichtempfindliche Pixelarrays, die im allgemeinen auf Halbleiterwafern, insbesondere hierbei auf Siliziumwafern prozessiert werden.
  • Um diese Sensoren vor Umwelteinflüssen zu schützen, ist es beispielsweise üblich, diese durch, ein vorgelagertes Glasfenster zu schützen. Durch die umlaufende Abdichtung der Glasfenster zum Silizium wird eine Cavity hergestellt, die einerseits die Sensorfläche hermetisch abdichtet und andererseits die Kontamination des Pixelarrays mit Staubpartikeln verhindert.
  • Staubpartikel auf dem Pixelarray würden zu direkter Abschattung einzelner Pixel führen und den Sensor schlimmstenfalls unbrauchbar machen. Im Gegensatz dazu sind Staubpartikel auf der Frontseite des Abdeckglases nicht ganz so kritisch zu sehen, da diese nicht in der Fokusebene liegen und sich eher diffus abzeichnen. Aus diesem Sachverhalt heraus leitet sich ab, dass alle Arbeitsschritte bis zur Verkapselung des Sensors im allgemeinen unter extremen Reinheitsbedingungen erfolgen. Jegliche Fehler oder Nachlässigkeiten in der Kontrolle der Reinheit führen zu dramatischen Qualitätseinbussen und Ausbeuteeinbrüchen in der Herstellung.
  • Zur Erhaltung der optischen Eigenschaften des Pixelarrays wird zwischen dem Abdeckglas und der Siliziumoberfläche meistens ein Luftspalt geschaffen, da bei einer Direktverklebung die Funktion der dem Pixelarray oftmals vorgesetzten Mikrolinsen verloren ginge. Die Verkapselung bildet damit letztendlich einen Rahmen um die aktive Fläche des Sensors, der die Aufgabe der hermetischen Verkapselung übernimmt und gleichzeitig als Abstandshalter zwischen Glas und Silizium dient.
  • Die Herstellung der Sensoren erfolgt im Nutzen auf Siliziumwafern. Bei der Verwendung von Wafer Level Packaging-Methoden kann die Verkapselung in einem sehr frühen Verarbeitungsschritt durch einen Glaswafer erfolgen. Dadurch wird die Gefahr von Kontamination des Sensors während der Vereinzelung und der elektrischen Kontaktierung praktisch ausgeschlossen. Hier liegt einer der Vorteile von Wafer Level Packaging im Vergleich zum Verpacken des vereinzelten Sensors.
  • Zum Erzeugen der Cavities werden entweder auf dem Glas oder auf dem Silizium Stege aufgebracht. Glasseitig kann die Ausbildung der Stege entweder durch Abtrag im Bereich der Fenster oder durch Auftrag von Material im Bereich der Stege erfolgen. Die Methode des Abtrages erscheint auf den ersten Blick elegant, da keine zusätzlichen Werkstoffe zum Einsatz kommen, erweist sich aber als technologisch schwierig, da die erzeugten Fenster höchsten optischen Ansprüchen genügen müssen.
  • Bei der Methode des Aufragens kommen grundsätzlich anorganische oder organische Materialien in Frage. Als anorganisches Materialien kommt zum Beispiel Aufdampfglas, wie es von der Anmelderin hergestellt wird, in Betracht. Das Glas kann durch Lift-Off Technologie strukturiert werden. Dieses Verfahren bietet den Vorteil, die Stege aus einem Material mit sehr geringer Permeabilität zu erzeugen, ist jedoch im Vergleich zur Herstellung der Stege aus organischen Schichten auch aufwendiger. Die Ausbildung von Stegen durch organische Materialien erfolgt üblicherweise durch photolithographisch strukturierte Polymerschichten.
  • Die Einbringung der Struktur auf den Glaswafer hat generell den Nachteil, dass beim späteren Fügen von Silizium- und Glaswafer eine exakte Ausrichtung der beiden mikrostrukturierten Komponenten erreicht und während des gesamten Fügeprozesses aufrecht erhalten werden muss. Für die Verarbeitung ist es daher wesentlich einfacher und kostensparender, wenn die Stegstruktur auf dem Siliziumwafer aufgebracht werden kann. In diesem Fall könnte der Glaswafer frei von Strukturen bleiben und müsste dementsprechend nicht oder nur grob ausgerichtet werden. Nachteil dieses Verfahrens ist aber wiederum, dass die Stege auf den fertig prozessierten Wafer aufgebracht werden und jeder Verarbeitungsfehler unweigerlich zum Verlust des Wafers oder zumindest einiger Bauelemente des Wafers führt. Der Wert eines fertig prozessierten Wafers übersteigt den Wert des Glaswafes um ein Vielfaches. Zudem kann ein Glaswafer eventuell nachgearbeitet werden, etwa durch chemisches Ablösen der aufgebrachten Strukturen. Am Siliziumwafer verbietet sich aufgrund der komplexen Oberfläche im allgemeinen nicht nur jegliche Nacharbeit, sogar jegliche Berührung der optisch aktiven Fläche sollte vermieden werden. Jegliche mechanische oder chemische Einwirkung auf die Mikrolinsen kann die optische Funktion des Sensors negativ beeinflussen.
  • Die für die nachfolgende Verarbeitung vorteilhafte Aufbringung der Stege direkt auf dem Siliziumwafer erfordert demnach eine Aufbringungsmethode, die absolut sicher und exakt positionierbar ist. Zudem darf die optische Fläche nicht mit Werkzeugen oder Chemikalien in Berührung kommen. Das Verfahren sollte wirtschaftlich und in ausreichendem Maßstab skalierbar sein. Da ein solches Verfahren bisher nicht bekanntist, konzentrieren sich die aktuellen Entwicklungsaktivitäten auf die Aufbringung der Stege auf den Glaswafer unter Inkaufnahme des hohen Aufwandes in der folgenden Ausrichtung der Bauteile während des Fügens. Es ist jedoch ebenfalls möglich, die Stege auf den Glaswafer oder das jeweils verwendete Abdeckelement aufzubringen. Erforderlich dazu ist, dass die Stege mit der nötigen Genauigkeit aufgebracht werden, denn eine beispielsweise versetzte oder verzerrte Anordnung der geplanten Stegstruktur mach im Nachgang eine Positionierung des Abdeckelements unmöglich, da die Funktionsbereiche des Funktionswafers gegebenenfalls in manchen Bereichen überhaupt nicht mehr von den Stegen umgeben wären.
  • Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit welchem Stege zur Erzeugung für Kavitäten in einfacher und kostengünstiger Weise auch auf den Funktionswafer oder den Deckwafer mit den zu verkapselnden elektronischen Bauelementen aufbringbar sind.
  • Kerngedanke der Erfindung ist es, auf den Deckwafer und/oder den Funktionswafer Stege mittels eines Ink-Jet-Druckverfahrens aufzubringen. Der Druckkopf eines Ink-Jet-Druckers bewegt sich berührungsfrei über das Printmedium, Berührung oder Kontamination der optischen Flächen sind, eine ausreichende Prozesführung vorausgesetzt, praktisch ausgeschlossen. Die Positionierung des Druckkopfes und damit die Positionierung des Druckbildes erfolgt in modernen Druckern auf wenige Mikrometer genau, eine Genauigkeit, die sich mit herkömmlichen Druckverfahren kaum oder gar nicht erreichen lässt. Es ist natürlich ebenso möglich, dass der Druckkopf fest positioniert ist und das Substrat, sei es der Funktionswafer oder der Deckwafer, relativ zum Druckkopf bewegt wird oder ein Druckkopf vorliegen kann, der den gesamten zu bedruckenden Bereich überdeckt und somit überhaupt nicht bewegt werden muß.
  • Industriell genutzte Ink-Jet Drucker werden bereits heute zum Drucken von Polymeren eingesetzt. Typische Anwendungsgebiete sind das Drucken von Polymerschichten auf elektronischen Leiterplatten oder organischen Leuchtdioden (OLED). Ebenfalls kommen direkt Ink-jet Druckverfahren unter Verwendung druckfähiger Chemikalien im Bereich der MEMS-Technologie oder Biotechnologie zum Einsatz.
  • Gegenstand der Erfindung ist demgegenüber der Einsatz des Direkt-Druckverfahrens zur Aufbringung dreidimensionaler Strukturen auf vorprozessierten Wafern zur Herstellung von Kavitäten, welche die elektronischen Schaltkreise der in einem Wafer implementierten Bauelemente umgeben. Das Verfahren ist besonders zur Herstellung von Kavitäten für die funktionellen Bereiche optoelektronischer Komponenten, insbesondere von Sensor-Schaltungen geeignet, allerdings können Kavitäten, beziehungsweise ein durch die Verkapselung eingehaltener Abstand der Schaltkreise zu einem Decksubstrat auch für andere Anwendungen sinnvoll sein. Beispielsweise können bei Hochfrequenz-Bauelementen aufgrund der niedrigen Dielektrizitätszahl des in der Kavität eingeschlossenen Mediums dielektrische Verluste reduziert werden.
  • Allgemein kann die Erfindung auch als die Verwendung eines schichtweisen Rapid-Prototyping-Verfahrens zur Serienherstellung von Abstandhalter-Rahmen für die Verpackung von Halbleiter-Bauelementen mit Abdeckelementen beschrieben werden. Die sonst nur für die Herstellung von Prototypen verwendeten selektiven schichtweisen Auftragsverfahren werden erfindungsgemäß also nicht nur für Prototypen von Rahmenstrukturen, sondern vielmehr auch für die Serienfertigung bei der Verkapselung elekronischer Halbleiter-Bauelemente eingesetzt.
  • Im Speziellen ist erfindungsgemäß ein Verfahren zur Verkapselung von elektronischen Halbleiter-Bauelementen vorgesehen, bei welchem ein Funktionssubstrat bereitgestellt wird, welches auf einer Seite ein elektronisches Halbleiter-Bauelement aufweist. Das Bauelement wird verkapselt, indem auf das Funktionssubstrat auf der Seite mit dem elektronischen Halbleiter-Bauelement ein Rahmen und ein insbesondere plattenförmiges Abdeckelement angeordnet wird, wobei der Rahmen zwischen der Seite des Funktionssubstrats mit dem elektronischen Bauelement und dem Abdeckelement angeordnet ist und der Rahmen das Halbleiter-Bauelement oder zumindest einen Funktionsbereich des Halbleiter-Bauelements umgibt.
  • Auf diese Weise wird eine Kavität gebildet, welche durch die zur Seite des Funktionssubstrats weisende Seite des Abdeckelements und der Innenseite des Rahmens, sowie durch den Oberflächenbereich des Funktionssubstrats mit dem Halbleiter-Bauelement oder dem Funktionsbereich des Halbleiter-Bauelements begrenzt wird. Dabei wird der Rahmen oder zumindest ein Teil des Rahmens mittels selektivem berührungslosen Auftragen zumindest einer Komponente eines Beschichtungsmaterials auf ein Substrat aus einem rechnergesteuerten, relativ zum Substrat bewegten Tintenstrahl-Druckkopf oder im Drop-on-Demand-Verfahren und Härten oder Härten lassen des Beschichtungsmaterials hergestellt.
  • Das Substrat, auf welchem der Rahmen, beziehungsweise zumindest ein Teil des Rahmens aufgebracht wird, kann das Funktionssubstrat, das Abdecksubstrat oder ein weiteres Substrat sein.
  • Der Rahmen kann zwar auch auf das Abdecksubstrat aufgebracht werden, besonders vorteilhaft ist es aber, wenn das Beschichtungsmaterial auf das Funktionssubstrat aufgetragen wird, da in diesem Fall eine exakte Ausrichtung des Abdeckelements auf die Halbleiter-Bauelemente des Funktionssubstrats entfallen kann.
  • Gemäß noch einer Weiterbildung der Erfindung kann der Rahmen aber auch auf einem Hilfssubstrat aufgebracht, der Rahmen dann mit dem Funktionssubstrat oder dem Abdecksubstrat verbunden und dann das Hilfssubstrat entfernt werden. Diese Ausführungsform der Erfindung bietet den Vorteil, daß der Herstellungsprozess gut parallelisiert werden kann. Hier ist die Herstellung der Rahmen von den Fertigungsschritten für das Funktions- und/oder des Abdecksubstrats weitgehend entkoppelt.
  • Es ist zwar besonders bevorzugt, jedoch nicht zwingend erforderlich, daß der gesamte Rahmen im Tintenstrahl- Druckverfahren hergestellt wird. Gemäß einer Ausführungsform kann im Tintenstrahldruck und selektivem Auftrag auch eine Klebstoffschicht selektiv auf Rahmen aufgebracht werden, die auch mit einem anderen Verfahren hergestellt sein können. Die Klebstoffschicht bildet dann nach dem Verbinden von Funktionssubstrat und Abdecksubstrat einen Bestandteil der Rahmen. Dies bietet sich unter anderem dann an, wenn beispielsweise ein Eindringen des Klebstoffes in die Kavitäten nicht erwünscht ist. Bisher wird der Kleber vielfach durch Abklatschen auf die Rahmen aufgetragen. Hierbei, oder beim nachfolgenden Aufeinanderpressen von Abdecksubstrat kann Kleber auch an die inneren Begrenzungsflächen der Kavitäten kommen oder in die Kavitäten eindringen. Wird die Klebstoffschicht hingegen so aufgetragen, daß beispielsweise ein Abstand zum Innenrand der Rahmen eingehalten wird, kann dieses Problem beseitigt oder zumindest vermindert werden. Als Herstellungsverfahren für die Fertigung der Rahmenstrukturen kommt hier unter anderem das Abscheiden von Glas durch thermische Verdampfung auf eine Maskenschicht und Ablösen der Maskenschicht zusammen mit dem darauf abgeschiedenen Glas in Betracht, wobei auf dem nicht von der Maskenschicht bedeckten Teil des Substrats dann eine strukturierte Beschichtung zurückbleibt.
  • Vorzugsweise wird ein Druckverfahren ausgewählt, bei welchem die Herstellung des Rahmens ohne Kontakt des vom Rahmen umgebenen Bereich des Funktionssubstrats mit dem Beschichtungsmaterial oder einer Komponente des Beschichtungsmaterials erfolgt. Ein Beispiel, bei welchem dies nicht der Fall ist, ist ein Rapid-Prototyping-Verfahren, wie es aus der WO 93/25336 bekannt ist. Hierbei wird die gesamte Oberfläche mit einem Pulver bedeckt, welches dann mittels eines im Drop-on-Demand-Verfahren selektiv aufgetragenen Binders verfestigt wird.
  • Besonders bevorzugt wird ein organisches Beschichtungsmaterial aufgetragen und durch das Härten ein Kunststoff-Rahmen hergestellt. Es ist jedoch auf denkbar, im Drop-on-Demand-Verfahren Rahmen aus anorganischen oder teilorganischen Materialien herzustellen. So kann beispielsweise auch ein Sol für die Herstellung anorganischer Sol-Gel-Schichten aufgetragen und verfestigt werden.
  • Mittels der Erfindung ist auch die Herstellung von Rahmen für bereits vereinzelte elektronische Halbleiter-Bauelemente möglich. Besondere Vorteile zeigen sich aber insbesondere in Verbindung mit einer Verpackung der Bauelemente auf Waferebene, da hier bereits in einem frühen Fertigungsstadium nach dem Aufbringen des Abdeckelements eine Beschädigung oder Verschmutzung der verkapselten elektronischen Komponenten vermieden wird. Demgemäß ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß das Funktionssubstrat ein Wafer mit einer Vielzahl von elektronischen Halbleiter-Bauelementen ist und mittels des Tintenstrahl-Druckkopfs eine Vielzahl von Rahmen hergestellt wird. Dabei wird ein Abdeckwafer als Abdeckelement aufgesetzt, welcher mit den Rahmen eine Vielzahl von den Halbleiter-Bauelementen zugeordneten Kavitäten bildet.
  • Hierbei sind zwei Formen von Rahmenstrukturen denkbar. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann eine zusammenhängende Rahmenstruktur mit einer Vielzahl von Öffnungen hergestellt werden. Hierbei teilen sich benachbarte Rahmen jeweils zumindest einen Steg. Gemäß einer anderen Ausführungsform werden Rahmen hergestellt, welche durch Trennbereiche zwischen den Stegen benachbarter Rahmen lateral beabstandet sind. Die beiden Ausführungsformen können auch miteinander kombiniert werden, etwa, indem Reihen oder andersartige Gruppen von zusammenhängenden Rahmen aufgebracht werden, welche durch Trennbereiche von anderen zusammenhängenden Rahmengruppen wiederum getrennt sind.
  • Die Ausführungsform, bei welche Stege benachbarter Rahmen lateral durch einen Trennbereich getrennt sind, hat den Vorteil, daß in diesen Trennbereichen Anschlußkontakte für das Drahtbonden vorgesehen werden können, die dann nach der Abtrennung der einzelnen Bauelemente zugänglich sind. Andererseits ist eine Abtrennung der Bauelemente entlang der Stege einer zusammenhängenden Rahmenstruktur von Vorteil, um eine möglichst vollständige Verkapselung bereits auf Waferebene zu erreichen. Eine Kontaktierung kann hierbei beispielsweise über leitende Kanäle durch das Funktionssubstrat hindurch und einen rückseitigen Anschluss erfolgen oder aber auch eine Umverdrahtung über die Seitenwand umfassen. Alternativ oder zusätzlich können auch Anschlussbereiche auf der Funktionsseite freigelassen werden, etwa durch eine Kombination mit der Ausführungsform der Erfindung mit zusammenhängenden Rahmenstrukturen.
  • Wird eine nur sehr flache Kavität benötigt, reicht im einfachsten Fall ein einmaliger Beschichtungsvorgang zur Herstellung des Rahmens. Bevorzugt wird jedoch, den Rahmen durch mehrmaliges sukzessives Auftragen und Härten von Beschichtungsmaterial zu produzieren.
  • In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird ein strahlungshärtendes, vorzugsweise UV-härtendes Material zur Herstellung des Rahmens in einer oder mehreren Schichten aufgetragen. Gedacht ist hier an UV-härtende Klebstoffe und Lacke. Geeignet sind beispielsweise Acrylat-basierte Lacke und Klebstoffe. Diese enthalten reaktive Acrylate, sowie im allgemeinen Photoinitiatoren und gegebenenfalls Reaktivverdünner und/oder Additive. Die Viskosität von UV-Lacken ist über die Molekulargewichtsverteilung der Acrylate, sowie gegebenenfalls vorhandenem Reaktivverdünner einstellbar. Damit kann die für den Auftrag mit einem Tintenstrahl-Druckkopf günstige Viskosität des fluiden Lacks eingestellt werden. Die Photoinitiatoren bilden unter Einwirkung von UV-Licht Radikale, welche dann die Vernetzung der Acrylate in Gang setzen. Um eine Schicht für den Rahmen abzuscheiden und zu verfestigen, wird demgemäß eine Schicht des fluiden Lacks aufgetragen und diese mit UV-Licht bestrahlt.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird auf die Steg-Struktur des Rahmens der Klebstoff aufgetragen, der dann die Verklebung mit dem anderen Substrat, vorzugsweise mit dem Abdeckelement herstellt. Der Klebstoff kann beispielsweise im Transferdruckverfahren aufgetragen werden. Auf den Schritt des Klebstoffauftrags mit einem anderen Verfahren kann in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung auch verzichtet und die Verpackung der Halbleiter-Bauelemente damit weiter vereinfacht werden. Die dee ist dabei, auf die zusätzliche Klebstoffschicht zu verzichten. Das gedruckte Polymer oder Prepolymer hat gute Hafteigenschaften und die Aushärtung kann einfach gesteuert werden. Zuerst werden einige Lagen des Beschichtungsmaterials zum Aufbau der Wände aufgetragen und gehärtet.
  • Darüber werden dann eine oder mehrere weitere Lagen gedruckt, die aber vorerst nicht gehärtet werden. das so vorbereitete Substrat, vorzugsweise der Funktionswafer wird mit dem weiteren Substrat, vorzugsweise einem Glaswafer gefügt und anschließend gehärtet. Mit anderen Worten wird bei dieser Ausführungsform der Erfindung das Beschichtungsmaterial auf eines der Substrate in mehreren Schritten aufgetragen, wobei zumindest die letzte Lage oder mehrere letzte Lagen zunächst nicht verfestigt oder höchstens teilverfestigt werden, so daß das Beschichtungsmaterial dieser Schichten klebfähig bleibt. Dann wird das andere Substrat auf den Rahmen mit der Schicht des unverfestigten Beschichtungsmaterials aufgesetzt und dann das Beschichtungsmaterial gehärtet, so daß das gehärtete Beschichtungsmaterial eine Klebeverbindung zwischen dem Rahmen und dem aufgesetzten Substrat bewirkt.
  • Bei Verwendung eines UV-härtenden Klebstoffes und einer direkten Härtung, noch im Drucker, wird ein sehr genaues und trotzdem sehr einfaches Verfahren erhalten. Demgemäß kann diese Ausführungsform der Erfindung in sehr vorteilhafter Weise weitergebildet werden, indem der Rahmen aus einem UV-härtenden Lack oder einem UV-härtenden Klebstoff hergestellt und die letzte noch unverfestigte Lage nach dem Aufsetzen des anderen Substrats durch eines der Substrate hindurch mit UV-Licht bestrahlt wird, so daß das Beschichtungsmaterial aushärtet und den Rahmen mit dem aufgesetzten Substrat verbindet.
  • Bei Etablierung dieses Verfahrens können alle bezüglich Kontamination des Sensors kritischen Prozessschritte in ein Gerät und somit in eine Mikrozelle integriert werden. Dadurch ist eine erhebliche Ausbeutesteigerung bei gleichzeitiger Reduktion der Investitionskosten zu erwarten.
  • Bevorzugt wird eine Glasscheibe als Abdeckelement aufgesetzt und mit dem Funktionssubstrat über den Rahmen unter Bildung einer Kavität verbunden. Es sind jedoch auch andere transparente oder opake Materialien für das Abdeckelement denkbar. Zur Verkapselung optoelektronischer Komponenten sind selbstverständlich im zumindest für die optoelektronische Komponente relevanten Spektralbereich transparente Substrate sinnvoll.
  • Beispielsweise kann auch ein Siliziumsubstrat als Abdeckung aufgesetzt werden, wenn die optoelektronische Komponente zum Emittieren oder Erfassen von Infrarotstrahlung ausgebildet ist. Auch kristalline Materialien, wie Saphir, können für besondere Einsatzbereiche sinnvoll sein, beispielsweise wenn eine hohe Transparenz des Abdeckelements für UV-Licht gefordert wird. Für bestimmte Anwendungen sind selbstverständlich auch Abdeckelemente aus Kunststoff verwendbar.
  • Weiterhin kann das Abdeckelement auch mit einer funktionellen Beschichtung, wie etwa einer ein- oder mehrlagigen optischen Vergütung versehen sein. Um das Verbinden mit dem Rahmen zu erleichtern, weist das Abdeckelement weiterhin besonders bevorzugt eine ebene Seite auf, mit welcher das Abdeckelement auf den Rahmen aufgesetzt wird. Auch die gegenüberliegende Seite ist im einfachsten Fall eben, so daß das Abdeckelement die Form einer beidseitig ebenen Platte hat. Alternativ können auf der gegenüberliegenden Seite aber auch Strukturen, wie etwa optische Komponenten vorhanden sein.
  • Wird die Erfindung auf eine Verpackung elektronischer Komponenten bereits auf Waferebene eingesetzt, so wird als Zwischenprodukt für die Herstellung verkapselter elektronischer Halbleiter-Bauelemente ein Waferverbund erhalten, welcher einen Funktionswafer mit einer Vielzahl von darauf hergestellten Halbleiter-Bauelementen, vorzugsweise ein Siliziumwafer, vorzugsweise mit optischen Bildsensoren als Halbleiter-Bauelementen umfasst, wobei auf der Seite des Funktionswafers mit den Halbleiter-Bauelementen ein Glaswafer angeordnet ist, welcher über eine Kunststoff-Rahmenstruktur mit Aussparungen um die Halbleiter-Bauelemente oder um Funktionsbereiche der Halbleiter-Bauelemente mit dem Funktionswafer verbunden und von diesem durch die Kunststoff-Rahmenstruktur beabstandet ist, wobei das Material der Kunststoff-Rahmenstruktur in mehreren Lagen aufgetragen und ausgehärtet ist.
  • Durch Abtrennung aus diesem Waferverbund wird dann entsprechend ein verkapseltes Halbleiter-Bauelement erhalten, welches ein Funktionssubstrat mit einem Halbleiter-Bauelement, vorzugsweise ein Siliziumsubstrat umfasst. Bevorzugt umfasst das Halbleiter-Bauelement dabei einen optischen Bildsensor als Bauelement. Auf der Seite des Funktionssubstrats mit dem Halbleiter-Bauelement ist ein Abdeckelement, vorzugsweise ein Glaselement angeordnet, welches über einen Kunststoff-Rahmen mit einer Aussparung um das Halbleiter-Bauelement oder um einen Funktionsbereich des Halbleiter-Bauelements mit dem Funktionssubstrat verbunden und von diesem durch den Kunststoff-Rahmen beabstandet ist, wobei das Material des Kunststoff-Rahmens in mehreren Lagen aufgetragen und ausgehärtet ist.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen näher erläutert. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Teile. Es zeigen:
  • 1 bis 4 Verfahrensschritte zur Herstellung eines Waferverbunds mit Kavitäten, welche die Halbleiter-Bauelemente eines Funktionswafers umschließen,
  • 5 eine perspektivische Ansicht eines Funktionswafers mit Rahmenstruktur,
  • 6 eine Variante mit Rahmen, deren Stege lateral beabstandet sind,
  • 7 bis 9 eine Variante der in 1 bis 3 gezeigten Verfahrensschritte.
  • Anhand der 1 bis 4 werden anhand von schematischen Querschnittansichten Verfahrensschritte zur Herstellung eines Waferverbunds mit verkapselten Halbleiter-Bauelementen und Kavitäten beschrieben. Das Verfahren basiert darauf, daß ein Funktionssubstrat in Form eines Funktionswafers 1 mit Seiten 10, 11 bereitgestellt wird, welches auf einer Seite 10 eine Vielzahl elektronischer Halbleiter-Bauelemente 3 aufweist, und wobei die Halbleiter-Bauelemente 3 verkapselt werden, indem auf den Funktionswafer 1 auf der Seite mit den elektronischen Halbleiter-Bauelementen 3 eine Vielzahl von Rahmen und ein Abdeckelement angeordnet wird, wobei die Rahmen zwischen der Seite des Funktionswafers 1 mit den elektronischen Halbleiter-Bauelementen 3 und dem Abdeckelement angeordnet ist. Dabei umgeben die Rahmen jeweils die Halbleiter-Bauelemente 3 oder zumindest einen Funktionsbereich der Halbleiter-Bauelemente 3, so daß Kavitäten gebildet werden, welche durch die zur Seite 10 des Funktionswafers 1 weisende Seite des Abdeckelements und der Innenseite des Rahmens, sowie durch den Oberflächenbereich des Funktionswafers 1 mit den Halbleiter-Bauelementen 3 oder dem Funktionsbereich der Halbleiter-Bauelemente begrenzt wird. Dabei werden die Rahmen mittels selektivem berührungslosen Auftragen zumindest einer Komponente eines Beschichtungsmaterials auf eines der Substrate, also dem Funktionswafer 1 oder dem Abdeckelement aus einem rechnergesteuerten, über das Substrat bewegten Tintenstrahl-Druckkopf und Härten des Beschichtungsmaterials hergestellt.
  • Die Rahmen werden dabei schichtweise aus mehreren aufeinanderliegenden Lagen hergestellt. 1 zeigt dazu einen ersten Herstellungsschritt. Auf den Funktionswafer 1 wird eine erste Lage 51 der Rahmen in Form einer zusammenhängenden Struktur mittels des Tintenstrahl-Druckkopfs 9 hergestellt, indem der Tintenstrahl-Druckkopf gesteuert mittels des Rechners 17 über den Funktionswafer 1 bewegt und dabei unter Ansprechen auf Steuersignale des Rechners 17 die Lage 51 durch Abgabe von Tröpfchen 15 aus den Düsen 13 des Tintenstrahl-Druckkopfs 9 abgibt. Diese Beschichtung im Drop-on-Demand-Verfahren erfolgt berührungslos, so daß eine Beeinträchtigung der Halbleiter-Bauelemente 3 durch die Herstellung der Rahmenstruktur vermieden wird. Die Lage 51 wird durch die rechnergesteuerte Beschichtung so hergestellt, daß sie Öffnungen 7 aufweist, welche die Halbleiter-Bauelemente 3 umgeben und jeweils den Innenrand eines Rahmens bilden.
  • Als Beschichtungsmaterial wird ein UV-härtender Lack verwendet. Mittels einer Lichtquelle 19 wird dann das aufgetragene Material der Lage 51 gehärtet. Dabei werden durch das Licht der Lichtquelle 19 Photoinitiatoren aufgespalten und bilden Radikale, welche die Vernetzung und/oder Polymerisation der Präpolymere des Lacks, vorzugsweise Acrylate, in Gang setzen. Demgemäß handelt es sich bei der Härtungsreaktion um eine radikalische Polymerisation.
  • 2 zeigt den Funktionswafer mit fertig aufgetragener erster Lage 51. Der Tintenstrahl-Druckkopf 9 trägt hier nun eine zweite Lage 52 deckungsgleich zur ersten Lage auf. Es kann allgemein, ohne Beschränkung auf das abgebildete Beispiel gegebenenfalls günstig sein, wenn die Stegbreite der weiteren Lagen reduziert wird, so daß die Öffnungen in der zweiten Lage 52 etwas größer ist als die Öffnung der ersten Lage und die Öffnungen 7 der Rahmen sich vom Funktionswafer 1 weg nach oben hin konisch erweitern. Dies kann günstig sein, um zu vermeiden, daß das fluide Beschichtungsmaterial in die Öffnung 7 der unteren Lagen hineinläuft und die Halbleiter-Bauelemente 3, beziehungsweise deren freizuhaltende Funktionsbereiche bedeckt.
  • 3 zeigt den Funktionswafer 1 nach dem vollständigen Aufbringen und Härten einer dritten Lage 53. Die Lagen 51 bis 53 bilden dann eine Vielzahl zusammenhängender Rahmen 5 mit Öffnungen 7. Auf die gehärtete Lage 53 sind außerdem noch zwei weitere Lagen 54 und 55 aufgebracht, diesmal jedoch ohne diese Lagen 54, 55 vollständig auszuhärten. Um ein vollständiges Aushärten zu vermeiden, wird die Lichtquelle entweder ausgeschaltet, oder wie in 3 dargestellt, geblockt oder zumindest gedimmt, um eine Teilverfestigung zu erzielen. Das Beschichtungsmaterial dieser Lagen 54, 55 ist also noch weich und klebfähig.
  • Nun wird, wie in 4 gezeigt, ein Glaswafer 20 mit Seiten 21, 22 als Abdeckelement auf die Rahmen 5 aufgesetzt und in Kontakt mit dem noch weichen oder fluiden UV-Lack der Lagen 54, 55 gebracht, die zusammen eine gemeinsame Klebstoffschicht 57 bilden. Diese wird ausgehärtet, indem sie durch den Glaswafer 20 hindurch mit UV-Licht der Lichtquelle 19 bestrahlt wird.
  • Auf diese Weise wird dann ein Waferverbund 40 erhalten,, umfassend einen Funktionswafer 1 mit einer Vielzahl von darauf hergestellten Halbleiter-Bauelementen 3, vorzugsweise ein Siliziumwafer, vorzugsweise mit optischen Bildsensoren als Halbleiter-Bauelementen 3, wobei auf der Seite 10 des Funktionswafers 1 mit den Halbleiter-Bauelementen 3 ein Glaswafer 20 angeordnet ist, welcher über eine Kunststoff-Rahmenstruktur mit Aussparungen 7 um die Halbleiter-Bauelemente 3 oder um Funktionsbereiche der Halbleiter-Bauelemente 3 mit dem Funktionswafer 1 verbunden und von diesem durch die Kunststoff-Rahmenstruktur beabstandet ist, wobei das Material der Kunststoff-Rahmenstruktur in mehreren Lagen 51, 52, 53 aufgetragen und ausgehärtet ist. Durch die Rahmen 5 und den darauf befestigten Glaswafer 20 werden insbesondere auch Kavitäten 27 gebildet, welche durch die zur Seite 10 des Funktionswafers 1 weisende Seite 21 des Glaswafers und der Innenseite der Rahmen, beziehungsweise deren Öffnungen 7, sowie durch den Oberflächenbereich des Funktionswafers 1 mit den Halbleiter-Bauelementen 3 begrenzt werden.
  • Es ist auch daran gedacht, verschiedene Beschichtungsverfahren zur Herstellung der Rahmen zu kombinieren. Beispielsweise können die ersten Lagen der Rahmenstruktur auch mit einem anderen Beschichtungsverfahren hergestellt und nur die zur Verklebung gedachten Lagen 54, 55 durch Tintenstrahldruck aufgetragen werden. Ein mit dem Tintenstrahldruck kombinierbares Verfahren ist beispielsweise die Vakuumabscheidung des Rahmenmaterials auf die mit einer vorzugsweise photolithographisch strukturierte Maskenschicht. Nach Entfernen der Maskenschicht zusammen mit dem auf der Maskenschicht abgeschiedenen Material bleibt dann eine entsprechend strukturierte Beschichtung zurück. Besonders geeignet für die Abscheidung ist dabei das thermische Aufdampfen, insbesondere von Glas. Mit diesem Verfahren können hohe Abscheideraten erzielt werden, so daß auch höhere Rahmen in angemessener Zeit herstellbar sind. Als besonders geeignet für die Verdampfung erweisen sich dabei Borosilikat-Gläser, deren Ausdehnungskoeffizient überdies gut an den von Silizium anpassbar ist. Borosilikatgläser eignen sich daher besonders gut in Kombination mit Silizium-Funktionswafern.
  • Um vereinzelte Chips oder Komponenten mit jeweils einem der Halbleiter-Bauelemente 3 zu erhalten, kann der Waferverbund anschließend entlang von Trennlinien 30 zwischen den Halbleiter-Bauelementen 3 entlang der Stege der Rahmenstruktur aufgetrennt werden.
  • Bei dem anhand der 1 bis 4 gezeigten Beispiel sind die Rahmen 5 in Form einer zusammenhängenden Rahmenstruktur 59 mit einer Vielzahl von Öffnungen 7 hergestellt worden. Vereinzelte, voneinander getrennte Rahmen 5 entstehen dabei erst nach dem Dicen, beziehungsweise Sägen des Waferverbunds 40 entlang der Trennlinien 30. 5 zeigt zur Verdeutlichung den Funktionswafer 1 mit der Rahmenstruktur in perspektivischer Ansicht. Die Ansicht entspricht dem in 3 dargestellten Verarbeitungszustand.
  • 6 zeigt eine Variante des in 5 dargestellten Ausführungsbeispiels. Bei dieser Variante werden die Rahmen 5 nicht als zusammenhängende Rahmenstruktur 59, sondern als vereinzelte Rahmen 5 aufgebracht, wobei die erhabenen Stege direkt benachbarter Rahmen 5 durch Trennbereiche beabstandet sind. Mitten durch die Trennbereiche verlaufen wieder die gedachten Trennlinien 27, entlang derer später die Abtrennung einzelner Bausteine erfolgt. Die Herstellung der Rahmen 5 erfolgt ansonsten vollständig analog zu dem Herstellungsverfahren, wie es anhand der 1 bis 4 erläutert wurde.
  • Bei der in 6 gezeigten Variante können auf der Seite 10 außerhalb der Rahmen 5 jeweils Anschlusskontakte 31 für die Schaltkreise der elektronischen Halbleiter-Komponenten 3 vorgesehen werden, so daß die Anschlusskontakte nach dem Aufsetzen und Fixieren des Glaswafers auf der Seite 10 des Funktionswafers 1 zugänglich sind und die Bausteine durch Drahtbonden an den Anschlußkontakten 31 angeschlossen werden.
  • Alle bisher dargestellten Beispiele beziehen sich auf eine Verpackung der elektronischen Halbleiter-Komponenten auf Waferebene. Hierbei weist die Erfindung besondere Vorteile auf, da nachteilige Einwirkungen auf die Bauelemente bereits vor dem Dicen durch Schützen mit einem Abdeckelement verhindert werden. Allerdings kann die Erfindung ebenso auch zur Herstellung von Rahmenstrukturen für bereits vereinzelte Chips eingesetzt werden. Die Chips können dabei beispielsweise nebeneinander auf einem Träger gehaltert werden. Die Herstellung der Rahmen kann dann ebenso wie anhand der 1 bis 4 erläutert wurde, vorgenommen werden, wobei sich dann selbstverständlich das Aufdrucken bereits getrennter Rahmen anbietet. Allerdings kann ein gemeinsames scheibenförmiges Abdeckelement aufgeklebt werden, welches dann zwischen den Rahmen zersägt wird, so daß die Bauelemente wieder vereinzelt werden. Alternativ können aber auch einzelne Abdeckelemente aufgesetzt werden.
  • Anhand der 7 bis 9 wird nachfolgend eine Variante der in 1 bis 3 gezeigten Verfahrensschritte dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Rahmen nicht auf den Funktionswafer 1 oder dem als Abdecksubstrat verwendeten Glaswafer 20, sondern auf ein Hilfssubstrat aufgetraten. Das Verfahren basiert darauf, die Rahmen auf einem Hilfssubstrat aufzubringen, die Rahmen dann mit dem Funktionssubstrat oder dem Abdecksubstrat zu verbinden und anschließend das Hilfssubstrat zu entfernen.
  • 7 zeigt dazu die auf einem Hilfssubstrat 60 aufgetragenen Rahmen. Die Herstellung der Rahmen 5 entspricht dabei der Verarbeitung anhand der 1 bis 3, wobei anstelle des Funktionswafers 1 das Hilfssubstrat als Träger für die Rahmen dient. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel können die letzte Lage 55 oder die letzten beiden Lagen 54 und 55 ohne vollständige Härtung aufgetragen werden. Das Hilfssubstrat 60 wird dann mit der Seite, welche die Rahmen 5 trägt, auf die Seite 10 des Funktionswafers 1 aufgesetzt, so daß die elektronischen Halbleiter-Bauelemente 3 innerhalb der Öffnungen 7 der Rahmen 5 angeordnet sind. Diesen Verarbeitungszustand zeigt 8. Mittels einer Lichtquelle 19 können dann auch die letzten beiden Lagen 54, 55 ausgehärtet werden, so daß eine Verklebung der Rahmen mit dem Funktionswafer 1 erzielt wird. Es bietet sich hierbei an, ein transparentes Hilfssubstrat 60 zu verwenden, um das Licht durch das Hilfssubstrat 60 auf die nicht ausgehärteten Lagen 54, 55 richten zu können.
  • Sind die Rahmen 5 mit dem Funktionssubstrat 1 verbunden, kann anschließend das Hilfssubstrat 60 entfernt werden. Das Resultat zeigt 9. Das so erhaltene Teil entspricht dementsprechend nun dem in 3 gezeigten, mit der Rahmenstruktur versehenen Funktionswafer 1. Zur Herstellung des Waferverbunds wird dann auf die Rahmenstruktur wieder der Abdeckwafer aufgesetzt und befestigt. Beispielsweise kann zur Verbindung der Rahmenstruktur mit dem Glaswafer eine Klebstoffschicht auf die Rahmenstruktur durch Abklatschen oder wiederum durch Tintenstrahl-Beschichtung aufgetragen werden.
  • Es ist dem Fachmann ersichtlich, daß die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Beispiele beschränkt ist, sondern vielmehr in vielfältiger Weise variiert werden kann. Insbesondere können die einzelnen Merkmale der Ausführungsbeispiele auch miteinander kombiniert werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - WO 93/25336 [0022]

Claims (17)

  1. Verfahren zur Verkapselung von elektronischen Halbleiter-Bauelementen, wobei – ein Funktionssubstrat bereitgestellt wird, welches auf einer Seite ein elektronisches Halbleiter-Bauelement aufweist, und wobei das Bauelement verkapselt wird, indem – auf das Funktionssubstrat auf der Seite mit dem elektronischen Bauelement ein Rahmen und ein Abdeckelement angeordnet wird, wobei der Rahmen zwischen der Seite des Funktionssubstrats mit dem elektronischen Bauelement und dem Abdeckelement angeordnet ist und der Rahmen das Halbleiter-Bauelement oder zumindest einen Funktionsbereich des Halbleiter-Bauelements umgibt, so daß – eine Kavität gebildet wird, welche durch die zur Seite des Funktionssubstrats weisende Seite des Abdeckelements und der Innenseite des Rahmens, sowie durch den Oberflächenbereich des Funktionssubstrats mit dem Halbleiter-Bauelement oder dem Funktionsbereich des Halbleiter-Bauelements begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß – zumindest ein Teil des Rahmens mittels selektivem berührungslosen Auftragen zumindest einer Komponente eines Beschichtungsmaterials auf ein Substrat aus einem rechnergesteuerten Tintenstrahl-Druckkopf und Härten oder Härten lassen des Beschichtungsmaterials hergestellt wird.
  2. Verfahren gemäß dem vorstehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmaterial auf das Funktionssubstrat und/oder das Abdeckelement aufgetragen wird.
  3. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tintenstrahl-Druckkopf relativ zum Funktionssubstrat und/oder relativ zum Abdeckelement bewegt wird.
  4. Verfahren gemäß mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung des Rahmens ohne Kontakt des vom Rahmen umgebenen Bereich des Funktionssubstrats und/oder des Abdecksubstrats mit dem Beschichtungsmaterial oder einer Komponente des Beschichtungsmaterials erfolgt.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen auf einem Hilfssubstrat aufgebracht, der Rahmen dann mit dem Funktionssubstrat oder dem Abdecksubstrat verbunden und dann das Hilfssubstrat entfernt wird.
  6. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein organisches Beschichtungsmaterial aufgetragen und durch das Härten ein Kunststoff-Rahmen hergestellt wird.
  7. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Funktionssubstrat ein Wafer mit einer Vielzahl von elektronischen Halbleiter-Bauelementen ist und mittel des Tintenstrahl-Druckkopfs eine Vielzahl von Rahmen hergestellt wird, und wobei ein Abdeckwafer als Abdeckelement aufgesetzt wird, welcher mit den Rahmen eine Vielzahl von den Halbleiter-Bauelementen zugeordneten Kavitäten bildet.
  8. Verfahren gemäß dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusammenhängende Rahmenstruktur mit einer Vielzahl von Öffnungen hergestellt wird.
  9. Verfahren gemäß einem der beiden vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Rahmen hergestellt werden, welche durch Trennbereiche zwischen den Stegen benachbarter Rahmen lateral beabstandet sind.
  10. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen durch mehrmaliges sukzessives Auftragen und Härten von Beschichtungsmaterial hergestellt wird.
  11. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Klebstoff aufgetragen wird.
  12. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein UV-härtendes Material aufgetragen wird.
  13. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmaterial auf eines der Substrate in mehreren Schritten aufgetragen wird, wobei zumindest die letzte Lage zunächst nicht oder höchstens teilweise verfestigt wird, wobei dann das andere Substrat auf den Rahmen mit der Schicht des unverfestigten Beschichtungsmaterials aufgesetzt und dann das Beschichtungsmaterial gehärtet wird, so daß das gehärtete Beschichtungsmaterial eine Klebeverbindung zwischen dem Rahmen und dem aufgesetzten Substrat bewirkt.
  14. Verfahren gemäß dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen aus einem UV-härtenden Lack oder einem UV-härtenden Klebstoff hergestellt und die letzte noch unverfestigte Lage nach dem Aufsetzen des anderen Substrats durch eines der Substrate hindurch mit UV-Licht bestrahlt wird, so daß das Beschichtungsmaterial aushärtet und den Rahmen mit dem aufgesetzten Substrat verbindet.
  15. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Glasscheibe als Abdeckelement aufgesetzt und mit dem Funktionssubstrat über den Rahmen unter Bildung einer Kavität verbunden wird.
  16. Waferverbund für die Herstellung verkapselter elektronischer Halbleiter-Bauelemente, herstellbar mit einem Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend einen Funktionswafer mit einer Vielzahl von darauf hergestellten Halbleiter-Bauelementen, vorzugsweise ein Siliziumwafer, vorzugsweise mit optischen Bildsensoren als Halbleiter-Bauelementen, wobei auf der Seite des Funktionswafers mit den Halbleiter-Bauelementen ein Glaswafer angeordnet ist, welcher über eine Kunststoff-Rahmenstruktur mit Aussparungen um die Halbleiter-Bauelemente oder um Funktionsbereiche der Halbleiter-Bauelemente mit dem Funktionswafer verbunden und von diesem durch die Kunststoff-Rahmenstruktur beabstandet ist, wobei das Material der Kunststoff-Rahmenstruktur in mehreren Lagen aufgetragen und ausgehärtet ist.
  17. Verkapseltes Halbleiter-Bauelement, herstellbar mit einem Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, insbesondere herstellbar durch Abtrennung aus dem Waferverbund gemäß dem vorstehenden Anspruch, umfassend ein Funktionssubstrat mit einem Halbleiter-Bauelement, vorzugsweise ein Siliziumsubstrat, vorzugsweise mit einem optischen Bildsensor als Bauelement, wobei auf der Seite des Funktionssubstrats mit dem Halbleiter-Bauelement ein Glassubstrat angeordnet ist, welches über einen Kunststoff-Rahmen mit einer Aussparung um das Halbleiter-Bauelement oder um einen Funktionsbereich des Halbleiter-Bauelements mit dem Funktionssubstrat verbunden und von diesem durch den Kunststoff-Rahmen beabstandet ist, wobei das Material des Kunststoff-Rahmens in mehreren Lagen aufgetragen und ausgehärtet ist.
DE102007031428A 2007-07-05 2007-07-05 Verfahren zur Herstellung von Kavitäten für integrierte elektronische Schaltungen und verfahrensgemäß herstellbare Erzeugnisse Ceased DE102007031428A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007031428A DE102007031428A1 (de) 2007-07-05 2007-07-05 Verfahren zur Herstellung von Kavitäten für integrierte elektronische Schaltungen und verfahrensgemäß herstellbare Erzeugnisse

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007031428A DE102007031428A1 (de) 2007-07-05 2007-07-05 Verfahren zur Herstellung von Kavitäten für integrierte elektronische Schaltungen und verfahrensgemäß herstellbare Erzeugnisse

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102007031428A1 true DE102007031428A1 (de) 2008-12-24

Family

ID=40030874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007031428A Ceased DE102007031428A1 (de) 2007-07-05 2007-07-05 Verfahren zur Herstellung von Kavitäten für integrierte elektronische Schaltungen und verfahrensgemäß herstellbare Erzeugnisse

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102007031428A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110579514A (zh) * 2018-06-07 2019-12-17 英飞凌科技股份有限公司 具有由框架结构限定的功能结构的装置及其制造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993025336A1 (en) 1992-06-05 1993-12-23 Massachusetts Institute Of Technology Three-dimensional printing techniques ___________________________
EP0859539A2 (de) * 1997-02-17 1998-08-19 TDK Corporation Organische elektrolumineszierende Anzeigevorrichtung sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
US20030011737A1 (en) * 2001-06-29 2003-01-16 Hideki Matsuoka Method for manufacturing display device
DE10324880A1 (de) * 2003-05-30 2005-01-05 Schott Ag Verfahren zur Herstellung von OLEDs
US20060148366A1 (en) * 2002-05-21 2006-07-06 Otb Group B.V. Method for manufacturing a polymer oled

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993025336A1 (en) 1992-06-05 1993-12-23 Massachusetts Institute Of Technology Three-dimensional printing techniques ___________________________
EP0859539A2 (de) * 1997-02-17 1998-08-19 TDK Corporation Organische elektrolumineszierende Anzeigevorrichtung sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
US20030011737A1 (en) * 2001-06-29 2003-01-16 Hideki Matsuoka Method for manufacturing display device
US20060148366A1 (en) * 2002-05-21 2006-07-06 Otb Group B.V. Method for manufacturing a polymer oled
DE10324880A1 (de) * 2003-05-30 2005-01-05 Schott Ag Verfahren zur Herstellung von OLEDs

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110579514A (zh) * 2018-06-07 2019-12-17 英飞凌科技股份有限公司 具有由框架结构限定的功能结构的装置及其制造方法
US11908763B2 (en) 2018-06-07 2024-02-20 Infineon Technologies Ag Apparatus having a functional structure delimited by a frame structure and method for producing same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10310617B4 (de) Elektronisches Bauteil mit Hohlraum und ein Verfahren zur Herstellung desselben
DE102005026098B3 (de) Nutzen und Halbleiterbauteil aus einer Verbundplatte mit Halbleiterchips und Kunststoffgehäusemasse sowie Verfahren zur Herstellung derselben
DE112011101135B4 (de) Elektrisch verbundene Felder von aktiven Bauteilen in Überführungsdrucktechnik
DE102012106859B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines mehrfarbigen LED-Displays
DE102013106353B4 (de) Verfahren zum Aufbringen einer strukturierten Beschichtung auf ein Bauelement
DE102012206858B4 (de) Verfahren zum Herstellen einer optischen Fenstervorrichtung für eine MEMS-Vorrichtung
DE3225578A1 (de) Fluessigkeitsstrahl-aufzeichnungskopf
DE102014221650A1 (de) Elektronisches bauelement, elektronisches gerät und verfahren zur herstellung des elektronischen bauelements
DE102006005994A1 (de) Halbleiterbauteil mit einem Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung derartiger Halbleiterbauteile
EP0404789B1 (de) Montageverfahren zur herstellung von led-zeilen
EP2606510A1 (de) Verfahren zur herstellung zumindest eines optoelektronischen halbleiterbauelements
EP3585599B1 (de) Verfahren zum herstellen eines optischen mikrolinsenarrays und optische mikrolinsenarray
DE102007001518B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Häusen eines mikromechanischen oder mikrooptoelektronischen Systems
DE102006005419B4 (de) Mikroelektromechanisches Halbleiterbauelement mit Hohlraumstruktur und Verfahren zur Herstellung desselben
DE102015100863A1 (de) Verfahren zur Handhabung eines Produktsubstrats, ein verklebtes Substratsystem und ein temporärer Klebstoff
DE102014202842B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines mikromechanischen Bauteils
DE3524196C3 (de) Lithografiemaske
CH700471A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer elektro-optischen Leiterplatte mit Lichtwellenleiterstrukturen.
DE102014008030A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer elektrostatischen Haltevorrichtung
DE102013211634A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Konversionselements
WO2021023577A1 (de) Verfahren zur vereinzelung von bauteilen aus einem bauteilverbund sowie bauteil
DE102007031428A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Kavitäten für integrierte elektronische Schaltungen und verfahrensgemäß herstellbare Erzeugnisse
WO2017198547A1 (de) Modul für eine videowand mit einer folie
DE69934547T2 (de) Tintentrahldruckkopf mit grossem Silizium-wafer und zugehöriges Herstellungsverfahren
DE102011117498B4 (de) Verfahren zum fertigen eines substrats

Legal Events

Date Code Title Description
OAV Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection