DE102010030960A1 - Verfahren zur Herstellung eines schwingungsgedämpften Bauteils - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines schwingungsgedämpften Bauteils Download PDF

Info

Publication number
DE102010030960A1
DE102010030960A1 DE201010030960 DE102010030960A DE102010030960A1 DE 102010030960 A1 DE102010030960 A1 DE 102010030960A1 DE 201010030960 DE201010030960 DE 201010030960 DE 102010030960 A DE102010030960 A DE 102010030960A DE 102010030960 A1 DE102010030960 A1 DE 102010030960A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rigid
area
component
nanostructured
micro
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.)
Granted
Application number
DE201010030960
Other languages
English (en)
Other versions
DE102010030960B4 (de
Inventor
Ricardo Ehrenpfordt
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102010030960.5A priority Critical patent/DE102010030960B4/de
Priority to ITMI20111202 priority patent/ITMI20111202A1/it
Priority to FR1155947A priority patent/FR2962429B1/fr
Priority to CN2011101863067A priority patent/CN102311092A/zh
Priority to KR1020110066263A priority patent/KR101877713B1/ko
Publication of DE102010030960A1 publication Critical patent/DE102010030960A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102010030960B4 publication Critical patent/DE102010030960B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • B81B7/0032—Packages or encapsulation
    • B81B7/0058—Packages or encapsulation for protecting against damages due to external chemical or mechanical influences, e.g. shocks or vibrations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B3/00—Devices comprising flexible or deformable elements, e.g. comprising elastic tongues or membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B1/00—Devices without movable or flexible elements, e.g. microcapillary devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H01L21/561—Batch processing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H01L21/565—Moulds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/16—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations, e.g. centering rings
    • H01L23/18—Fillings characterised by the material, its physical or chemical properties, or its arrangement within the complete device
    • H01L23/24—Fillings characterised by the material, its physical or chemical properties, or its arrangement within the complete device solid or gel at the normal operating temperature of the device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/293—Organic, e.g. plastic
    • H01L23/296—Organo-silicon compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3135—Double encapsulation or coating and encapsulation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/02—Sensors
    • B81B2201/0228—Inertial sensors
    • B81B2201/0235—Accelerometers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C2203/00—Forming microstructural systems
    • B81C2203/01—Packaging MEMS
    • B81C2203/0154—Moulding a cap over the MEMS device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/0555—Shape
    • H01L2224/05552—Shape in top view
    • H01L2224/05553—Shape in top view being rectangular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/16227—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/32227—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the layer connector connecting to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48257—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a die pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491—Disposition
    • H01L2224/4912—Layout
    • H01L2224/49175—Parallel arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/83009—Pre-treatment of the layer connector or the bonding area
    • H01L2224/83051—Forming additional members, e.g. dam structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/93—Batch processes
    • H01L2224/95—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L2224/97—Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L24/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1015—Shape
    • H01L2924/10155—Shape being other than a cuboid
    • H01L2924/10156—Shape being other than a cuboid at the periphery
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1301—Thyristor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/14—Integrated circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/146—Mixed devices
    • H01L2924/1461—MEMS
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/153—Connection portion
    • H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

Die vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit einem mikro- oder nanostrukturierten Bauelement (2), wobei ein Substrat mit mindestens einem starren Innenbereich (1a), mindestens einem flexiblen Bereich (1b) und mindestens einem starren Außenbereich (1c) bereitgestellt wird, wobei der starre Innenbereich (1a) von dem flexiblen Bereich (1b) und der flexible Bereich (1b) von dem starren Außenbereich (1c) umgeben ist. Das Verfahren umfasst weiterhin das Aufbringen von mindestens einem ersten mikro- oder nanostrukturierten Bauelement (2) auf den starren Innenbereich (1a) und das elektrische Kontaktieren des ersten mikro- oder nanostrukturierten Bauelements (2) mit dem starren Innenbereich (1a) und/oder mit dem starren Außenbereich (1c). Um das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement (2) vor Schwingungseinflüssen zu schützen, wird eine Dämpfungsmasse (3) auf das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement (2) aufgebracht. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein entsprechendes Bauteil.

Description

  • Stand der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit mindestens einem ersten mikro- oder nanostrukturierten Bauelement sowie ein derartiges Bauteil.
  • Üblicherweise werden mikromechanische Sensoren in Gehäusen verpackt. Dabei unterscheidet man zwischen Gehäusen mit Kontaktfüßen, so genannte „leaded” Gehäusen, und Gehäusen mit Kontaktflächen, sogenannten „leadless” Gehäusen. Insbesondere kann ein mikromechanischer Sensor in ein vorgefertigtes, spritzgegossenes Grundgehäuse, ein so genanntes Premold-Gehäuse, eingesetzt werden, welches anschließend mit einem Deckel verschlossen wird.
  • In Abhängigkeit vom Einbauort können mikromechanische Sensoren unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt sein. Insbesondere können mikromechanische Sensoren, beispielsweise ESP-Sensoren im Steuergerät, Vibrationsbelastungen ausgesetzt sein.
  • Eine Möglichkeit einen Sensor vor diesen Vibrationen zu schützen, ist es den Sensor auf einer Metallplatte anzubringen, welche auf einer Gelschicht gelagert ist. Eine andere Möglichkeit wird in der Druckschrift DE 10 2005 041 577 beschrieben, in der ungewollte externe Vibrationen durch ein Verdrahtungselement abgeschwächt werden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit einem mikro- oder nanostrukturierten Bauelement, umfassend die Schritte:
    • – Bereitstellen eines Substrats mit mindestens einem starren Innenbereich, mindestens einem flexiblen Bereich und mindestens einem starren Außenbereich, wobei der starre Innenbereich von dem flexiblen Bereich und der flexible Bereich von dem starren Außenbereich umgeben ist;
    • – Aufbringen von mindestens einem ersten mikro- oder nanostrukturierten Bauelement auf den starren Innenbereich;
    • – Elektrisches Kontaktieren des ersten mikro- oder nanostrukturierten Bauelements mit dem starren Innenbereich und/oder mit dem starren Außenbereich; und
    • – Aufbringen einer Dämpfungsmasse auf das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement.
  • Dabei kann unter dem Begriff „flexiblen Bereich” insbesondere ein Bereich verstanden werden, der unter gleicher Krafteinwirkung elastischer und/oder dehnbarer und/oder verformbarer als der „starre Innenbereich” und der „starre Außenbereich” ist. Beispielsweise kann der „flexible Bereich” unter gleicher Krafteinwirkung um den Faktor fünf, insbesondere zehn, elastischer und/oder dehnbarer und/oder verformbarer als der „starre Innenbereich” und der „starre Außenbereich”.
  • Unter einer Dämpfungsmasse kann im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere eine Masse verstanden werden, welche eine mechanische Energie, insbesondere Vibrationsenergie, aufnehmen und in innere Energie, beispielsweise Reibung, umwandeln kann.
  • Unter einem mikro- oder nanostrukturierten Bauelement im Sinne der vorliegenden Erfindung kann insbesondere ein Bauelement mit internen Strukturabmessungen in einem Bereich von ≥ 1 nm bis ≤ 100 μm verstanden werden. Unter den internen Strukturabmessungen sind hierbei die Abmessungen von Strukturen innerhalb des Bauelements wie zum Beispiel Gräben, Stegen oder Leiterbahnen gemeint. Solche Bauelemente werden in der Mikrosystemtechnik oder in mikroelektromechanischen Systemen verwendet.
  • Unter „elektrischem Kontaktieren” kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl direktes als auch indirektes verstanden werden. Beispielsweise kann eine direkte elektrische Kontaktierung eines Bauelements mit einem Bereich mittels eines an dem Bauelement befindlichen elektrischen Kontaktes und eines in dem Bereich befindlichen elektrischen Kontakts erfolgen, wobei der elektrische Kontakt des Bauelements den elektrischen Kontakt des Bereichs kontaktiert beziehungsweise berührt. Eine indirekte elektrische Kontaktierung eines Bauelements mit einem Bereich kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass ein elektrischer Kontakt des Bauelements über mindestens ein weiteres Element, beispielsweise ein weiteres Bauelement, einen elektrischen Leiter, zum Beispiel eine Leiterbahn oder einen Draht, oder ein elektrisch leitendes Material, zum Beispiel einen elektrische leitenden Kleber, mit einem elektrischen Kontakt des Bereichs verbunden ist.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren können vorteilhafterweise Bauteile mit schwingungsgedämpften mikro- oder nanostrukturierten Bauelementen hergestellt werden. Durch den Einsatz einer Dämpfungsmasse kann dabei die Dämpfung – verglichen mit einer Luft- oder Federdämpfung – deutlich verbessert werden. Zudem kann vorteilhafterweise durch Auswahl des Materials der Dämpfungsmasse die Dämpfung individuell angepasst werden. Ein besonderer Vorteil besteht zudem darin, dass durch den erfindungsgemäßen Aufbau eine Dämpfungswirkung in alle Raumrichtungen erzielt werden kann. Dies wiederum erlaubt den Einsatz von derartigen Bauteilen an praktisch jedem Einsatzort. Darüber hinaus können derartige Bauteile eine geringere Größe als herkömmliche Bauteile mit Gel-gelagerten Metallplatten aufweisen. Ferner kann das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhafterweise kostengünstig und mit einer geringen Zahl an Prozessschritten durchgeführt werden.
  • Im Rahmen einer Ausführungsform des Verfahrens ist die Dämpfungsmasse ein Gel, ein Schaumstoff, ein Granulat, ein Elastomer, oder eine Kombination davon.
  • Beispielsweise kann die Dämpfungsmasse ein Schaumstoff sein, welcher auf einem Kunststoff basiert, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polypropylen, Polyethylen, Polyethylenterephthalat, Polyurethan und Kombinationen davon. Insbesondere kann der Schaumstoff (in situ) beim Auftragen und/oder nach dem Auftragen ausgebildet werden. So kann vorteilhafterweise eine formschlüssige Verbindung erzielt werden. Es ist jedoch ebenso möglich, dass der Schaumstoff vor dem Aufbringen auf das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement ausgebildet wird.
  • Die Dämpfungsmasse kann jedoch auch ein Granulat sein. Beispielsweise kann die Dämpfungsmasse Sand oder pulverförmiges Material sein. Da Granulate meist eine hohe Dichte aufweisen, kann beim Einsatz eines Granulats als Dämpfungsmasse vorteilhafterweise das Granulat zusätzlich als Masse dienen und das Schwingungs- und Dämpfungsverhalten verbessern.
  • Darüber hinaus kann die Dämpfungsmasse auch ein Elastomer, beispielsweise ein thermoplastisches Elastomer, sein. Elastomere können das Schwingungs- und Dämpfungsverhalten ebenfalls verbessern. Insbesondere kann das Elastomer (in situ) beim Auftragen und nach dem Auftragen ausgebildet werden oder im Fall eines thermoplastischen Elastomers im plastischen beziehungsweise erhitzten Zustand aufgetragen werden. So kann vorteilhafterweise ebenfalls eine formschlüssige Verbindung erzielt werden.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist die Dämpfungsmasse ein Gel. Die Verwendung eines Gels bietet den Vorteil, dass diese meist transparent sind. Somit kann nach dem Aufbringen eine Qualitätskontrolle durchgeführt werden, um das Vorliegen einer formschlüssigen Verbindung sicher zu stellen. Des Weiteren können Gele eine ausgeprägte Eigenklebrigkeit aufweisen und somit ohne Haftvermittler haften. Darüber hinaus sind Gele bei Raumtemperatur plastisch verformbar und können daher vorteilhafterweise auch auf hitzeempfindliche Bauteile formschlüssig aufgetragen werden. Insbesondere kann die Dämpfungsmasse ein Silikongel sein.
  • Die Dämpfungsmasse kann zum Beispiel eine Viskosität in einem Bereich von 5000 mPa·s bis ≤ 10000 mPa·s, insbesondere von ≥ 2000 mPa·s bis ≤ 8000 mPa·s, beispielsweise von ≥ 3000 mPa·s bis ≤ 4500 mPa·s, insbesondere bestimmt mittels DIN EN ISO 3219, und/oder eine Konsistenzkennzahl in einem Bereich von ≥ 20 mm/10 bis ≤ 100 mm/10, insbesondere von ≥ 40 mm/10 bis ≤ 80 mm/10, beispielsweise von ≥ 60 mm/10 bis ≤ 80 mm/10, insbesondere bestimmt mittels DIN ISO 2137 (Penetration 9,38 g hollow cone) und/oder eine dielektrische Konstante in einem in einem Bereich von ≥ 2 bis ≤ 6,5, insbesondere von ≥ 2,5 bis ≤ 3, beispielsweise von ≥ 2,6 bis ≤ 2,8, insbesondere bestimmt mittels DIN VDE 0303 T4, 50 Hz, aufweisen. Durch die Viskosität der Dämpfungsmasse kann vorteilhafterweise die Dämpfung entsprechend den Anforderungen des ersten mikro- oder nanostrukturierten Bauelements angepasst werden.
  • Vorzugsweise wird die Dämpfungsmasse auf das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement formschlüssig aufgebracht. Insbesondere kann die Dämpfungsmasse derart auf das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement aufgebracht werden, dass die Dämpfungsmasse das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement, insbesondere formschlüssig, bedeckt.
  • Dabei umfasst der Begriff „bedecken” im Sinn der vorliegenden Erfindung, dass die Dämpfungsmasse die vor dem Aufbringen der Dämpfungsmasse offen liegenden Außenflächen des entsprechenden Elements, beispielsweise die Oberfläche und die Seitenfläche/n, kontaktiert beziehungsweise abdeckt.
  • Gegebenenfalls, dass heißt insofern das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement eine kleinere Grundfläche als der starre Innenbereich aufweist, kann die Dämpfungsmasse zusätzlich die an das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement angrenzenden Teilbereiche des starren Innenbereichs bedecken.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens bedeckt die Dämpfungsmasse zusätzlich teilweise oder vollständig den flexiblen Bereich. Beispielsweise kann die Dämpfungsmasse das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement und gegebenenfalls die an das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement angrenzenden Teilbereiche des starren Innenbereichs und den flexiblen Bereich bedecken.
  • Im Rahmen einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Dämpfungsmasse derart auf das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement aufgebracht, dass die Dämpfungsmasse das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement und gegebenenfalls die an das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement angrenzenden Teilbereiche des starren Innenbereichs und den flexiblen Bereich und einen den flexiblen Bereich umgebenden Teilbereich des den starren Außenbereichs bedeckt. Auf diese Weise kann das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement vorteilhafterweise besonders gut von äußeren Vibrationen entkoppelt werden.
  • Das Aufbringen der Dämpfungsmasse kann beispielsweise mittels Dispensen, beispielsweise mit einer Dispensnadel, oder Drucken, beispielsweise Schablonendruck, Siebdruck oder Rakeln, erfolgen.
  • Insbesondere kann bei dem Aufbringen der Dämpfungsmasse ein Formteil verwendet werden, welches die Form der Dämpfungsmasse definiert.
  • Dabei kann es sich bei dem Formteil um eine auf dem starren Außenbereich ausgebildete Formstruktur oder um ein auf den starren Außenbereich aufbringbares und wieder entfernbares Formteil, beispielsweise ein Sieb oder eine Schablone, insbesondere eine Schablonendruckmaske, handeln.
  • Zum Beispiel kann die Formstruktur derart auf dem starren Außenbereich ausgebildet sein, dass die Formstruktur den flexiblen Bereich beziehungsweise einen an den flexiblen Bereich angrenzenden Teilbereich des starren Außenbereichs umgibt beziehungsweise umläuft.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist das Formteil als Rahmenstruktur ausgebildet. Vorzugsweise ist die Rahmenstruktur dabei derart auf dem starren Außenbereich ausgebildet, dass die Rahmenstruktur die Dämpfungsmasse begrenzt, insbesondere umgrenzt, umrandet und/oder umrahmt. Insbesondere kann die Fläche der Rahmenstruktur, die von dem starren Außenbereich abgewandt ist, bezogen auf die Ebene des starren Außenbereichs, höher als die vom starren Innenbereich abgewandte Fläche des mikro- oder nanostrukturierten Bauelements sein. Beispielsweise kann die Rahmenstruktur eine Höhe, bezogen auf die Ebene des starren Außenbereichs, in einem Bereich von 100 μm bis ≤ 5000 μm, insbesondere von ≥ 300 μm bis ≤ 2000 μm und beispielsweise von ≥ 600 μm bis ≤ 1200 μm aufweisen.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist die Formstruktur als Fließstoppstruktur ausgebildet. Unter einer „Fließstoppstruktur” kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere eine Struktur verstanden werden, welche durch einen Kapillareffekt die Erstreckung der Dämpfungsmasse definiert. Beispielsweise kann die Fließstoppstruktur eine Kerbe, eine Rille, ein Schlitz, eine Spalte oder eine Erhebung sein. Der Fließstopp kann insbesondere eine Tiefe oder Höhe, bezogen auf die Ebene des starren Außenbereichs, in einem Bereich von ≥ 10 μm bis ≤ 200 μm, insbesondere von ≥ 20 μm bis ≤ 80 μm und beispielsweise von ≥ 40 μm bis ≤ 60 μm aufweisen. Das Aspektverhältnis kann in einem Bereich von ≥ 2 und ≤ 100, insbesondere in einem Bereich von ≥ 10 und ≤ 80 und beispielsweise in einem Bereich von ≥ 20 und ≤ 60 liegen.
  • Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann weiterhin mindestens ein zweites mikro- oder nanostrukturiertes Bauelement, beispielsweise auf das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement, den starren Innenbereich oder den starren Außenbereich. Insofern das zweite mikro- oder nanostrukturierte Bauelement auf den starren Außenbereich aufgebracht wird, handelt es sich vorzugsweise bei dem zweiten mikro- oder nanostrukturierte Bauelement um ein vibrationsunempfindliches mikro- oder nanostrukturiertes Bauelement.
  • Insbesondere kann die Formstruktur dabei mindestens ein zweites, insbesondere vibrationsunempfindliches, mikro- oder nanostrukturiertes Bauelement und/oder mindestens eine Leiterbahn umfassen. Beispielsweise kann die Formstruktur durch mehrere zweite mikro- oder nanostrukturierte Bauelemente und/oder Leiterbahnen ausgebildet werden. So kann vorteilhafterweise die Raumausnutzung beziehungsweise Systemintegrationsdichte erhöht und ein zusätzlicher Materialbedarf gesenkt werden. Die Leiterbahn/en können bereits auf dem Substrat ausgebildet sein oder in das Substrat eingebracht und/oder oder auf das Substrat aufgebracht werden. Das zweite mikro- oder nanostrukturierte Bauelement kann zum Beispiel gleichzeitig mit dem ersten mikro- oder nanostrukturierten Bauelement auf das Substrat, insbesondere den starren Außenbereich, aufgebracht werden.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist das Formteil eine Schablone, welche vor dem Aufbringen der Dämpfungsmasse auf den starren Außenbereich aufgebracht wird und nach dem Aufbringen der Dämpfungsmasse wieder entfernt wird. Beispielsweise kann das Formteil eine Schablone sein, welche derart ausgebildet ist, dass beim Auftragen der Dämpfungsmasse die Dämpfungsmasse auf das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement, gegebenenfalls die an das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement angrenzenden Teilbereiche des starren Innenbereichs und gegebenenfalls den flexiblen Bereich und gegebenenfalls einen den flexiblen Bereich umgebenden Teilbereich des den starren Außenbereichs aufgetragen wird.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist die Schablone beheizbar. Auf diese Weise kann eine Randaushärtung des Gels erzielt und die Formstabilität des Gels erhöht werden. So kann vorteilhafterweise das Abnehmen der Schablone und das Aufbringen einer später erläuterten Umhüllmasse vereinfacht sowie ein Abreißen der Dämpfungsmasse beim Abnehmen der Schablone verhindert werden.
  • Es ist möglich, das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement und die Dämpfungsmasse (und gegebenenfalls den flexiblen Bereich, gegebenenfalls den starren Innenbereich, gegebenenfalls den starren Außenbereich und/oder gegebenenfalls das zweite mikro- oder nanostrukturierte Bauelement) mit einem Gehäuse einzuhausen. Zum Beispiel kann das Gehäuse ein vorgespritztes Gehäuse, eine vorgespritzte Gehäusekappe oder ein vorgespritzter Deckel sein.
  • Vorzugsweise ist das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement und die Dämpfungsmasse (und gegebenenfalls der flexible Bereich, gegebenenfalls der starre Innenbereich, gegebenenfalls der starre Außenbereich und/oder gegebenenfalls das zweite mikro- oder nanostrukturierte Bauelement) durch einen Überzug aus einer Umhüllmasse eingehaust.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Verfahren weiterhin den Verfahrensschritt: Aufbringen einer Umhüllmasse auf die Dämpfungsmasse. So kann vorteilhafterweise auf kostenintensive Premold-Gehäuse verzichtet werden. Dabei kann die Umhüllmasse auch auf die Formstruktur und/oder auf einen Teil des starren Außenbereichs aufgebracht werden. Vorzugsweise wird die Umhüllmasse auf eine Dämpfungsmasse aufgebracht, welche das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement und gegebenenfalls die an das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement angrenzenden Teilbereiche des starren Innenbereichs und den flexiblen Bereich bedeckt. Insbesondere kann die Umhüllmasse auf eine Dämpfungsmasse aufgebracht werden, welche das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement und gegebenenfalls die an das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement angrenzenden Teilbereiche des starren Innenbereichs und den flexiblen Bereich und einen den flexiblen Bereich umgebenden Teilbereich des den starren Außenbereichs bedeckt
  • Das bietet den Vorteil, dass der flexible Bereich nicht durch die Umhüllmasse blockiert wird und das Bauelement durch eine Einhausung mit schwingungsdämpfenden Eigenschaften geschützt wird.
  • Das Aufbringen der Umhüllmasse kann mittels eines Dispens-, Druck-, Tauch-, Sprüh-, Gieß-, Spritz- und/oder Press-Verfahrens erfolgen. Die Umhüllmasse kann daher insbesondere eine Moldmasse, Vergussmasse, Spritzmasse, Spritzgußmasse, Spritzpressmasse und/oder Pressmasse sein. Vorteilhafterweise ist die Umhüllmasse nach dem Aufbringen mit der Dämpfungsmasse und/oder der Formstruktur und/oder dem starren Außenbereich formschlüssig verbunden.
  • Die Umhüllmasse kann nach dem Aufbringen aushärten. Dies kann durch Entweichen eines Lösungsmittels und/oder durch Vernetzen, gegebenenfalls unter Einwirkung von Wärme und/oder ultravioletter Strahlung erfolgen. Vorzugsweise erfolgt das Aushärten bei hitzeempfindlichen Bauteilen mittels ultravioletter Strahlung.
  • Die Umhüllmasse kann mindestens eine Komponente ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Epoxidharzen, Polyacrylaten, Polyoxymethylenen und/oder Silikonen umfassen. Darüber hinaus kann die Umhüllmasse Füllstoffe umfassen.
  • Auf diese Weise können die Materialeigenschaften der Umhüllmasse vorteilhafterweise eingestellt werden. Vorzugsweise weist die verwendete Umhüllmasse eine geringe elektrische Leitfähigkeit, einen niedrigen Wärmeleitkoeffizienten, eine hohe Homogenität, einen niedrigen Brechungsindex und/oder eine geringe Schrumpfung beim Härtevorgang auf.
  • Das Substrat kann beispielsweise eine Leiterplatte sein. Insbesondere kann das Substrat einen Mehrfach-Leiterplattennutzen aufweisen. Zum Beispiel kann das Substrat ein Material umfassen, dass ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Kupfer, Epoxid, Epoxyd-Glasgewebe, Kupfer-Wolfram Legierungen oder Kombinationen davon. Insbesondere können der starre Innenbereich und/oder der starre Außenbereich des Substrats eines oder mehrere dieser Materialien umfassen.
  • Der flexible Bereich kann dabei eine rein mechanische Funktion aufweisen. Zum Beispiel kann der flexible Bereich als Federelement dienen, um die entstehenden Schwingungen abzufangen. Neben einer mechanischen Funktion kann der flexible Bereich zusätzlich eine elektrische Funktion aufweisen. Beispielsweise kann der flexible Bereich eine oder mehrere Leiterbahnen umfassen. Insbesondere können die Leiterbahn/ein dabei derart ausgebildet werden, dass der starre Innenbereich mit dem starren Außenbereich über die Leiterbahn/en elektrisch kontaktiert wird. Insbesondere können die Leiterbahn/en dabei Mäander-förmig ausgebildet sein. So können vorteilhafterweise schwingungsbedingte Spannungen ausgeglichen werden.
  • Der flexible Bereich des Substrats kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, dass eine oder mehrere Aussparungen, beispielsweise durch Ausstanzen, Lasertechnik oder Fräsen in das Substrat eingebracht werden.
  • Insbesondere kann sich der starre Innenbereich in Bezug auf den starren Außenbereich parallel verschoben in einer anderen, insbesondere höheren, Ebene befinden. Dadurch kann vorteilhafterweise eine verbesserte horizontale Schwingungsdämpfung erzielt werden.
  • Darüber hinaus kann der starre Innenbereich und/oder der starre Außenbereich einen Überstand aufweisen, welcher einen Teil des flexiblen Bereichs überragt. Auf diese Weise kann die laterale Fläche des Bauteils optimiert werden.
  • Beispielsweise kann eine, den starren Innenbereich umgebende Aussparung in das Substrat eingebracht werden. Um den flexiblen Bereich auszubilden, kann diese Aussparung mit einem flexiblen Material, beispielsweise einem flexiblen Kunststoff, derart gefüllt und/oder (als Lage) verpresst werden, dass das flexible Material den starren Innenbereich und den starren Außenbereich kontaktiert. Insbesondere kann diese Aussparung mit einem mit einem flexiblen Kunststoff, insbesondere einem thermoplastischen, flexiblen Kunststoff, ausgegossen und/oder (als Lage) verpresst werden. Zum Beispiel kann der flexiblen Kunststoff ein Polyimid-basierter Kunststoff, beispielsweise mit -O-, =CO, -S-, SO2-, -(CH)2-, -C(CF3)2- oder Oligosiloxane-Spacern, sein.
  • Alternativ oder zusätzlich dazu können zum Ausbilden des flexiblen Bereichs zwischen dem starren Innenbereich und dem starren Außenbereich eine oder mehrere Aussparungen derart in das Substrat eingebracht werden, dass der starre Innenbereich mit dem starren Außenbereich über einen oder mehrere nicht-ausgesparte Substratabschnitte verbunden bleibt. Die Aussparungen und/oder die nicht-ausgesparten Substratabschnitte können dabei insbesondere Mäanderförmig ausgebildet sein. Dies hat sich insbesondere zum Abfangen von Schwingungen als vorteilhaft erwiesen. Um das mikro- oder nanostrukturierte Bauelement vor Umwelteinflüssen zu schützen, hat es sich als vorteilhaft erweisen, auch in diesem Fall, die Aussparungen mit einem flexiblen Material, insbesondere einem flexiblen Kunststoff, insbesondere einem flexiblen, thermoplastischen Kunststoff auszugießen oder abzudecken. Beispielsweise können die Aussparungen mit einem Polyimid-basierter Kunststoff, zum Beispiel mit -O-, =CO, -S-, SO2-, -(CH)2-, -C(CF3)2- oder Oligosiloxane-Spacern, ausgegossen werden.
  • Um ein Bauteil mit einem bezüglich des starren Außenbereichs parallel verschobenen starren Innenbereich herzustellen, kann beispielsweise ein flexibler Bereich aus einem thermoplastischen Material des flexiblen Bereichs erhitzt werden und der starre Innenbereich aus der Ebene des starren Außenbereichs herausgedrückt werden.
  • Alternativ oder zusätzlich kann der starre Innenbereich zur Kompensation der Systemvibrationen zusätzlich mit einer Masse ausgestattet werden. Dabei kann der starre Innenbereich an der zu dem mikro- oder nanostrukturierten Bauelement gegenüberliegenden Seite eine Masse aufweisen. Beispielsweise kann die Masse durch einen Metallkörper realisiert werden.
  • Das Aufbringen des ersten mikro- oder nanostrukturierten Bauelements auf den starren Innenbereich kann durch Kleben erfolgen. Durch den Einsatz eines elektrisch leitenden Klebers oder einer Flip-Chip Technik kann das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement dabei gleichzeitig elektrisch kontaktiert werden.
  • Es ist jedoch ebenso möglich, dass der starre Innenbereich eine Halterung zum Aufnehmen und/oder Fixieren des ersten mikro- oder nanostrukturierte Bauelements aufweist, wobei das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement in die Halterung eingefügt wird. Beispielsweise kann die Halterung eine Vertiefung in dem starren Innenbereich sein. Ein Vorteil ist hier, dass kein Kleber zur Haftung und Fixierung verwendet werden muss, da. die Dämpfungsmasse das erste mikro- oder nanostrukturierten Bauelement fixieren kann.
  • Um beim Aufbringen des ersten mikro- oder nanostrukturierten Bauelements das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement gleichzeitig elektrisch zu kontaktieren kann beispielsweise das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement eine elektrische Kontaktfläche aufweisen, welche beim Aufbringen des ersten mikro- oder nanostrukturierten Bauelements mit dem starren Innenbereich beziehungsweise der Halterung elektrisch kontaktiert wird.
  • Alternativ oder zusätzlich dazu kann das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement durch eine Drahtbondverbindung (Drahtkontaktierung) elektrisch kontaktiert werden. Eine Bondverbindung kann beispielsweise durch eine Mikroschweißtechnik ausgebildet werden. Zum Beispiel kann die elektrische Kontaktierung zwischen dem ersten mikro- oder nanostrukturierten Bauelement und dem Substrat durch Drähte hergestellt werden, welche beispielsweise mit einer Kontaktfläche des ersten mikro- oder nanostrukturierten Bauelements und einer Kontaktfläche (Pad) des Substrats verschweißt werden.
  • Der starre Außenbereich kann auf der Seite, welche der Seite mit dem ersten mikro- oder nanostrukturierten Bauelement beziehungsweise der Dämpfungsmasse beziehungsweise der Formstruktur gegenüber liegt, mit einem elektrischen Kontakt ausgestattet werden. Über diesen elektrischen Kontakt kann eine Lötverbindung zu einer anderen Leiterplatte hergestellt werden. Die Lötverbindung kann beispielsweise durch eine Lötfläche (Lötpad) und ein Lot und/oder einen Lötball erfolgen. Die Lötverbindung kann beispielsweise über eine Lötfläche (Lötpad), wie beim LGA (englisch: „Land Grid Array”), oder über einen Lötball, wie beim BGA (englisch „Ball Grid Array”), erfolgen. Durch die Lötverbindung kann insbesondere der Abstand zwischen dem starren Innenbereich und einer benachbarten Leiterplatte eingestellt werden. So kann beispielsweise bei stark schwingenden Bauelementen die Lötverbindung entsprechend angepasst werden. Beispielsweise kann der Abstand zwischen dem starren Innenbereich und einer benachbarten Leiterplatte im Fall eines LGA-Gehäuses in einem Bereich von ≥ 10 μm bis ≤ 200 μm, insbesondere von ≥ 40 μm bis ≤ 100 μm, und im Fall eines BGA-Gehäuses in einem Bereich von ≥ 10 μm bis ≤ 400 μm, insbesondere von ≥ 80 μm bis ≤ 300 μm, liegen.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird ein Substrat mit mehreren starren Innenbereichen, flexiblen Bereichen und starren Außenbereichen bereitgestellt, wobei jeweils ein starrer Innenbereich von einem flexiblen Bereich und dieser wiederum von einem starren Außenbereich umgeben ist, wobei auf die starren Innenbereiche jeweils mindestens ein erstes mikro- oder nanostrukturiertes Bauelement aufgebracht wird, wobei die ersten mikro- oder nanostrukturierten Bauelemente jeweils mit einem starren Innenbereich und/oder mit einem starren Außenbereich elektrisch kontaktiert werden, wobei auf die ersten mikro- oder nanostrukturierten Bauelemente eine Dämpfungsmasse aufgebracht wird, wobei gegebenenfalls eine Umhüllmasse auf die Dämpfungsmasse aufgebracht wird und die Anordnung, beispielsweise durch Sägen, in Einzelsysteme vereinzelt wird. Dies ermöglicht vorteilhafterweise mehrere Bauteile gleichzeitig als Vielfachnutzen herzustellen. So kann vorteilhafterweise die Prozesskette verkürzt und der Materialverbrauch verringert werden.
  • Das erste und/oder zweite mikro- oder nanostrukturierte Bauelement, insbesondere das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement, kann zum Beispiel ein Halbleiterbauelement sein. Insbesondere kann das erste und/oder zweite mikro- oder nanostrukturierte Bauelement, insbesondere das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement, ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Mikro- oder Nano-elektromechanischen Systemen (NEMS, MEMS), anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICS), Sensorelementen und Kombinationen davon. Zum Beispiel kann das erste und/oder zweite mikro- oder nanostrukturierte Bauelement, insbesondere das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement, ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Drucksensoren, Beschleunigungssensoren, Temperatursensoren, Drehratensensoren, Massenflusssensoren, Magnetsensoren, Gassensoren, Hallsensoren, Feuchtigkeitssensoren, APS-Sensoren (englisch: „Active Pixel Sensor”), CCD-Sensoren (englisch: „Charge Coupled Device Sensor”), CIS-Sensoren (englisch: „Contact Image Sensor”), Diac-Sensoren (englisch: „Diode for alternating current”), DPS-Sensoren (englisch: „Digital Pixel Sensor”), Elektronenmultiplieren, Gate Arrays, GTO-Thyristoren (englisch: „Gate Turn Off Thyristor”), Halbleiterrelais, Halbleiterspeichern, Mikroprozessoren, Neuromorphen Chips, Optokopplern, PSD-Sensoren (englisch: „Position Sensitive Device”), Solarzellen, stromrückgekoppelten Operationsverstärkern, Thyristoren, Fotothyristoren, Thyristorstellern, Thyristortetroden, Thyristortürmen, TOF-Sensoren (englisch: „Time of Flight Sensor”), Direktzugriffsspeichern. Vorteilhafterweise werden vibrationsempfindliche Bauelemente auf den starren Innenbereich aufgebracht. Vibrationsunempfindliche Bauelemente können auch auf den starren Außenbereich aufgebracht werden und gegebenenfalls zusätzlich als formgebende Formstruktur für die Dämpfungsmasse dienen. Eine beispielhafte Ausführungsform könnte in einem schwingungsgedämpftem Beschleunigungssensor und einem nicht schwingungsgedämpftem Magnetsensor liegen.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Bauteil, insbesondere ein elektrisches und/oder mechanisches Bauteil, beispielsweise ein elektromechanisches Bauteil, zum Beispiel hergestellt durch ein erfindungsgemäßes Verfahren, welches ein Substrat, mindestens ein erstes mikro- oder nanostrukturiertes Bauelement und eine Dämpfungsmasse umfasst. Das Substrat weist mindestens einen starren Innenbereich, mindestens einen flexiblen Bereich und mindestens einen starren Außenbereich auf, wobei der starre Innenbereich von dem flexiblen Bereich und der flexible Bereich von dem starren Außenbereich umgeben ist, wobei das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement auf dem starren Innenbereich angeordnet und mit dem starren Innenbereich und/oder dem starren Außenbereich elektrisch kontaktiert ist und wobei die Dämpfungsmasse das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement bedeckt.
  • Durch den Einsatz der Dämpfungsmasse kann vorteilhafterweise die Dämpfung – verglichen mit einer Luft- oder Federdämpfung – deutlich verbessert werden. Zudem kann vorteilhafterweise durch Auswahl des Materials der Dämpfungsmasse die Dämpfung individuell angepasst werden. Ein besonderer Vorteil besteht zudem darin, dass durch den erfindungsgemäßen Aufbau eine Dämpfungswirkung in alle Raumrichtungen erzielt werden kann. Dies wiederum erlaubt den Einsatz von derartigen Bauteilen an praktisch jedem Einsatzort. Darüber hinaus können derartige Bauteile eine geringere Größe als herkömmliche Bauteile mit Gelgelagerten Metallplatten aufweisen. Hinsichtlich weiterer Vorteile des erfindungsgemäßen Bauteils wird hiermit explizit auf die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläuterten Vorteile verweisen.
  • Im Rahmen einer Ausführungsform des Bauteils ist die Dämpfungsmasse ein Gel, ein Schaumstoff, ein Granulat, ein Elastomer, oder eine Kombination davon.
  • Beispielsweise kann die Dämpfungsmasse ein Schaumstoff sein, welcher auf einem Kunststoff, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polypropylen, Polyethylen, Polyethylenterephthalat, Polyurethan und Kombinationen davon, basiert.
  • Die Dämpfungsmasse kann jedoch auch ein Granulat, wie Sand oder ein pulverförmiges Material sein.
  • Darüber hinaus kann die Dämpfungsmasse auch ein Elastomer, beispielsweise ein thermoplastisches Elastomer, sein.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform des Bauteils ist die Dämpfungsmasse ein Gel. Insbesondere kann die Dämpfungsmasse ein Silikongel sein.
  • Die Dämpfungsmasse kann zum Beispiel eine Viskosität in einem Bereich von ≥ 5000 mPa·s bis ≤ 10000 mPa·s, insbesondere von ≥ 2000 mPa·s bis ≤ 8000 mPa·s, beispielsweise von ≥ 3000 mPa·s bis ≤ 4500 mPa·s, insbesondere bestimmt mittels DIN EN ISO 3219, und/oder eine Konsistenzkennzahl in einem Bereich von ≥ 20 mm/10 bis ≤ 100 mm/10, insbesondere von ≥ 40 mm/10 bis ≤ 80 mm/10, beispielsweise von ≥ 60 mm/10 bis ≤ 80 mm/10, insbesondere bestimmt mittels DIN ISO 2137 (Penetration 9,38 g hollow cone) und/oder eine dielektrische Konstante in einem in einem Bereich von ≥ 2 bis ≤ 6,5, insbesondere von ≥ 2,5 bis ≤ 3, beispielsweise von ≥ 2,6 bis ≤ 2,8, insbesondere bestimmt mittels DIN VDE 0303 T4, 50 Hz, aufweisen. Vorzugsweise bedeckt die Dämpfungsmasse das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement, insbesondere formschlüssig. Die Dämpfungsmasse kann gegebenenfalls, das heißt insofern das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement eine kleinere Grundfläche als der starre Innenbereich aufweist, zusätzlich die an das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement angrenzenden Teilbereiche des starren Innenbereichs bedecken.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform des Bauteils bedeckt die Dämpfungsmasse zusätzlich teilweise oder vollständig den flexiblen Bereich. Beispielsweise kann die Dämpfungsmasse das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement und gegebenenfalls die an das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement angrenzenden Teilbereiche des starren Innenbereichs und den flexiblen Bereich bedecken.
  • Weiterhin kann die Dämpfungsmasse einen an den flexiblen Bereich angrenzenden Teilbereich beziehungsweise einen den flexiblen Bereich umgebenden Teilbereich des den starren Außenbereichs bedecken.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform des Bauteils bedeckt die Dämpfungsmasse das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement und gegebenenfalls die an das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement angrenzenden Teilbereiche des starren Innenbereichs und den flexiblen Bereich und einen den flexiblen Bereich umgebenden Teilbereich des den starren Außenbereichs.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform des Bauteils umfasst das Bauteil weiterhin eine auf dem starren Außenbereich ausgebildete Formstruktur. Insbesondere kann die Formstruktur derart auf dem starren Außenbereich ausgebildet sein, dass die Formstruktur den flexiblen Bereich beziehungsweise einen an den flexiblen Bereich angrenzenden Teilbereich des starren Außenbereichs umgibt beziehungsweise umläuft.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform des Bauteils ist das Formteil als Rahmenstruktur ausgebildet. Vorzugsweise ist die Rahmenstruktur dabei derart auf dem starren Außenbereich ausgebildet, dass die Rahmenstruktur die Dämpfungsmasse begrenzt, insbesondere umgrenzt, umrandet und/oder umrahmt. Insbesondere kann die Fläche der Rahmenstruktur, die von dem starren Außenbereich abgewandt ist, bezogen auf die Ebene des starren Außenbereichs, höher als die vom starren Innenbereich abgewandte Fläche des mikro- oder nanostrukturierten Bauelements sein. Beispielsweise kann die Rahmenstruktur eine Höhe, bezogen auf die Ebene des starren Außenbereichs, in einem Bereich von ≥ 100 μm bis ≤ 5000 μm, insbesondere von ≥ 300 μm bis ≤ 2000 μm und beispielsweise von ≥ 600 μm bis ≤ 1200 μm aufweisen.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist die Formstruktur als Fließstoppstruktur ausgebildet. Unter einer „Fließstoppstruktur” kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere eine Struktur verstanden werden, welche durch einen Kapillareffekt die Erstreckung der Dämpfungsmasse definiert. Beispielsweise kann die Fließstoppstruktur eine Kerbe, eine Rille, ein Schlitz, eine Spalte oder eine Erhebung sein. Der Fließstopp kann insbesondere eine Tiefe oder Höhe, bezogen auf die Ebene des starren Außenbereichs, in einem Bereich von ≥ 10 μm bis ≤ 200 μm, insbesondere von ≥ 20 μm bis ≤ 80 μm und beispielsweise von ≥ 40 μm bis ≤ 60 μm aufweisen. Das Aspektverhältnis kann in einem Bereich von ≥ 2 und ≤ 100, insbesondere in einem Bereich von 10 und ≤ 80 und beispielsweise in einem Bereich von ≥ 20 und ≤ 60 liegen.
  • Das erfindungsgemäße Bauteil kann weiterhin mindestens ein zweites mikro- oder nanostrukturiertes Bauelement aufweisen. Das zweite mikro- oder nanostrukturierte Bauelement kann beispielsweise auf dem ersten mikro- oder nanostrukturierte Bauelement, dem starren Innenbereich oder dem starren Außenbereich angeordnet sein. Insofern das zweite mikro- oder nanostrukturierte Bauelement auf den starren Außenbereich angeordnet ist, handelt es sich vorzugsweise bei dem zweiten mikro- oder nanostrukturierte Bauelement um ein vibrationsunempfindliches mikro- oder nanostrukturiertes Bauelement.
  • Insbesondere kann die Formstruktur mindestens ein zweites, insbesondere vibrationsunempfindliches, mikro- oder nanostrukturiertes Bauelement und/oder mindestens eine Leiterbahn umfassen. Beispielsweise kann die Formstruktur durch mehrere zweite mikro- oder nanostrukturierte Bauelemente und/oder Leiterbahnen ausgebildet werden.
  • Weiterhin kann das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement und die Dämpfungsmasse (und gegebenenfalls der flexible Bereich, gegebenenfalls der starre Innenbereich, gegebenenfalls der starre Außenbereich und/oder gegebenenfalls das zweite mikro- oder nanostrukturierte Bauelement) eingehaust sein.
  • Dabei kann es sich bei dem Gehäuse um ein vorgespritztes Gehäuse, eine vorgespritzte Gehäusekappe oder ein vorgespritzter Deckel handeln. Zum Beispiel kann das Bauteil ein Gehäuse aufweisen, welches das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement, die Dämpfungsmasse und gegebenenfalls den flexiblen Bereich und gegebenenfalls das zweite mikro- oder nanostrukturierte Bauelement umschließt. Dabei kann es sich um einen an dem Substrat lösbar fixierten Deckel oder eine, an dem Substrat lösbar, fixierte Kappe handeln.
  • Vorzugsweise ist das Gehäuse ein Überzug aus einer Umhüllmasse.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement und die Dämpfungsmasse durch einen Überzug aus einer Umhüllmasse eingehaust.
  • Vorzugsweise überzieht die Umhüllmasse eine Dämpfungsmasse, welche das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement und gegebenenfalls die an das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement angrenzenden Teilbereiche des starren Innenbereichs und den flexiblen Bereich bedeckt. Insbesondere kann die Umhüllmasse eine Dämpfungsmasse überziehen, welche das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement und gegebenenfalls die an das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement angrenzenden Teilbereiche des starren Innenbereichs und den flexiblen Bereich und einen den flexiblen Bereich umgebenden Teilbereich des den starren Außenbereichs bedeckt.
  • Die Umhüllmasse kann mindestens eine Komponente ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Epoxidharzen, Polyacrylaten, Polyoxymethylenen und/oder Silikonen umfassen. Darüber hinaus kann die Umhüllmasse Füllstoffe umfassen. Auf diese Weise können die Materialeigenschaften der Umhüllmasse vorteilhafterweise eingestellt werden. Vorzugsweise weist die verwendete Umhüllmasse eine geringe elektrische Leitfähigkeit, einen niedrigen Wärmeleitkoeffizienten, eine hohe Homogenität, einen niedrigen Brechungsindex und/oder eine geringe Schrumpfung beim Härtevorgang auf.
  • Das Substrat kann beispielsweise eine Leiterplatte sein. Insbesondere kann das Substrat einen Mehrfach-Leiterplattennutzen aufweisen. Zum Beispiel kann das Substrat ein Material umfassen, dass ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Kupfer, Epoxid, Epoxyd-Glasgewebe, Kupfer-Wolfram Legierungen oder Kombinationen davon. Insbesondere können der starre Innenbereich und/oder der starre Außenbereich des Substrats eines oder mehrere dieser Materialien umfassen. Insbesondere kann sich der starre Innenbereich in Bezug auf den starren Außenbereich parallel verschoben in einer anderen, insbesondere höheren, Ebene befinden. Dadurch kann vorteilhafterweise eine verbesserte horizontale Schwingungsdämpfung erzielt werden.
  • Darüber hinaus kann der starre Innenbereich und/oder der starre Außenbereich einen Überstand aufweisen, welcher einen Teil des flexiblen Bereichs überragt. Auf diese Weise kann die laterale Fläche des Bauteils optimiert werden.
  • Der flexible Bereich kann eine rein mechanische Funktion aufweisen. Zum Beispiel kann der flexible Bereich als Federelement dienen, um die entstehenden Schwingungen abzufangen. Neben einer mechanischen Funktion kann der flexible Bereich zusätzlich eine elektrische Funktion aufweisen. Beispielsweise kann der flexible Bereich eine oder mehrere Leiterbahnen umfassen.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform des Bauteils umfasst der flexible Bereich mindestens eine Leiterbahn. Insbesondere kann die Leiterbahn den starren Innenbereich mit dem starren Außenbereich elektrisch kontaktieren. Beispielsweise kann die Leiterbahn Mäander-förmig ausgebildet sein.
  • Der flexible Bereich kann insbesondere aus einem flexiblen Material, zum Beispiel einem flexiblen Kunststoff, beispielsweise einem thermoplastischen, flexiblen Kunststoff, ausgebildet sein. Zum Beispiel kann der flexiblen Kunststoff ein Polyimid-basierter Kunststoff, beispielsweise mit -O-, =CO, -S-, SO2-, -(CH)2-, -C(CF3)2- oder Oligosiloxane-Spacern, sein.
  • Alternativ oder zusätzlich dazu kann der flexible Bereichs durch eine oder mehrere Aussparungen in dem Substrat zwischen dem starren Innenbereich und dem starren Außenbereich ausgebildet werden, welche derart in das Substrat eingebracht sind, dass der starre Innenbereich mit dem starren Außenbereich über einen oder mehrere nicht-ausgesparte Substratabschnitte verbunden bleibt. Die Aussparungen und/oder die nicht-ausgesparten Substratabschnitte können dabei insbesondere Mäander-förmig ausgebildet sein. Um das mikro- oder nanostrukturierte Bauelement vor Umwelteinflüssen zu schützen, hat es sich als vorteilhaft erweisen, auch in diesem Fall, die Aussparungen mit einem flexiblen Material, insbesondere einem flexiblen Kunststoff, beispielsweise einem thermoplastischen, flexiblen Kunststoff zu füllen oder abzudecken. Auch hierbei kann der flexible Kunststoff ein Polyimid-basierter Kunststoff, zum Beispiel mit -O-, =CO, -S-, SO2-, -(CH)2-, -C(CF3)2- oder Oligosiloxane- Spacern, sein.
  • Alternativ oder zusätzlich kann der starre Innenbereich zur Kompensation der Systemvibrationen zusätzlich mit einer Masse ausgestattet werden. Dabei kann der starre Innenbereich, an der zu dem mikro- oder nanostrukturierten Bauelement gegenüberliegenden Seite, eine Masse aufweisen. Beispielsweise kann die Masse durch einen Metallkörper realisiert werden.
  • Der starre Innenbereich kann beispielsweise eine Halterung zum Aufnehmen und/oder Fixieren des ersten mikro- oder nanostrukturierten Bauelements aufweisen. Dabei kann das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement in der Halterung angeordnet sein. Zum Beispiel kann die Halterung eine Vertiefung in dem starren Innenbereich sein.
  • Alternativ oder zusätzlich dazu kann das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement eine elektrische Kontaktfläche aufweisen, welche mit der Halterung oder mit einer Kontaktfläche auf dem starren Innenbereich mittels eines elektrisch leitfähigen Klebers oder einer Flip-Chip Technik elektrisch kontaktiert ist.
  • Das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement kann durch eine Drahtbondverbindung (Drahtkontaktierung) elektrisch kontaktiert sein. Eine Drahtbondverbindung kann beispielsweise durch eine Mikroschweißtechnik ausgebildet werden. Zum Beispiel kann die elektrische Kontaktierung zwischen dem ersten mikro- oder nanostrukturierten Bauelement und dem Substrat durch Drähte hergestellt sein, welche beispielsweise mit einer Kontaktfläche des ersten mikro- oder nanostrukturierten Bauelements und einer Kontaktfläche (Pad) des Substrats verschweißt sind.
  • Der starre Außenbereich kann auf der Seite, welche der Dämpfungsmasse gegenüberliegt, mit einen Kontakt aufweisen. Über diesen Kontakt kann eine Lötverbindung zu einer anderen Leiterplatte hergestellt werden. Die Lötverbindung kann beispielsweise eine Lötfläche (Lötpad) und ein Lot und/oder einen Lötball aufweisen. Die Lötverbindung kann insbesondere eine Lötfläche (Lötpad), wie beim LGA (englisch: „Land Grid Array”), oder einen Lötball, wie beim BGA (englisch „Ball Grid Array”), aufweisen. Durch die Lötverbindung kann insbesondere der Abstand zwischen dem starren Innenbereich und einer benachbarten Leiterplatte eingestellt werden. So kann beispielsweise bei stark schwingenden Bauelementen die Lötverbindung entsprechend angepasst werden. Beispielsweise kann der Abstand zwischen dem starren Innenbereich und einer benachbarten Leiterplatte im Fall eines LGA-Gehäuses in einem Bereich von ≥ 10 μm bis ≤ 200 μm, insbesondere von ≥ 40 μm bis ≤ 100 μm, und im Fall eines BGA-Gehäuses in einem Bereich von ≥ 10 μm bis ≤ 400 μm, insbesondere von 80 μm bis ≤ 300 μm, liegen.
  • Das erste und/oder zweite mikro- oder nanostrukturierte Bauelement, insbesondere das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement, kann zum Beispiel ein Halbleiterbauelement sein.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform des Bauteils ist das erste und/oder zweite mikro- oder nanostrukturierte Bauelement, insbesondere das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mikro- oder Nano-elektromechanischen Systemen (NEMS, MEMS), anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICS), Sensorelementen und Kombinationen davon. Zum Beispiel kann das erste und/oder zweite mikro- oder nanostrukturierte Bauelement, insbesondere das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement, ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Drucksensoren, Beschleunigungssensoren, Temperatursensoren, Drehratensensoren, Massenflusssensoren, Magnetsensoren, Gassensoren, Hallsensoren, Feuchtigkeitssensoren, APS-Sensoren (englisch: „Active Pixel Sensor”), CCD-Sensoren (englisch: „Charge Coupled Device Sensor”), CIS-Sensoren (englisch: „Contact Image Sensor”), Diac-Sensoren (englisch: „Diode for alternating current”), DPS-Sensoren (englisch: „Digital Pixel Sensor”), Elektronenmultiplieren, Gate Arrays, GTO-Thyristoren (englisch: „Gate Turn Off Thyristor”), Halbleiterrelais, Halbleiterspeichern, Mikroprozessoren, Neuromorphen Chips, Optokopplern, PSD-Sensoren (englisch: „Position Sensitive Device”), Solarzellen, stromrückgekoppelten Operationsverstärkern, Thyristoren, Fotothyristoren, Thyristorstellern, Thyristortetroden, Thyristortürmen, TOF-Sensoren (englisch: „Time of Flight Sensor”), Direktzugriffsspeichern. Vorteilhafterweise werden vibrationsempfindliche Bauelemente auf den starren Innenbereich aufgebracht. Vibrationsunempfindliche Bauelemente können auch auf den starren Außenbereich aufgebracht werden und gegebenenfalls zusätzlich als formgebende Formstruktur für die Dämpfungsmasse dienen. Eine beispielhafte Ausführungsform könnte in einem schwingungsgedämpftem Beschleunigungssensor und einem nicht schwingungsgedämpftem Magnetsensor liegen.
  • Hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Bauteils wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen.
  • Zeichnungen
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden durch die Zeichnungen veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Dabei ist zu beachten, dass die Zeichnungen nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigen
  • 1a–c schematische Querschnitte durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bauteils zur Veranschaulichung der Dämpfung;
  • 2a–d schematische, perspektivische Ansichten zur Veranschaulichung einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 3 eine schematische Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bauteils;
  • 4a, 4b schematische Querschnitte zur Veranschaulichung einer weiteren
  • Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 5a, 5b schematische Querschnitte zur Veranschaulichung einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 6a–6d schematische Querschnitte zur Veranschaulichung einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 7 einen schematischen Querschnitt zur einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Bauteils; und
  • 8 eine schematische Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bauteils.
  • Die 1a bis 1c zeigen eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bauteils, welches ein Substrat mit einem starren Innenbereich 1a, einem flexiblen Bereich 1b, einem starren Außenbereich 1c und Kontakten 11 aufweist. Die 1a bis 1c veranschaulichen, dass dabei der starre Innenbereich 1a von dem flexiblen Bereich 1b umgeben ist und dass wiederum der flexible Bereich 1b von dem starren Außenbereich 1c umgeben ist. Das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement 2 ist auf dem starren Innenbereich 1a angeordnet und mit dem starren Innenbereich 1a über eine Bondverbindung 10 elektrisch kontaktiert. Das Bauteil umfasst eine Dämpfungsmasse 3, wobei die Dämpfungsmasse 3 das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement 2, die an das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement 2 angrenzenden Teilbereiche des starren Innenbereichs 1a, den flexiblen Bereich 1b und einen den flexiblen Bereich 1b umgebenden Teilbereich des den starren Außenbereichs 1c bedeckt. In 1a ist das Bauteil im vibrationslosen Zustand. Die 1b und 1c zeigen die Auslenkung während einer Vibration in z-Richtung des starren Innenbereichs 1a, wobei eine Bewegung zu einer anderen Leiterplatte 14 und wieder weg vollzogen wird.
  • Die 2a bis 2d veranschaulichen eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Bauteils. 2a zeigt, dass zunächst ein Substrat mit mindestens einem starren Innenbereich 1a, mindestens einem flexiblen Bereich 1b und mindestens einem starren Außenbereich 1c bereitgestellt wird, wobei der starre Innenbereich 1a von dem flexiblen Bereich 1b und der flexible Bereich 1b von dem starren Außenbereich 1c umgeben ist. 2a zeigt weiterhin, dass auf den starren Innenbereich 1a ein erstes mikro- oder nanostrukturiertes Bauelement 2 aufgebracht worden ist. 2b veranschaulicht, dass das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement 2 durch eine Bondverbindung 10 elektrisch mit dem starren Außenbereich 1c kontaktiert wurde. 2c veranschaulicht eine auf das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement 2 aufgebrachte Dämpfungsmasse 3. Die Dämpfungsmasse 3 bedeckt dabei sowohl das Bauelement 2, die Bondverbindung 10 und den flexiblen Bereich 1b, als auch teilweise den starren Außenbereich 1c. 2d zeigt eine auf die Dämpfungsmasse 3 aufgebrachte Umhüllmasse 6, durch welche das Bauteil eingehaust ist.
  • 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bauteils in der Draufsicht. Zu erkennen ist der starre Innenbereich 1a, der flexible Bereich 1b und der starre Außenbereich 1c, wobei der starre Innenbereich 1a von dem flexiblen Bereich 1b und der flexible Bereich 1b von dem starren Außenbereich 1c umgeben ist. Das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement 2 ist auf dem starren Innenbereich 1a angeordnet und mit dem starren Innenbereich 1a mittels einer Bondverbindung 10 elektrisch kontaktiert. 3 zeigt, dass der flexible Bereich 1b Mäander-förmige Leiterbahnen 7 umfasst, welche den starren Innenbereich 1a mit dem starren Außenbereich 1c elektrisch kontaktieren. In der 3 sind unter dem starren Außenbereich 1c angeordnete Kontakte 11 zu erkennen.
  • Eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in den 4a und 4b zu sehen. Die 4a und 4b zeigen, dass beim Aufbringen der Dämpfungsmasse 3 ein Schablone 4 verwendet werden kann, welches die Form der Dämpfungsmasse 3 definiert. Die Schablone 4 wird vor dem Aufbringen der Dämpfungsmasse 3 auf den starren Außenbereich 1c aufgebracht. Mittels einer Rakel 13 wird die Dämpfungsmasse 3 auf das mikro- oder nanostrukturierte Bauelement 2 aufgebracht. Weiterhin ist zu erkennen, dass der starre Außenbereich 1c auf der Seite, welcher der Seite mit dem mikro- oder nanostrukturierten Bauelement 2 und der Dämpfungsmasse 3 gegenüberliegt, mit Kontakten 11 ausgestattet ist. Über diesen Kontakt kann eine Lötverbindung zu einer anderen Leiterplatte hergestellt werden. In der 4b ist der Verfahrensschritt nach dem Entfernen der Schablone (nicht dargestellt) gezeigt.
  • Die 5a und 5b zeigen, dass die Dämpfungsmasse 3 auch mittels einer Dispensnadel 15 auf das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement 2 aufgetragen werden kann. Dabei kann die Form der Dämpfungsmasse 3 durch eine, den flexiblen Bereich 1b umlaufende Fließstoppstruktur 17a definiert werden. In 5b ist der Vorgang nach Beendigung des Auftragens dargestellt. Die Dämpfungsmasse 3 besitzt in dieser Ausführungsform eine konvexe Fläche.
  • Die 6a und 6b zeigen eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens. 6a zeigt, dass mit Hilfe eines Moldwerkzeugs 16 eine Rahmenstruktur 17b aus einer Umhüllmasse 6 auf dem starren Außenbereich 1c ausgebildet wurde. 6b zeigt ein auf den starren Innenbereich 1a aufgebrachtes erstes mikro- oder nanostrukturiertes Bauelement 2 und eine Bondverbindung 10 durch welche das Bauelement 2 mit dem starren Innenbereich 1a elektrisch kontaktiert ist. Darüber hinaus zeigt 6b, dass die Fläche der Rahmenstruktur 17b, welche von dem starren Außenbereich 1c abgewandt ist, bezogen auf die Ebene des starren Außenbereichs 1c, höher als die vom starren Innenbereich 1a abgewandte Fläche des mikro- oder nanostrukturierten Bauelements 2 ist.
  • 6c zeigt den Schritt nach Beendigung des Auftragens der Dämpfungsmasse 3 auf das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement 2. Dabei bedeckt die Dämpfungsmasse 3 sowohl das Bauelement 2, die Bondverbindung 10 und den flexiblen Bereich 1b, als auch teilweise den starren Außenbereich 1c. Die Rahmenstruktur 17b begrenzt die aufgetragene Dämpfungsmasse 3.
  • 6d zeigt den Schritt nach Beendigung des Aufbringens einer Umhüllmasse 6 oder eine Abdeckvorrichtung, wie beispielsweise ein Deckel, auf die Dämpfungsmasse 3.
  • 7 zeigt eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Bauteils. Die 7 zeigt das Bauteil ein Substrat mit einem starren Innenbereich 1a, einem flexiblen Bereich 1b und einem starren Außenbereich 1c aufweist, wobei der starre Innenbereich 1a von dem flexiblen Bereich 1b und der flexible Bereich 1b von dem starren Außenbereich 1c umgeben ist. Der starre Innenbereich 1a befindet sich parallel verschoben in einer höheren Ebene als der starren Außenbereich 1c, wobei der flexible Bereich 1b die beiden Bereiche 1a, 1c verbindet und sich in einer abgewinkelten Position befindet. Das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement 2 ist auf dem starren Innenbereich 1a angeordnet und mit dem starren Innenbereich 1a elektrisch kontaktiert. Das Bauteil umfasst eine Dämpfungsmasse 3, wobei die Dämpfungsmasse 3 das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement 2, den an das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement 2 angrenzenden Teilbereich des starren Innenbereichs 1a, den flexiblen Bereich 1b und einen den flexiblen Bereich 1b umgebenden Teilbereich des den starren Außenbereichs 1c bedeckt.
  • 8 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bauteils. Zu erkennen sind zwei starre Innenbereiche 1a, welche von einem (gemeinsamen) flexiblen Bereich 1b umgeben sind, wobei flexible Bereich 1b wiederum von einem starren Außenbereich 1c umgeben ist. Der flexible Bereich ist dabei ähnlich der Form der Zahl acht (Achtform) ausgebildet.
  • 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
    • DE 102005041577 [0004]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • DIN EN ISO 3219 [0016]
    • DIN ISO 2137 [0016]
    • DIN VDE 0303 T4 [0016]
    • DIN EN ISO 3219 [0063]
    • DIN ISO 2137 [0063]
    • DIN VDE 0303 T4 [0063]

Claims (15)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit einem mikro- oder nanostrukturierten Bauelement (2), umfassend die Schritte: – Bereitstellen eines Substrats mit mindestens einem starren Innenbereich (1a), mindestens einem flexiblen Bereich (1b) und mindestens einem starren Außenbereich (1c), wobei der starre Innenbereich (1a) von dem flexiblen Bereich (1b) und der flexible Bereich (1b) von dem starren Außenbereich (1c) umgeben ist; – Aufbringen von mindestens einem ersten mikro- oder nanostrukturierten Bauelement (2) auf den starren Innenbereich (1a); – Elektrisches Kontaktieren des ersten mikro- oder nanostrukturierten Bauelements (2) mit dem starren Innenbereich (1a) und/oder mit dem starren Außenbereich (1c) und – Aufbringen einer Dämpfungsmasse (3) auf das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement (2).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsmasse (3) ein Gel, ein Schaumstoff, ein Granulat, ein Elastomer oder eine Kombination davon, insbesondere ein Gel, ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsmasse (3) zusätzlich teilweise oder vollständig den flexiblen Bereich (1b) bedeckt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsmasse (3) derart auf das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement (2) aufgebracht wird, dass die Dämpfungsmasse (3) das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement (2) und gegebenenfalls die an das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement (2) angrenzenden Teilbereiche des starren Innenbereichs (1a) und den flexiblen Bereich (1b) und einen den flexiblen Bereich (1b) umgebenden Teilbereich des den starren Außenbereichs (1c) bedeckt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Aufbringen der Dämpfungsmasse (3) ein Formteil (4) verwendet wird, welches die Form der Dämpfungsmasse (3) definiert, wobei das Formteil (4) – eine auf dem starren Außenbereich (1c) ausgebildete Formstruktur (17a, 17b), insbesondere eine Rahmenstruktur (17b) oder eine Fließstoppstruktur (17a), ist, oder – eine, insbesondere beheizbare, Schablone (4) ist, welche vor dem Aufbringen der Dämpfungsmasse (3) auf den starren Außenbereich (1c) aufgebracht wird und nach dem Aufbringen der Dämpfungsmasse (3) wieder entfernt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weiterhin den Verfahrensschritt: Aufbringen einer Umhüllmasse (6) auf die Dämpfungsmasse (3) umfasst.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Substrat mit mehreren starren Innenbereichen (1a), flexiblen Bereichen (1b) und starren Außenbereichen (1c) bereitgestellt wird, wobei jeweils ein starrer Innenbereich (1a) von einem flexiblen Bereich (1b) und dieser (1b) wiederum von einem starren Außenbereich (1c) umgeben ist, wobei auf die starren Innenbereiche (1a) jeweils mindestens ein erstes mikro- oder nanostrukturiertes Bauelement (2) aufgebracht wird, wobei die ersten mikro- oder nanostrukturierten Bauelemente (2) jeweils mit einem starren Innenbereich (1a) und/oder mit einem starren Außenbereich (1c) elektrisch kontaktiert werden; wobei auf die ersten mikro- oder nanostrukturierten Bauelemente (2) eine Dämpfungsmasse (3) aufgebracht wird, wobei gegebenenfalls eine Umhüllmasse (6) auf die Dämpfungsmasse (3) aufgebracht wird; und das Substrat vereinzelt wird.
  8. Bauteil, insbesondere elektromechanisches Bauteil, umfassend – ein Substrat mit mindestens einem starren Innenbereich (1a), mindestens einem flexiblen Bereich (1b) und mindestens einem starren Außenbereich (1c), wobei der starre Innenbereich (1a) von dem flexiblen Bereich (1b) und der flexible Bereich (1b) von dem starren Außenbereich (1c) umgeben ist – mindestens ein erstes mikro- oder nanostrukturiertes Bauelement (2), wobei das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement (2) auf dem starren Innenbereich (1a) angeordnet und mit dem starren Innenbereich (1a) und/oder dem starren Außenbereich (1c) elektrisch kontaktiert ist, und – eine Dämpfungsmasse (3), wobei die Dämpfungsmasse das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement (2) bedeckt.
  9. Bauteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsmasse (3) ein Gel, ein Schaumstoff, ein Granulat, ein Elastomer oder eine Kombination davon, insbesondere ein Gel, ist.
  10. Bauteil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsmasse (3) zusätzlich teilweise oder vollständig den flexiblen Bereich (1b) bedeckt.
  11. Bauteil nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsmasse (3) das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement (2) und gegebenenfalls die an das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement (2) angrenzenden Teilbereiche des starren Innenbereichs (1a) und den flexiblen Bereich (1b) und einen den flexiblen Bereich (1b) umgebenden Teilbereich des den starren Außenbereichs (1c) bedeckt.
  12. Bauteil nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement (2) und die Dämpfungsmasse (3) durch einen Überzug aus einer Umhüllmasse (6) eingehaust sind.
  13. Bauteil nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass. das Bauteil weiterhin eine auf dem starren Außenbereich (1c) ausgebildete Formstruktur (17a, 17b), insbesondere eine Rahmenstruktur (17b) oder eine Fließstoppstruktur (17a), umfasst, welche derart auf dem starren Außenbereich (1c) ausgebildet ist, dass die Formstruktur (17a, 17b) den flexiblen Bereich (1b) oder einen an den flexiblen Bereich (1b) angrenzenden Teilbereich des starren Außenbereichs (1c) umgibt.
  14. Bauteil nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der flexible Bereich (1b) mindestens eine, insbesondere Mäander-förmige, Leiterbahn (7) umfasst, welche den starren Innenbereich (1a) mit dem starren Außenbereich (1c) elektrisch kontaktiert.
  15. Bauteil nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das erste (2) und/oder zweite (5) mikro- oder nanostrukturierte Bauelement, insbesondere das erste mikro- oder nanostrukturierte Bauelement (2), ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Mikro- oder Nanoelektromechanischen Systemen, anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen, Sensorelementen und Kombinationen davon.
DE102010030960.5A 2010-07-06 2010-07-06 Verfahren zur Herstellung eines schwingungsgedämpften Bauteils Active DE102010030960B4 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010030960.5A DE102010030960B4 (de) 2010-07-06 2010-07-06 Verfahren zur Herstellung eines schwingungsgedämpften Bauteils
ITMI20111202 ITMI20111202A1 (it) 2010-07-06 2011-06-29 Procedimento per la produzione di un componente con attenuazione divibrazioni
FR1155947A FR2962429B1 (fr) 2010-07-06 2011-07-01 Procede de fabrication d'un composant amortissant les vibrations
CN2011101863067A CN102311092A (zh) 2010-07-06 2011-07-05 用于制造减振的构件的方法
KR1020110066263A KR101877713B1 (ko) 2010-07-06 2011-07-05 진동 댐핑형 부품의 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010030960.5A DE102010030960B4 (de) 2010-07-06 2010-07-06 Verfahren zur Herstellung eines schwingungsgedämpften Bauteils

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102010030960A1 true DE102010030960A1 (de) 2012-01-12
DE102010030960B4 DE102010030960B4 (de) 2020-12-10

Family

ID=44898760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010030960.5A Active DE102010030960B4 (de) 2010-07-06 2010-07-06 Verfahren zur Herstellung eines schwingungsgedämpften Bauteils

Country Status (5)

Country Link
KR (1) KR101877713B1 (de)
CN (1) CN102311092A (de)
DE (1) DE102010030960B4 (de)
FR (1) FR2962429B1 (de)
IT (1) ITMI20111202A1 (de)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012100861A1 (de) * 2011-01-26 2012-08-02 Robert Bosch Gmbh Bauteil und verfahren zum herstellen eines bauteils
CN103776580A (zh) * 2012-10-22 2014-05-07 飞思卡尔半导体公司 半导体传感器器件的封装及其方法
EP2789578A3 (de) * 2013-04-12 2014-11-26 Robert Bosch Gmbh Bauelement mit federnden Elementen und Verfahren zur Herstellung des Bauelements
WO2015120938A1 (de) * 2014-02-17 2015-08-20 Robert Bosch Gmbh Gehäuse mit dämpfungselement für ein mikromechanisches sensorelement
EP2954762A4 (de) * 2013-02-06 2016-12-14 Univ Illinois Dehnbare elektronische systeme mit sicherheitsbehältern
DE102017200162A1 (de) * 2017-01-09 2018-07-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Herstellen eines mikroelektromechanischen Bauteils und Wafer-Anordnung
US10192830B2 (en) 2013-02-06 2019-01-29 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Self-similar and fractal design for stretchable electronics
US10497633B2 (en) 2013-02-06 2019-12-03 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Stretchable electronic systems with fluid containment
DE102019204761A1 (de) * 2019-04-03 2020-10-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Anordnung einer optischen Einrichtung und Kameraeinrichtung
US10840536B2 (en) 2013-02-06 2020-11-17 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Stretchable electronic systems with containment chambers
DE102016003944B4 (de) 2016-04-06 2021-10-21 Masa GmbH Vorrichtung zur Qualitätsüberwachung an einer Steinformmaschine

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013204811A1 (de) * 2013-03-19 2014-09-25 Robert Bosch Gmbh Sensorvorrichtung zum Sensieren eines Gases, Verfahren zum Betreiben einer Sensorvorrichtung zum Sensieren eines Gases und Herstellungsverfahren für eine Sensorvorrichtung zum Sensieren eines Gases
US9896330B2 (en) * 2016-01-13 2018-02-20 Texas Instruments Incorporated Structure and method for packaging stress-sensitive micro-electro-mechanical system stacked onto electronic circuit chip

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005041577A1 (de) 2004-09-08 2006-03-09 Denso Corp., Kariya Sensor für eine physikalische Grösse

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10259795A1 (de) * 2002-12-19 2004-07-08 Siemens Ag Bilderzeugungsvorrichtung zum Einbau im Dachbereich oder im Aussenspiegel eines Kraftfahrzeuges
JP4238724B2 (ja) * 2003-03-27 2009-03-18 株式会社デンソー 半導体装置
DE10332303A1 (de) * 2003-07-16 2005-02-17 Robert Bosch Gmbh Halterung für Bauteile
DE102004043663B4 (de) * 2004-09-07 2006-06-08 Infineon Technologies Ag Halbleitersensorbauteil mit Hohlraumgehäuse und Sensorchip und Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersensorbauteils mit Hohlraumgehäuse und Sensorchip
DE102005002813B4 (de) * 2005-01-20 2006-10-19 Robert Bosch Gmbh Steuermodul
DE102005012404B4 (de) * 2005-03-17 2007-05-03 Siemens Ag Leiterplatte
DE102006011753B4 (de) * 2006-03-13 2021-01-28 Infineon Technologies Ag Halbleitersensorbauteil, Verfahren zur Herstellung eines Nutzens und Verfahren zur Herstellung von Halbleitersensorbauteilen
US20100164026A1 (en) 2007-06-15 2010-07-01 Erich Ilich Premold housing having integrated vibration isolation
DE102008016133B4 (de) * 2008-03-28 2013-12-19 Continental Automotive Gmbh Leiterplatte und Verfahren zum Herstellen einer Leiterplatte
EP2112471A1 (de) * 2008-04-22 2009-10-28 Microcomponents AG Montagevorrichtung für elektronisches Bauteil
JP4851555B2 (ja) * 2008-05-13 2012-01-11 株式会社デンソー 力学量センサおよびその製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005041577A1 (de) 2004-09-08 2006-03-09 Denso Corp., Kariya Sensor für eine physikalische Grösse

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DIN EN ISO 3219
DIN ISO 2137
DIN VDE 0303 T4

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012100861A1 (de) * 2011-01-26 2012-08-02 Robert Bosch Gmbh Bauteil und verfahren zum herstellen eines bauteils
US9560744B2 (en) 2011-01-26 2017-01-31 Robert Bosch Gmbh Component and method for producing a component
DE102011003195B4 (de) 2011-01-26 2019-01-10 Robert Bosch Gmbh Bauteil und Verfahren zum Herstellen eines Bauteils
CN103776580A (zh) * 2012-10-22 2014-05-07 飞思卡尔半导体公司 半导体传感器器件的封装及其方法
CN103776580B (zh) * 2012-10-22 2018-01-12 恩智浦美国有限公司 半导体传感器器件的封装及其方法
US10192830B2 (en) 2013-02-06 2019-01-29 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Self-similar and fractal design for stretchable electronics
US10840536B2 (en) 2013-02-06 2020-11-17 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Stretchable electronic systems with containment chambers
EP2954762A4 (de) * 2013-02-06 2016-12-14 Univ Illinois Dehnbare elektronische systeme mit sicherheitsbehältern
US10497633B2 (en) 2013-02-06 2019-12-03 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Stretchable electronic systems with fluid containment
EP2789578A3 (de) * 2013-04-12 2014-11-26 Robert Bosch Gmbh Bauelement mit federnden Elementen und Verfahren zur Herstellung des Bauelements
CN106029553A (zh) * 2014-02-17 2016-10-12 罗伯特·博世有限公司 用于微机械传感器元件的、具有减振元件的壳体
US10240953B2 (en) 2014-02-17 2019-03-26 Robert Bosch Gmbh Housing with a damping element for a micromechanical sensor element
WO2015120938A1 (de) * 2014-02-17 2015-08-20 Robert Bosch Gmbh Gehäuse mit dämpfungselement für ein mikromechanisches sensorelement
DE102016003944B4 (de) 2016-04-06 2021-10-21 Masa GmbH Vorrichtung zur Qualitätsüberwachung an einer Steinformmaschine
DE102017200162A1 (de) * 2017-01-09 2018-07-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Herstellen eines mikroelektromechanischen Bauteils und Wafer-Anordnung
US10994989B2 (en) 2017-01-09 2021-05-04 Robert Bosch Gmbh Method for producing a microelectromechanical component and wafer system
DE102019204761A1 (de) * 2019-04-03 2020-10-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Anordnung einer optischen Einrichtung und Kameraeinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010030960B4 (de) 2020-12-10
CN102311092A (zh) 2012-01-11
FR2962429B1 (fr) 2017-07-28
KR101877713B1 (ko) 2018-08-09
ITMI20111202A1 (it) 2012-01-07
KR20120004335A (ko) 2012-01-12
FR2962429A1 (fr) 2012-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010030960B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines schwingungsgedämpften Bauteils
DE102011003195B4 (de) Bauteil und Verfahren zum Herstellen eines Bauteils
EP2422367B1 (de) Gekapselte schaltungsvorrichtung für substrate mit absorptionsschicht sowie verfahren zu herstellung derselben
DE102016106311B4 (de) Kavitätspackage mit kompositsubstrat
DE102015102884A1 (de) Verfahren zum Packen eines Halbleiterchips unter Verwendung eines 3D-Druckprozesses sowie Halbleiterpaket mit abgewinkelten Oberflächen
EP2526545B1 (de) Sensor mit dämpfung
DE102011004577A1 (de) Bauelementträger und Bauteil mit einem MEMS-Bauelement auf einem solchen Bauelementträger
DE102006005994A1 (de) Halbleiterbauteil mit einem Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung derartiger Halbleiterbauteile
DE102013100388B4 (de) Bauelement mit einer MEMS Komponente und Verfahren zur Herstellung
DE102006011753A1 (de) Halbleitersensorbauteil mit Sensorgehäuse und Sensorchip und Verfahren zur Herstellung desselben
DE102007010711A1 (de) Schaltanordnung und Verfahren zu deren Herstellung
EP2789578B1 (de) Bauelement mit federnden Elementen und Verfahren zur Herstellung des Bauelements
WO2009150087A2 (de) Systemträger für elektronische komponente und verfahren für dessen herstellung
DE102013002629A1 (de) Deckelelement und Gehäusevorrichtung zur Verwendung des Deckelelements
DE102005023947B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils mit optisch transparenter Abdeckung
EP2868625A1 (de) Mikroelektromechanische Sensoranordnung mit Dämpfungsschicht und Verfahren zum Herstellen dieser mikroelektromechanischen Sensoranordnung
EP1779428B1 (de) Verfahren zur herstellung eines verdrahtungssubstrats eines halbleiterbauteils mit aussenkontaktanschlussflecken für aussenkontakte
EP2586059A1 (de) Eingekapseltes steuerungsmodul für ein kraftfahrzeug
DE102006026023A1 (de) Halbleiterbauteil mit Halbleiterchipstapel und Kunststoffgehäuse sowie Verfahren zur Herstellung des Halbleiterbauteils
DE102010001759B4 (de) Mikromechanisches System und Verfahren zum Herstellen eines mikromechanischen Systems
DE102009029199A1 (de) Stressentkoppelte Aufbautechnik für substratlose Mold-Packages
DE102012220323A1 (de) Bauteil und Verfahren zu dessen Herstellung
EP2886510B1 (de) Verfahren zum Herstellen eines elektronischen Bauteils, bei dem ein Sensor-Element von dem Grundmaterial schwingungs- und thermomechanisch entkoppelt ist, sowie elektronisches Bauteil
WO2013178379A1 (de) Elektronikmodul sowie verfahren zur herstellung eines solchen elektronikmoduls, sowie elektronisches steuergerät mit einem solchen elektronikmodul
DE102012200648B4 (de) Sensorvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R084 Declaration of willingness to licence