DE102014117209B4 - Ein halbleiterbauelement und ein verfahren zum bilden eines halbleiterbauelements - Google Patents

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Abstract

Ein Halbleiterbauelement (100), umfassend:
ein Mikrofonmodul, das auf einem ersten Halbleiterchip (110) implementiert ist, wobei das Mikrofonmodul ein bewegbares Mikrofonelement (112) aufweist, das auf einer Hauptseite (114) des ersten Halbleiterchips (110) angeordnet ist;
ein Signalverarbeitungsmodul, das auf einem zweiten, unterschiedlichen Halbleiterchip (120) implementiert ist, wobei der zweite Halbleiterchip an der Hauptseite (114) des ersten Halbleiterchips (110) befestigt ist;
einen Leiterrahmen, wobei der Leiterrahmen an einer Rückseite des ersten Halbleiterchips (110) befestigt ist, wobei der Leiterrahmen ein Loch aufweist, das sich durch den Leiterrahmen erstreckt und gegenüberliegend zu dem bewegbaren Mikrofonelement (112) angeordnet ist; und
eine Schaltungsplatine aufweist, wobei der Leiterrahmen an der Schaltungsplatine befestigt ist, wobei ein Zwischenraum zwischen dem Leiterrahmen und der Schaltungsplatine um das Loch des Leiterrahmens mit Ausnahme einer Öffnung abgedichtet ist, die in einer bevorzugten Empfindlichkeitsrichtung angeordnet ist.

Description

  • GEBIET
  • Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Halbleiter-basierte Mikrofone und insbesondere auf ein Halbleiterbauelement und ein Verfahren zum Bilden eines Halbleiterbauelements.
  • HINTERGRUND
  • Halbleiter-basierte Mikrofone werden bei vielen Anwendungen verwendet. Z.B. verwenden viele Mobiltelefone und Kopfhörer sowie die meisten Laptops und Tablets Mikrofone. Es ist erwünscht, dass solche Mikrofone aufgrund des beschränkten verfügbaren Raums innerhalb mobiler Geräte nur wenig Raum benötigen, während sie ein gutes Verhalten bereitstellen.
  • Die Druckschriften DE 10 2010 064 120 A1 , US 2007/0 158 826 A1 , EP 2 252 077 B1 , DE 10 2011 075 260 A1 , DE 199 29 026 A1 , US 2010/0 090 295 A1 und US 2010/0 086 164 A1 beschreiben bekannte Halbleiterbauelemente.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Es besteht ein Bedarf zum Bereitstellen eines verbesserten Konzepts für ein Halbleiterbauelement.
  • Ein solcher Bedarf kann durch den Gegenstand von jeglichem der Ansprüche erfüllt werden.
  • Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Halbleiterbauelement, das ein Mikrofonmodul aufweist, das auf einen ersten Halbleiterchip implementiert ist, und ein Signalverarbeitungsmodul, das auf einem zweiten, unterschiedlichen Halbleiterchip implementiert ist. Das Mikrofonmodul weist ein bewegbares Mikrofonelement auf, das auf einer Hauptseite des ersten Halbleiterchips angeordnet ist, und der zweite Halbleiterchip ist an der Hauptseite des ersten Halbleiterchips befestigt.
  • Einige weitere Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Halbleiterbauelement, das ein Mikrofonmodul aufweist, das auf einem ersten Halbleiterchip implementiert ist, und ein Signalverarbeitungsmodul, das auf einem zweiten, unterschiedlichen Halbleiterchip implementiert ist. Der zweite Halbleiterchip ist auf einer ersten Seite des ersten Halbleiterchips befestigt. Ferner weist das Halbleiterbauelement einen Leiterrahmen auf, der an einer zweiten Seite des ersten Halbleiterchips befestigt ist.
  • Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Verfahren zum Bilden eines Halbleiterbauelements, das ein Mikrofonmodul, das auf dem ersten Halbleiterchip implementiert ist, und ein Signalverarbeitungsmodul, das auf einem zweiten, unterschiedlichen Halbleiterchip implementiert ist, aufweist. Ferner weist das Mikrofonmodul ein bewegbares Mikrofonelement auf, das auf einer Hauptseite des ersten Halbleiterchips angeordnet ist. Das Verfahren weist das Befestigen des zweiten Halbleiterchips an der Hauptseite des ersten Halbleiterchips auf.
  • Figurenliste
  • Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen und/oder Verfahren ausschließlich beispielhaft und bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren beschrieben, in denen
    • 1 einen schematischen Querschnitt eines Halbleiterchips zeigt;
    • 2A einen schematischen Querschnitt eines Halbleiterchips zeigt;
    • 2B eine schematische Draufsicht des Halbleiterbauelements zeigt, das in 2A gezeigt ist;
    • 3A einen schematischen Querschnitt eines Halbleiterbauelements zeigt;
    • 3B eine schematische Draufsicht des Halbleiterbauelements zeigt, das in 3A gezeigt ist;
    • 4 einen schematischen Querschnitt eines Halbleiterbauelements zeigt;
    • 5 einen schematischen Querschnitt eines weiteren Halbleiterbauelements zeigt;
    • 6A eine schematische Draufsicht eines Leiterrahmens des Halbleiterbauelements zeigt, das in 5 gezeigt ist;
    • 6B eine schematische Draufsicht einer möglichen Lötstruktur für das Halbleiterbauelement zeigt, das in 5 gezeigt ist;
    • 6C eine schematische Draufsicht einer anderen, möglichen Lötstruktur für ein Halbleiterbauelement zeigt, das in 5 gezeigt ist;
    • 7 einen schematischen Querschnitt eines Halbleiterbauelements zeigt;
    • 8 einen schematischen Querschnitt eines weiteren Halbleiterbauelements zeigt;
    • 9 eine schematische Draufsicht von Leiterrahmen zeigt;
    • 10 einen schematischen Querschnitt der Leiterrahmen zeigt, die in 9 gezeigt sind;
    • 11 eine schematische Draufsicht von Leiterrahmen zeigt;
    • 12 einen schematischen Querschnitt eines Halbleiterbauelements zeigt;
    • 13 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Bilden eines Halbleiterbauelements zeigt;
    • 14 ein Flussdiagramm eines weiteren Verfahrens zum Bilden eines Halbleiterbauelements zeigt; und
    • 15 ein Flussdiagramm eines weiteren Verfahrens zum Bilden eines Halbleiterbauelements zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Verschiedene Beispiele werden nun ausführlicher bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen einige Beispiele dargestellt sind. In den Figuren kann die Dicke der Linien, Schichten und/oder Regionen der Klarheit halber übertrieben sein.
  • Während dementsprechend verschiedene Abänderungen und alternative Formen von weiteren Beispielen möglich sind, werden die erläuternden Beispiele in den Figuren hier ausführlich beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass es nicht beabsichtigt ist, Beispiele auf die offenbarten bestimmten Formen zu begrenzen, sondern im Gegensatz die Beispiele alle in den Rahmen der Offenbarung fallenden Abänderungen, Entsprechungen und Alternativen abdecken sollen. In der gesamten Beschreibung der Figuren beziehen sich gleiche Ziffern auf gleiche oder ähnliche Elemente.
  • Es versteht sich, dass wenn ein Element als mit einem anderen Element „verbunden“ oder „gekoppelt“ bezeichnet wird, es direkt mit dem anderen Element verbunden oder gekoppelt sein kann oder Zwischenelemente vorhanden sein können. Wenn im Gegensatz ein Element als „direkt“ mit einem anderen Element „verbunden“ oder „gekoppelt“ bezeichnet wird, sind keine Zwischenelemente vorhanden. Sonstige zum Beschreiben des Verhältnisses zwischen Elementen benutzte Worte sollten auf gleichartige Weise ausgelegt werden (z.B. „zwischen“ gegenüber „direkt zwischen“, „benachbart“ gegenüber „direkt benachbart“ usw.).
  • Die hier angewandte Terminologie bezweckt nur das Beschreiben erläuternder Beispiele und soll nicht begrenzend sein. Nach hiesigem Gebrauch sollen die Einzelformen „ein, eine“ und „das, der, die“ auch die Pluralformen umfassen, wenn der Zusammenhang nicht deutlich sonstiges anzeigt. Es versteht sich weiterhin, dass die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „enthält“ und/oder „enthaltend“ bei hiesigem Gebrauch das Vorhandensein angegebener Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Bestandteile angeben, aber nicht das Vorhandensein oder die Zufügung eines oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Bestandteile und/oder Gruppen derselben ausschließen.
  • Sofern nicht anderweitig definiert besitzen alle hier benutzten Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) die gleiche Bedeutung wie sie gewöhnlich von einem normalen Fachmann auf dem Gebiet verstanden wird, zu der Beispiele gehören. Weiterhin versteht es sich, dass Begriffe, z.B. die in gewöhnlich benutzten Wörterbüchern definierten, als eine Bedeutung besitzend ausgelegt werden sollten, die ihrer Bedeutung im Zusammenhang der entsprechenden Technik entspricht, und nicht in einem idealisierten oder übermäßig formalen Sinn ausgelegt werden, sofern sie nicht ausdrücklich so definiert sind.
  • 1 zeigt einen schematischen Querschnitt eines Halbleiterbauelements 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Halbleiterbauelement 100 umfasst ein Mikrofonmodul, das auf einem ersten Halbleiterchip implementiert ist, und ein Signalverarbeitungsmodul, das auf einem zweiten Halbleiterchip 120 implementiert ist. Das Mikrofonmodul weist ein bewegbares Mikrofonelement 112 auf, das auf einer Hauptseite 114 des ersten Halbleiterchips 110 angeordnet ist. Der zweite Halbleiterchip 120 ist an der Hauptseite des ersten Halbleiterchips 110 befestigt.
  • Durch Befestigen des zweiten Halbleiterchips 120 an dem ersten Halbleiterchip 110 kann der Platzaufwand des Halbleiterbauelements 100 wesentlich reduziert werden. Durch Implementieren des Mikrofonmoduls und des Signalverarbeitungsmoduls auf separaten Halbleiterchips kann die Herstellungstechnik effizienter an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden (z.B. komplementäre Metalloxidhalbleiter-CMOS-Technik für den zweiten Halbleiterchip und Mikroelektromechanisches-System-MEMS-Technik für den ersten Halbleiterchip). Ferner kann bei einigen Ausführungsbeispielen das bewegbare Mikrofonelement 112 durch den zweiten Halbleiterchip 120 gegen Beschädigungen während der Herstellung oder Handhabung aufgrund der Anordnung auf der Hauptseite des ersten Halbleiterchips geschützt werden.
  • Das Mikrofonmodul kann eine elektrische Schaltung sein, die in der Lage ist, ein Mikrofonsignal zu erzeugen, das Informationen z.B. über eine Bewegung des bewegbaren Mikrofonelements 112 enthält, die durch akustische Wellen verursacht wird, die das bewegbare Mikrofonelement 112 erreichen. Das bewegbare Mikrofonelement 112 kann ein mikroelektromechanisches Element (z.B. eine Membran) sein. Das bewegbare Mikrofonelement 112 kann ansprechend auf eine ausgeübte Kraft gebogen oder deformiert werden. Anders ausgedrückt kann das bewegbare Mikrofonelement 112 durch eine Veränderung eines Schalldrucks an der Position des bewegbaren Mikrofonelements 112 bewegt oder deformiert werden. Die Bewegung des bewegbaren Mikrofonelements 112 kann durch das Mikrofonmodul bestimmt, erfasst oder gemessen werden. Ferner kann das Mikrofonmodul ein Mikrofonsignal basierend auf einer gemessenen oder bestimmten Bewegung des bewegbaren Mikrofonelements 112 bereitstellen. Das Mikrofonsignal kann eine Spannung oder einen Strom proportional zu oder abhängig von einer Deformation des bewegbaren Mikrofonelements 112 aufweisen oder kann Informationen enthalten, die aus einer Deformation des bewegbaren Mikrofonelements 112 hergeleitet sind. Das Mikrofonsignal kann ein analoges oder digitales Signal sein, das an das Signalverarbeitungsmodul auf dem zweiten Halbleiterchip 120 bereitgestellt werden soll. Das Mikrofonmodul kann elektrische Elemente zum Bestimmen, Erfassen oder Messen der Deformation des bewegbaren Mikrofonelements, zum Filtern und/oder Verstärken von Signalen und/oder für eine Analog-zu-Digital-Umwandlung von Signalen und/oder andere Elemente aufweisen.
  • Das Halbleiterbauelement 100 oder die entsprechenden Halbleiterchips können durch eine Halbleiterverarbeitungstechnik implementiert werden, die z.B. in der Lage ist, die erwähnten Module zu bilden. Anders ausgedrückt kann der erste Halbleiterchip 110 und/oder der zweite Halbleiterchip 120 des Halbleiterbauelements 100 ein auf Silizium basierendes Halbleitersubstrat, ein auf Siliziumcarbid basierendes Halbleitersubstrat, ein auf Galliumarsenid basierendes Halbleitersubstrat oder ein auf Galliumnitrid basierendes Halbleitersubstrat aufweisen.
  • Der erste Halbleiterchip 110 und/oder der zweite Halbleiterchip 120 können jeweils ein Halbleitersubstrat und optional eine oder mehrere Metallschichten, Isolierschichten und/oder Passivierungsschichten auf dem Halbleitersubstrat aufweisen.
  • Das bewegbare Mikrofonelement 112 kann innerhalb eines Halbleitersubstrats des ersten Halbleiterchips 110 (z.B. Siliziummembran) oder durch eine Metallschicht auf einem Halbleitersubstrat des ersten Halbleiterchips 110 implementiert sein. In beiden Fällen kann das bewegbare Mikrofonelement in der Nähe einer Oberfläche des ersten Halbleiterchips 110 angeordnet sein oder kann einen Teil der Oberfläche darstellen. Die Oberfläche des ersten Halbleiterchips 110 in Nähe des bewegbaren Mikrofonelements 112 stellt die Hauptseite 114 des ersten Halbleiterchips 110 dar. Anders ausgedrückt kann das bewegbare Mikrofonelement 112 ein Hauptelement des ersten Halbleiterchips 110 darstellen, sodass die Seite des ersten Halbleiterchips 110, die das bewegbare Mikrofonelement 112 aufweist, die Hauptseite 114 des ersten Halbleiterchips 110 darstellt.
  • Die Hauptseite 114 des ersten Halbleiterchips 110 kann eine Oberfläche des ersten Halbleiterchips 110 sein, dargestellt durch eine Oberfläche eines Halbleitersubstrats, eine Metallschicht, eine Isolierschicht und/oder Passivierungsschicht auf dem Halbleitersubstrat. Im Vergleich zu einer im Wesentlichen vertikalen Kante (z.B. resultierend aus dem Trennen des Halbleitersubstrats von anderen) des Halbleiterchips kann die Hauptseite 114 des ersten Halbleiterchips 110 eine im Wesentlichen horizontale Oberfläche sein, die sich lateral erstreckt. Die Hauptseite 114 des ersten Halbleiterchips 110 kann eine im Wesentlichen planare Ebene sein (z.B. unter Vernachlässigung von Unebenheiten des Halbleiterchips aufgrund des Herstellungsprozesses oder Anschlussflächen). Ferner kann eine laterale Richtung oder laterale Erstreckung im Wesentlichen parallel zu der Hauptseite 114 ausgerichtet sein und eine vertikale Richtung oder vertikale Erstreckung kann im Wesentlichen orthogonal zu der Hauptseite 114 ausgerichtet sein.
  • Das Signalverarbeitungsmodul kann ausgebildet sein, um Signale zu verarbeiten, die z.B. durch das Mikrofonmodul bereitgestellt werden. Anders ausgedrückt kann ein Mikrofonsignal, das durch das Mikrofonmodul erzeugt wird, an das Signalverarbeitungsmodul durch zumindest eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Halbleiterchip 110 und dem zweiten Halbleiterchip 120 bereitgestellt werden. Das Signalverarbeitungsmodul kann das Mikrofonsignal auf verschiedene Weisen verarbeiten und kann ein verarbeitetes Ausgangssignal an eine Ausgangsschnittstelle des Halbleiterbauelements 100 bereitstellen. Das Halbleiterbauelement 100 kann mit einem externen Bauelement verbunden sein oder kann Teil einer Anwendung sein, die das verarbeitete Ausgangssignal verwendet. Z.B. kann das Signalverarbeitungsmodul das Mikrofonsignal durch eine Analog-zu-Digital-Umwandlung, Filterung, Verstärkung und/oder Umwandlung in ein Audiosignalformat, das von dem externen Bauelement oder der Anwendung benötigt wird, verarbeiten.
  • Der zweite Halbleiterchip 120 kann an der Hauptseite 114 des ersten Halbleiterchips 110 auf verschiedene Weisen befestigt sein. Z.B. kann der zweite Halbleiterchip 120 an den ersten Halbleiterchip gelötet sein (z.B. in einer Flip-Chip-Konfiguration) oder kann an den ersten Halbleiterchip 110 geklebt sein, was einen Zwischenraum zwischen dem bewegbaren Mikrofonelement 112 und dem zweiten Halbleiterchip 120 lässt. Alternativ kann der zweite Halbleiterchip 120 wesentlich kleiner sein als der erste Halbleiterchip 110 und kann an der Hauptseite 114 des ersten Halbleiterbauelements 110 z.B. lateral neben dem bewegbaren Mikrofonelement 112 befestigt sein.
  • Das Halbleiterbauelement 100 kann zumindest eine Öffnung aufweisen, um zu ermöglichen, dass akustische Wellen das bewegbare Mikrofonelement 112 erreichen. Anders ausgedrückt kann das Halbleiterbauelement 100 eine erste Öffnung aufweisen, um einen Zugang zu einer ersten Seite des bewegbaren Mikrofonelements 112 für akustische Wellen zu ermöglichen. Ferner kann das Halbleiterbauelement 100 eine zweite Öffnung aufweisen, um einen Zugang auch zu der zweiten Seite des bewegbaren Mikrofonelements 112 für akustische Wellen (z.B. gleichzeitig oder mit Zeitverzögerung) zu ermöglichen. Alternativ kann eine Vorderseite des bewegbaren Mikrofonelements 112 so angeordnet sein, dass akustische Wellen die Vorderseite des bewegbaren Mikrofonelements 112 durch eine Öffnung des Halbleiterbauelements 100 erreichen können, und eine gegenüberliegende Rückseite des bewegbaren Mikrofonelements 112 kann hin zu einem eingeschlossenen oder eingekapselten Rückseitenvolumen angeordnet sein. Die Größe des Rückseitenvolumens kann z.B. das Verhalten (z.B. Empfindlichkeit) des Mikrofonmoduls beeinflussen. Z.B. kann ein größeres Rückseitenvolumen ein besseres Verhalten des Mikrofonmoduls ermöglichen als ein kleineres Volumen.
  • Z.B. kann das bewegbare Mikrofonelement 112 für akustische Wellen von der Rückseite (gegenüberliegend zu der Hauptseite) des ersten Halbleiterchips 110 durch ein Loch innerhalb des ersten Halbleiterchips 110 (z.B. 1) zugänglich sein.
  • Optional kann der zweite Halbleiterchip 120 ein Loch oder eine Öffnung (z.B. ungefülltes Loch) aufweisen, das durch den Halbleiterchip 120 reicht. Das Loch kann gegenüberliegend zu dem bewegbaren Mikrofonelement 112 angeordnet sein. Anders ausgedrückt können das Loch oder die Öffnung z.B. mit einer lateralen Überlappung im Hinblick auf das bewegbare Mikrofonelement 112 angeordnet sein. Durch Implementieren eines Lochs durch den zweiten Halbleiterchip 120 kann das Rückseitenvolumen des bewegbaren Mikrofonelements 112 vergrößert werden oder es kann z.B. ein Zugang für akustische Wellen bereitgestellt werden.
  • Die Größe des Lochs und der Ort des Lochs können in einem breiten Bereich ausgewählt werden. Z.B. kann das Loch des zweiten Halbleiterchips 120 lateral in der Nähe der Mitte oder an der Mitte des bewegbaren Mikrofonelements 112 oder in der Nähe eines Randes oder an dem Rand des bewegbaren Mikrofonelements (außermittig) angeordnet sein. Durch Anordnen des Lochs des zweiten Halbleiterchips 120 weg von der Mitte (keine laterale Überlappung der Mitte des bewegbaren Mikrofonelements und des Lochs) kann der Chip z.B. bei einem Chipbonden einfacher zu handhaben sein.
  • Das Loch kann durch Ätzen des zweiten Halbleiterchips 120 implementiert werden. Das Signalverarbeitungsmodul kann auf dem verbleibenden Abschnitt des zweiten Halbleiterchips 120 implementiert werden (z.B. vor dem Ätzen des Lochs).
  • Optional können alternativ oder zusätzlich zu einem oder mehreren der oben erwähnten Aspekte der erste Halbleiterchip 110 und der zweite Halbleiterchip 120 zumindest teilweise durch eine Formmasse oder eine Abdeckung (z.B. Metallabdeckung) eingeschlossen oder eingekapselt sein. Z.B. kann das Halbleiterbauelement 100 eine Formmassestruktur aufweisen, die den ersten Halbleiterchip 110 und den zweiten Halbleiterchip 120 teilweise einschließt. Die Formmassestruktur kann ein Loch aufweisen, das von dem Loch des zweiten Halbleiterchips 120 durch die Formmassestruktur reicht. Auf diese Weise kann z.B. das Rückseitenvolumen weiter vergrößert werden oder ein Zugang für akustische Wellen kann bereitgestellt werden.
  • Es kann z.B. ausreichend sein, ein kleines Loch innerhalb des zweiten Halbleiterchips 120 zu implementieren, um das Rückseitenvolumen zu vergrößern oder einen Zugang für akustische Wellen zu ermöglichen. Anders ausgedrückt kann eine laterale Größe oder Chipbereich des Lochs des zweiten Halbleiterchips 120 kleiner sein als eine laterale Größe oder ein Chipbereich des bewegbaren Mikrofonelements. Z.B. kann die laterale Größe des Lochs des zweiten Halbleiterchips 120 kleiner sein als die Hälfte (oder kleiner als ein Drittel, kleiner als ein Viertel, kleiner als 20% oder kleiner als 10%) der lateralen Größe des bewegbaren Mikrofonelements 112. Dadurch, dass die Größe des Lochs des zweiten Halbleiterchips 120 klein gehalten wird, kann der Schutz des bewegbaren Mikrofonelements (z.B. während dem Formen oder der Handhabung) verbessert werden.
  • Alternativ kann der zweite Halbleiterchip 120 wesentlich kleiner (weniger als 50%, weniger als 30% oder weniger als 10%) als der Chipbereich des ersten Halbleiterchips 110 sein. In diesem Fall kann der erste Halbleiterchip 110 ausreichend Raum bereitstellen, um den zweiten Halbleiterchip 120 an der Hauptseite des ersten Halbleiterchips 110 lateral neben dem bewegbaren Mikrofonelement 112 zu befestigen. Anders ausgedrückt kann der zweite Halbleiterchip 120 an der Hauptseite 114 des ersten Halbleiterchips 110 ohne eine laterale Überlappung mit dem bewegbaren Mikrofonelement 112 befestigt sein. Z.B. können der erste Halbleiterchip 110 und der zweite Halbleiterchip 120 zumindest teilweise durch eine Abdeckung eingeschlossen oder eingekapselt sein. Auf diese Weise kann das bewegbare Mikrofonelement 112 z.B. durch die Abdeckung geschützt werden.
  • Eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Halbleiterchip 110 und dem zweiten Halbleiterchip 120 kann auf verschiedene Weisen implementiert sein. Z.B. weist der erste Halbleiterchip 110 zumindest eine Signalausgangsschnittstelle (z.B. Anschlussfläche) an der Hauptseite 114 auf, die elektrisch mit zumindest einer Signaleingangsschnittstelle (z.B. Anschlussfläche) des zweiten Halbleiterchips verbunden ist. Auf diese Weise kann das Mikrofonmodul in der Lage sein, ein Ausgangssignal (z.B. Mikrofonsignal) an den zumindest einen Signalausgang des ersten Halbleiterchips 110 bereitzustellen, der elektrisch mit der zumindest einen Signaleingangsschnittstelle des zweiten Halbleiterchips 120 verbunden ist. Das Mikrofonsignal kann Informationen über eine Bewegung des bewegbaren Mikrofonelements 112 aufweisen, wie oben erwähnt wurde.
  • Die zumindest eine Signaleingangsschnittstelle und/oder das Signalverarbeitungsmodul können an der Seite des zweiten Halbleiterchips 120 zugewandt zu dem ersten Halbleiterchip 110 oder auf einer Seite gegenüberliegend zu dem ersten Halbleiterchip 110 implementiert sein.
  • Z.B. kann der zweite Halbleiterchip 120 an dem ersten Halbleiterchip 110 basierend auf einer Flip-Chip-Anordnung befestigt sein. Auf diese Weise kann eine Signalausgangsschnittstelle des zweiten Halbleiterchips 120, die an einer Seite des zweiten Halbleiterchips 120 angeordnet ist, die dem ersten Halbleiterchip 110 zugewandt ist, mit einer Signalausgangsschnittstelle verbunden sein, die an der Hauptseite 114 des ersten Halbleiterchips 110 angeordnet ist. Alternativ (oder zusätzlich, wenn Schnittstellen an beiden Seiten angeordnet sind) kann der zweite Halbleiterchip 120 an dem ersten Halbleiterchip 110 basierend auf einer Drahtbondanordnung befestigt sein (z.B. Fixieren eines Chips an dem anderen und Implementieren elektrischer Verbindungen durch Drahtbonden). Auf diese Weise kann eine Signaleingangsschnittstelle des zweiten Halbleiterchips 120, die an einer Seite des zweiten Halbleiterchips 120 gegenüberliegend zu dem ersten Halbleiterchip 110 angeordnet ist, z.B. mit einer Ausgangsschnittstelle des ersten Halbleiterchips 110 verbunden sein.
  • Optional können zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben erwähnten Aspekte der erste Halbleiterchip 110 und der zweite Halbleiterchip 120 dieselbe laterale Chipgröße oder Chipbereich aufweisen. Durch Verwenden von Halbleiterchips mit gleicher Größe kann ein Wafer mit ersten Halbleiterchips an einem Wafer mit zweiten Halbleiterchips gebondet werden. Auf diese Weise kann eine Mehrzahl von Halbleiterbauelementen gleichzeitig gebildet werden, sodass die Kosten zum Herstellen eines vorgeschlagenen Halbleiterbauelements wesentlich reduziert werden können.
  • Z.B. kann der zweite Halbleiterchip 120 ein Flip-Chip sein, der zumindest eine Eingangsschnittstelle aufweist, die an der Seite des zweiten Halbleiterchips 120 angeordnet ist, die dem ersten Halbleiterchip 110 zugewandt ist.
  • Optional können alternativ oder zusätzlich zu einem oder mehreren Aspekten der erste Halbleiterchip 110 und/oder der zweite Halbleiterchip 120 zumindest ein durchgehendes Siliziumdurchgangsloch (TSV; Through Silicon Via) zum Bereitstellen eines Signals, das durch das Signalverarbeitungsmodul verarbeitet wird, an eine Ausgangsschnittstelle des Halbleiterbauelements 100 aufweisen. Z.B. kann eine Ausgangsschnittstelle des Halbleiterbauelements 100 auf einer Rückseite (gegenüberliegend zu der Hauptseite) des ersten Halbleiterchips 110 implementiert sein.
  • Um ein Signal an der Ausgangsschnittstelle an der Rückseite des ersten Halbleiterbauelements 110 bereitzustellen, kann der erste Halbleiterchip 110 ein Siliziumdurchgangsloch (TSV; Through Silicon Via) aufweisen, das eine elektrische Verbindung von der Hauptseite 114 zu der Rückseite des ersten Halbleiterchips 110 bereitstellt.
  • Ferner kann der zweite Halbleiterchip 120 zusätzlich oder alternativ ein Siliziumdurchgangsloch (TSV) z.B. zum elektrischen Verbinden des Signalverarbeitungsmoduls, das auf einer Seite des zweiten Halbleiterbauelements 120 gegenüberliegend zu dem ersten Halbleiterbauelement 110 angeordnet ist, mit dem ersten Halbleiterbauelement 110 aufweisen.
  • Ein Siliziumdurchgangsloch (TSV) kann ein Loch durch ein Halbleitersubstrat sein, das mit einem elektrisch leitfähigen Material gefüllt ist, das elektrisch von dem Halbleitersubstrat durch eine Isolierschicht isoliert ist.
  • Optional kann das Halbleiterbauelement 100 zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben erwähnten Aspekte einen Leiterrahmen aufweisen. Der Leiterrahmen kann an einer Rückseite (gegenüberliegend zu der Hauptseite) des ersten Halbleiterchips 110 befestigt sein. Ein Leiterrahmen kann z.B. eine oder mehrere Metallanschlussleitungen zum Bereitstellen von einem oder mehreren elektrischen Signalen oder Versorgungsspannungen von dem Halbleiterbauelement an ein externes Bauelement oder von einem externen Bauelement an das Halbleiterbauelement 100 aufweisen.
  • Der Leiterrahmen kann zumindest eine Anschlussfläche aufweisen, die mit einer Ausgangsschnittstelle des ersten Halbleiterchips 110 verbunden ist, die an der Rückseite des ersten Halbleiterchips 110 angeordnet ist. Auf diese Weise kann ein verarbeitetes Ausgangssignal, das durch das Signalverarbeitungsmodul erzeugt wird, z.B. an ein externes Bauelement bereitgestellt werden.
  • Die Ausgangsschnittstelle, die an der Rückseite des ersten Halbleiterchips 110 angeordnet ist, kann durch ein Siliziumdurchgangsloch (TSV) mit einer Ausgangsschnittstelle des zweiten Halbleiterchips 120 verbunden sein. Alternativ kann die zumindest eine Anschlussfläche direkt mit dem zweiten Halbleiterchip 120 z.B. durch einen Drahtbond verbunden sein. Wiederum alternativ oder zusätzlich kann die zumindest eine Anschlussfläche des Leiterrahmens mit einer Ausgangsschnittstelle des ersten Halbleiterchips 110, die an der Hauptseite 114 des ersten Halbleiterchips 110 angeordnet ist, durch einen Drahtbond verbunden sein.
  • Der Leiterrahmen kann ein Loch aufweisen, das durch den Leiterrahmen reicht und z.B. gegenüberliegend zu dem bewegbaren Mikrofonelement 112 angeordnet ist. Auf diese Weise kann ein Zugang zu dem bewegbaren Mikrofonelement 112 für akustische Wellen durch den Leiterrahmen bereitgestellt werden.
  • Optional weist das Halbleiterbauelement 100 zusätzlich oder alternativ zu einem oder mehreren der oben erwähnten Aspekte eine Schaltungsplatine (z.B. gedruckte Schaltungsplatine, PCB; PCB = Printed Circiut Board) auf. Der Leiterrahmen kann an der Schaltungsplatine befestigt sein. Ein Zwischenraum zwischen dem Leiterrahmen und der Schaltungsplatine kann vollständig um das Loch abgedichtet sein, wodurch ein eingeschlossenes Rückseitenvolumen bereitgestellt wird. Ein Zugang für akustische Wellen zu dem bewegbaren Mikrofonelement 112 kann z.B. durch ein Loch durch das zweite Halbleiterbauelement 120 bereitgestellt sein. Alternativ kann der Zwischenraum zwischen dem Leiterrahmen und der Schaltungsplatine um das Loch des Leiterrahmens mit der Ausnahme eines Teils des Zwischenraums abgedichtet sein, was eine Richtwirkung einer Funktion des Mikrofonmoduls verursacht (z.B. Implementieren von Mikrofonen, die eine unterschiedliche Empfindlichkeit in unterschiedlichen Richtungen aufweisen). Anders ausgedrückt kann die Abdichtung um das Loch des Leiterrahmens einen Schlitz aufweisen, der an einer Seite offengelassen ist. Die verbleibenden Seiten können durch Löten des Leiterrahmens an die Schaltungsplatine abgedichtet sein. Anders ausgedrückt kann ein Zwischenraum zwischen dem Leiterrahmen und der Schaltungsplatine um das Loch des Leiterrahmens mit der Ausnahme einer Öffnung abgedichtet sein, die in einer bevorzugten Empfindlichkeitsrichtung angeordnet ist.
  • 2A zeigt einen schematischen Querschnitt und 2B zeigt eine schematische Draufsicht eines Halbleiterbauelements 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Implementierung des Halbleiterbauelements 200 ist ähnlich zu der Implementierung, die in 1 gezeigt ist. Das Halbleiterbauelement 200 umfasst einen ersten Halbleiterchip 110 mit einem bewegbaren Mikrofonelement 112 eines Mikrofonmoduls und einen zweiten Halbleiterchip 120 mit einem Signalverarbeitungsmodul. Ferner umfasst das Halbleiterbauelement 200 einen Leiterrahmen 230, der an dem ersten Halbleiterbauelement 110 befestigt ist, und eine Formmassestruktur 240, die den ersten Halbleiterchip 110, den zweiten Halbleiterchip 120 und den Leiterrahmen 230 teilweise einschließt. Der zweite Halbleiterchip 120 weist ein Loch 222 durch den Halbleiterchip auf, das sich auch durch die Formmassestruktur 240 erstreckt. Das Loch 222 durch den zweiten Halbleiterchip 120 und die Formmassestruktur 240 stellt ein großes oder annähernd unendliches Rückvolumen bereit oder stellt einen Zugang für akustische Wellen zu dem bewegbaren Mikrofonelement 112 bereit. Ferner weist der zweite Halbleiterchip 120 einen Hohlraum 226 (z.B. implementiert durch Ätzen des Halbleitersubstrats des zweiten Halbleiterchips) über dem oder in der Region des bewegbaren Mikrofonelements 112 auf, um eine ausreichende Bewegung des bewegbaren Mikrofonelements 112 (z.B. MEMS-Membran) zu ermöglichen. Der zweite Halbleiterchip 120 weist ein Signalverarbeitungsmodul auf, das eine ASIC (Application-Specific Integrated Circuit; anwendungsspezifische, integrierte Schaltung) darstellt, und der erste Halbleiterchip 110 weist ein Mikrofonmodul mit einer MEMS-Membran auf, das z.B. ein MEMS-Mikrofon implementiert. Verbindungsschnittstellen des ersten Halbleiterchips 110 können mit Verbindungsschnittstellen 224 (z.B. Eingangs- und/oder Ausgangs-Anschlussfläche) des zweiten Halbleiterchips 120 basierend auf einer Flip-Chip-Anordnung verbunden sein. Ferner können Verbindungsschnittstellen des ersten Halbleiterchips 110 mit Anschlussflächen des Leiterrahmens 230 durch Drähte 232 verbunden sein, die z.B. durch Drahtbonden implementiert sind. Der Leiterrahmen 230 kann ein Loch 231 durch den Leiterrahmen 230 aufweisen, das gegenüberliegend zu dem bewegbaren Mikrofonelement 112 angeordnet ist. Durch Implementieren des Lochs 231 durch den Leiterrahmen 230 kann z.B. ein großes oder annähernd unendliches Rückvolumen oder ein Zugang für akustische Wellen zu dem bewegbaren Mikrofonelement 112 bereitgestellt werden.
  • Anders ausgedrückt zeigen 2A und 2B ein Beispiel einer Stapelkonfiguration mit einem Flip-Chip und einer Drahtbondverbindung in einem Querschnitt und in einer Draufsicht. Die ASIC des zweiten Halbleiterchips ist implementiert mit einer Öffnung, um ein (annähernd) unendliches Rückvolumen zu öffnen, einer außermittigen Öffnung für eine leichte Handhabung beim Chipbonden DB (die bond) und/oder Gehäuse-Nehmen- und -Platzieren (package pick-and-place) bei einer Oberflächenbefestigungstechnik SMT (Surface Mount Technology) und einer Anschlussfläche-zu-Anschlussfläche-Zwischenverbindung, um einen kleinen Zwischenraum zu ermöglichen, um z.B. das Einsickern einer Epoxidformmasse EMC (Epoxi Molding Compound) einzuschränken. Die Formung kann mit einem langsamen und niedrigen kompakten Druck und/oder größerer Füllstoffgröße ausgeführt werden, um z.B. das Einsickern von EMC in MEMS zu verhindern (Mikroelektromechanisches System, dargestellt durch das bewegbare Mikrofonelement). Der Leiterrahmen weist eine z.B. Mittelöffnung auf, um das (annähernd) unendliche Rückvolumen zu öffnen. Die Verbindung zwischen dem ersten Halbleiterchip (MEMS) mit der Anschlussleitung (Leiterrahmen) ist durch einen Drahtbond WB (Wire Bond) implementiert. Die Signalverarbeitung kann an der ASIC ausgeführt werden und kann zurück zu dem MEMS-Chip gesendet werden. Die Masseanschlussfläche (z.B. Eckanschlussfläche) kann so implementiert sein, dass die Anschlussflächenoberfläche nur an einer Seite freiliegend ist (z.B. zum Zweck der Abschirmung der Masseverbindung).
  • 3A zeigt einen schematischen Querschnitt und 3B eine schematische Draufsicht eines Halbleiterbauelements 300 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Implementierung des Halbleiterbauelements 300 ist ähnlich zu der Implementierung, die in 2A und 2B gezeigt ist. Der erste Halbleiterchip 110 ist jedoch an dem Leiterrahmen 230 basierend auf einer Flip-Chip-Anordnung anstelle des Drahtbondens befestigt, das in 2A und 2B gezeigt ist. Ferner weisen der erste Halbleiterchip 110 und der zweite Halbleiterchip 120 dieselbe Chipgröße auf. Der erste Halbleiterchip 110 weist Siliziumdurchgangslöcher (TSVs) 312 auf, um Signale von dem ersten Halbleiterchip 110 und/oder dem zweiten Halbleiterchip 120 an den Leiterrahmen bereitzustellen. Zusätzlich dazu weist der erste Halbleiterchip 110 einen Hohlraum unter dem bewegbaren Mikrofonelement 112 mit einem Loch 314 zu der Rückseite des ersten Halbleiterchips 110 auf, um das Rückvolumen zu vergrößern oder einen Zugang für akustische Wellen zu dem bewegbaren Mikrofonelement 112 zu ermöglichen (z.B. MEMS-Membran). Das Loch 314 zwischen dem Hohlraum und der Rückseite des ersten Halbleiterchips 110 weist eine wesentlich kleinere Größe auf als das bewegbare Mikrofonelement 112. Ein schnell aushärtender Kleber 350 (z.B. Snap-Cure-Kleber) wird verwendet, um den Zwischenraum zwischen dem ersten Halbleiterchip 110 und dem Leiterrahmen 230 um das Loch 314 an der Rückseite des ersten Halbleiterchips 110 abzudichten.
  • Z.B. zeigen 3A und 3B einen Stapel mit Siliziumdurchgangslöchern (TSVs) und einem Zwei-Flip-Chip-FC-Konzept in einer Querschnittsansicht und einer Draufsicht (Gehäuse). Ähnlich zu dem Halbleiterbauelement, das in 2A und 2B gezeigt ist, weist der Leiterrahmen eine Öffnung 231 an einer Anschlussfläche auf und die ASIC weist ebenfalls eine Öffnung 222 auf (z.B. um das Rückvolumen zu öffnen). Ferner kann das Formen durch ein Folien-unterstütztes Formen ausgeführt werden, z.B. um sicherzustellen, dass die Öffnung (des zweiten Halbleiterchips) nicht blockiert wird. Auf diese Weise wird das Halbleitermaterial (z.B. Silizium, Si) nicht direkt oben freigelegt, um z.B. eine robuste Handhabung zu ermöglichen. Die Verbindung zwischen dem ersten Halbleiterchip 110 und dem zweiten Halbleiterchip 120 ist durch eine Anschlussfläche-(ASIC)-zu-Anschlussfläche-(MEMS)-Verbindung implementiert. Ferner implementieren Siliziumdurchgangsloch-(TSV)-Verbindungen 312 und Flip-Chip-Zwischenverbindungen 324 (z.B. kurze Kupfer-Cu-Säule) eine elektrische Verbindung mit dem Leiterrahmen 240. Die Chips weisen dieselbe Chipgröße auf. Auf diese Weise kann ein Wafer-zu-Wafer-Bonden ermöglicht werden, was eine hohe Genauigkeit sicherstellen kann und einmal Chipbonden sparen kann. Ferner kann während dem Chipbonden die ASIC-Wafer-Rückseite behandelt werden und das MEMS kann geschützt werden. Daher kann z.B. ein normaler Chipbond-Prozess verwendet werden. Der erste Halbleiterchip 110 weist bei einem Ausführungsbeispiel eine T-förmige (Hohlraum unter dem bewegbaren Mikrofonelement und Loch zu der Rückseite) Öffnung auf. Auf diese Weise kann ein robuster Chipplatzierungsprozess ermöglicht werden (z.B. Rahmenanschlussfläche trifft nicht MEMS-Öffnungs-Seitenwände), eine erhöhte Chip-Festigkeit kann bereitgestellt werden, der Chip kann dünner als 400 µm sein (und trotzdem ein ausreichendes Rückvolumen bereitstellen), wobei sowohl Vorderseite als auch Rückseite Öffnungen aufweisen und/oder ein dünnerer Chip kann kürzere Siliziumdurchgangslöcher (TSVs) zu Ätzen aufweisen.
  • 4 zeigt einen schematischen Querschnitt eines Halbleiterbauelements 400 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Implementierung des Halbleiterbauelements 400 ist ähnlich zu der in 2A und 2B gezeigten Implementierung. Der zweite Halbleiterchip 120 ist jedoch elektrisch mit dem ersten Halbleiterchip 110 durch Drahtbonden und nicht eine Flip-Chip-Anordnung verbunden. Auf diese Weise können Siliziumdurchgangslöcher (TSVs) vermieden werden, da die Anschlussflächen des zweiten Halbleiterchips 120 durch Drähte 432 mit Anschlussflächen des ersten Halbleiterchips 110 verbunden sind und Anschlussflächen des ersten Halbleiterchips 110 mit dem Leiterrahmen 230 durch Drähte 232 verbunden sind. Ferner kann ein schnell aushärtender Kleber 450 verwendet werden, um den zweiten Halbleiterchip 120 an dem ersten Halbleiterchip 110 zu befestigen. Der schnell aushärtende Kleber 450 kann den Zwischenraum zwischen dem ersten Halbleiterchip 110 und dem zweiten Halbleiterchip 120 abdichten, um die MEMS-Membran (bewegbares Mikrofonelement) zu schützen. Ferner ist der Leiterrahmen 230 an einer Schaltungsplatine 430 (z.B. Verbraucher-PCB) durch Lötverbindungen 434 befestigt. Die Schaltungsplatine 430 kann Teil des Halbleiterbauelements 400 sein oder kann durch ein externes Bauelement oder eine Anwendung unter Verwendung des Halbleiterbauelements 400 bereitgestellt werden.
  • Z.B. zeigt 4 ein Konzept für einen Stapel mit Drahtbonden WB und Formen durch eine Querschnittsansicht. Der zweite Halbleiterchip 120 weist eine Schaltungsanordnung auf demselben auf und die Schallportöffnung 222 kann z.B. klein werden, um Flächenverschwendung zu minimieren. Ein Abstandhalterkleber 450 zwischen dem ersten Halbleiterchip 110 und dem zweiten Halbleiterchip 120 kann verwendet werden, um einen Zwischenraum beizubehalten. Wenn der Abstandhalterkleber einen ausreichenden Zwischenraum sicherstellen kann, kann z.B. ein Rückätzen der ASIC (Hohlraum an der Rückseite der ASIC über dem bewegbaren Mikrofonelement) vermieden werden oder ist nicht notwendig. Ferner kann ein Abstandhalterkleber 350 zwischen dem ersten Halbleiterchip 110 und dem Leiterrahmen 230 verwendet werden, um einen Zwischenraum beizubehalten. Zusätzlich dazu kann ein Raum zwischen dem Gehäuse (Leiterrahmen; Lead Frame) und der gedruckten Schaltungsplatine 430 auch als ein Rückvolumen verwendet werden (z.B. omnidirektionaler Fall). Der erste Halbleiterchip 110 kann eine größere laterale Größe aufweisen als eine Mittelanschlussfläche mit der Öffnung 231 des Leiterrahmens 230, sodass die Größe des Gehäuses klein gehalten werden kann. Anders ausgedrückt kann der Chip z.B. über die Mittelanschlussfläche des Leiterrahmens hängen, wegen der geringen Grundfläche.
  • 5 zeigt einen schematischen Querschnitt eines Halbleiterbauelements 500 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Implementierung des Halbleiterbauelements 500 ist ähnlich zu der in 4 gezeigten Implementierung. Jedoch ist der Halbleiterchip 120 ohne einen Hohlraum oder ein Rückätzen an der Seite implementiert, die dem bewegbaren Mikrofonelement zugewandt ist, da der Zwischenraum zwischen dem ersten Halbleiterchip 110 und dem zweiten Halbleiterchip 120 aufgrund des Abstandhalterklebers 450 zwischen den Chips ausreichend groß ist.
  • 6A zeigt eine schematische Draufsicht eines möglichen Leiterrahmens 230 für das Halbleiterbauelement, das in 5 gezeigt ist. Der Leiterrahmen 230 weist eine Mittelanschlussfläche 610 (Gehäusemittelanschlussfläche) mit einem Loch 231 und vier Eckanschlussflächen 620 auf.
  • Ferner zeigen 6B und 6C schematische Darstellungen von Lötstrukturen auf dem Schallport (PCB-Anschlussflächenimplementierung), z.B. mit einer direktionalen und einer omnidirektionalen Möglichkeit. 6B zeigt eine direktionale Implementierung mit einer teilweise abgedichteten Portanschlussfläche 610. Nur drei Kanten sind gelötet. Schallwellen können von der vierten Seite (offene Seite) eintreten. Die Schallwellen können eine gute Verzögerung zwischen der oberen und unteren Schallplatine aufweisen, da die Implementierung des oberen Ports (Loch durch den zweiten Halbleiterchip) wie ein Kanal sein kann, der dem Schall zu der MEMS-Membran (schneller und direkt) richtet. Ferner kann mehr Impedanz an dem unteren Port erzeugt werden durch Einführen von mehr Lötanschlussfläche und Restriktionen für Schallbewegung bei der Herstellung der Mikrofonrichtung. Für die omnidirektionale Implementierung kann die Portanschlussfläche vollständig abgedichtet sein, wie in 6C gezeigt ist. Die Anschlussflächen an der Schaltungsplatine 630 (z.B. Verbraucher-PCB) der omnidirektionalen Implementierung umgeben das Loch 231 der Mittelanschlussfläche 610 des Leiterrahmens vollständig, während eine Seite (oder ein Teil einer Seite) durch die Anschlussflächen an der Schaltungsplatine 630 bei der direktionalen Implementierung offengelassen ist, wie z.B. in 6B gezeigt ist.
  • 7 zeigt einen schematischen Querschnitt eines Halbleiterbauelements 700 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Implementierung des Halbleiterbauelements 700 ist ähnlich zu der in 5 gezeigten Implementierung. Der erste Halbleiterchip 110 und der zweite Halbleiterchip 120 sind jedoch durch eine Abdeckung 710 (z.B. Metallabdeckung) und nicht eine Formmasse eingeschlossen. Der Leiterrahmen 230 weist zusätzliche Anschlussflächen oder einen Ring (Masseverbindungsring) zum elektrischen Verbinden der Abdeckung 710 mit einem Referenzpotenzial (z.B. Masse) auf. Der Leiterrahmen 230 ist als ein vorgeformter Rahmen z.B. mit einer Formmasse 720 zwischen den Anschlussflächen implementiert. Z.B. zeigt 7 ein Konzept für einen Stapel mit Drahtbonden WB und Metallabdeckung in einem Querschnitt.
  • Die Öffnung durch den zweiten Halbleiterchip 120 ermöglicht eine Vergrößerung des Rückseitenvolumens des bewegbaren Mikrofonelements 112 zu dem Volumen, das durch die Abdeckung 710 eingeschlossen ist. Akustische Wellen können das bewegbare Mikrofonelement 112 durch die Öffnung oder das Loch 231 innerhalb der Mittelanschlussfläche des Leiterrahmens 230 erreichen.
  • 8 zeigt einen schematischen Querschnitt eines Halbleiterbauelements 800 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Implementierung des Halbleiterbauelements 800 ist ähnlich zu dem Halbleiterbauelement, das in 7 gezeigt ist. Der zweite Halbleiterchip 120 bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch wesentlich kleiner als der erste Halbleiterchip 110. In diesem Fall stellt der erste Halbleiterchip 110 ausreichend Raum bereit, um den zweiten Halbleiterchip 120 neben dem bewegbaren Mikrofonelement 112 anzuordnen. Daher kann der zweite Halbleiterchip 120 ohne das Loch durch den zweiten Halbleiterchip 120 implementiert sein. Das bewegbare Mikrofonelement 112 kann durch die Abdeckung 710 geschützt sein und ein großes Rückseitenvolumen kann z.B. durch das Volumen bereitgestellt sein, das durch die Abdeckung 710 eingeschlossen ist. Z.B. zeigt 8 ein Konzept für einen Stapel (z.B. Schrumpf-ASIC) mit Drahtbonden WB 432, 232 und einer Metallabdeckung in einer Querschnittsansicht.
  • 9 zeigt eine schematische Draufsicht und 10 zeigt einen schematischen Querschnitt der Leiterrahmen 230, die für die Halbleiterbauelemente verwendbar sind, die in 3A, 3B, 4 und 5 gezeigt sind. Zwei Leiterrahmen 230, die immer noch miteinander verbunden sind, sind gezeigt. Jeder Leiterrahmen 230 weist eine Mittelanschlussfläche 610 mit einer Öffnung 231 auf. Ferner weist jeder Leiterrahmen 230 Anschlussflächen 620 (vier Eckanschlussflächen) für ein Flip-Chip-FC-Bonden auf. Die Anschlussflächen können ein Halbätzen 922 zum Erweitern der Anschlussleitung aufweisen, falls notwendig (z.B. kleine Chipgröße, größerer Gehäuse-Anschlussflächen-Abstand) und/oder eine Nicht-Halb-Ätz-Anschlussleitung 924, die zur Masseverbindung verwendet werden kann, wenn möglicherweise eine Abschirmung notwendig ist, oder kann z.B. nach einem Gehäusesägen nur an einer Seite freiliegend sein (z.B. x- oder y-Richtung). 9 und 10 zeigen ein Konzept für einen Entwurf eines möglichen Leiterrahmens (TSNP, Thin Small None-Leaded Package, dünnes, kleines nicht mit Anschlussleitungen versehenes Gehäuse).
  • 11 zeigt eine schematische Draufsicht eines möglichen Leiterrahmens 230 für ein Halbleiterbauelement, das in 7 und 8 gezeigt ist. Der Leiterrahmen 230 ist ähnlich zu dem Leiterrahmen, der in 9 und 10 gezeigt ist, weist jedoch einen zusätzlichen Masseverbindungsring 1030 auf. Ferner ist eine Seitenansicht 1040 des Halbätzens von oben freiliegend von unten dargestellt. Bei diesem Beispiel kann z.B. ein Vorschnitt ausgeführt werden, um von Masseringen zu isolieren. Ferner sind Seitenansichten 1050 des Halbätzens von unten dargestellt, um den vollen Massering vollständig von oben zu haben, um vollständig mit der Metallabdeckung nach dem Rückfließen abzudichten.
  • Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Leiterrahmen-Stapelsilizium-Si-Mikrofongehäuse mit ASIC-Öffnung und Flexibilität an akustischen Ports und Rückvolumen an PCB oder ein Leiterrahmen-Stapelsilizium-Si-Mikrofongehäuse mit (annähernd) unendlichem Rückvolumen. Ein vorgeschlagenes Bauelement kann ein teures Laminat-basiertes Siliziummikrofongehäuse, eine große Standfläche mit Seite-an-Seite-Konfiguration, eine relativ lange Prozesszeit mit Drahbonden, Mehrfach-Chip-Bonden und/oder Globe-Top-Formen und/oder ein relativ begrenztes Rückvolumen ersetzen. Ein vorgeschlagenes Siliziummikrofon kann Leiterrahmen-basiert sein und MEMS und ASIC stapeln. Das Leiterrahmen-basierte Konzept (z.B. TSNP PPF, Thin Small None-Leaded Package Pre-Plated Frame; dünnes, kleines nicht mit Anschlussleitungen versehenes Gehäuse, vorplattierter Rahmen) kann sehr kostengünstig sein. Die Stapelkonfiguration kann eine kleinere Grundfläche bereitstellen und die ASIC selbst kann verwendet werden, um das MEMS z.B. von der Formmasse abzudichten. Ferner kann die Möglichkeit eines Wafer-zu-Wafer-Bondens durch Entwerfen derselben Chipgröße für MEMS (erster Halbleiterchip) und ASIC (zweiter Halbleiterchip) bereitgestellt werden, um nur einmaliges Chipbonden DB an dem Rückende BE (Back End) zu haben. Die ASIC mit einer Öffnung kann die Möglichkeit bieten, sowohl einen oberen als auch unteren akustischen Port zu haben und/oder eine Auswahl z.B. zum Abdichten der unteren Anschlussfläche. Auf diese Weise kann mehr Rückvolumen aufgrund der Verwendung des Volumens zwischen Gehäuse und PCB bereitgestellt werden. Ferner, mit Selektivität, kann dasselbe Siliziummikrofon-Gehäuse (Si mic-Gehäuse) als ein direktionales oder omnidirektionales Siliziummikrofon mit unterschiedlichem (kundenspezifischem) PCB-Anschlussflächen-Layoutentwurf oder -Empfehlung verwendet werden. Auf diese Weise können die Gehäusevarianten verringert werden und ein besserer Größenvorteil kann bereitgestellt werden.
  • Ein vorgeschlagenes Modul mit integriertem, passivem Gehäuse kann kostengünstiger sein (z.B. direktes Material und Anordnung) und kann z.B. ein besseres Verhalten bereitstellen. Ein Leiterrahmen-basiertes Siliziummikrofon mit gestapeltem MEMS und ASIC mit Flip-Chip-Zwischenverbindung kann bereitgestellt werden. Die ASIC kann mit einer Öffnung implementiert sein, um z.B. ein Rückseitenvolumen zu öffnen. Mit einer ASIC-Öffnung in der Chip-Mitte kann das Rückvolumen annähernd zur Unendlichkeit geöffnet werden, was das Verhalten verbessern kann. Ferner können weniger Häusungsprozessschritte notwendig sein, was zu niedrigeren Betriebskosten und einem besseren Ertrag führt.
  • 12 zeigt einen schematischen Querschnitt eines Halbleiterbauelements 1200 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Halbleiterbauelement 1200 weist ein Mikrofonmodul auf, das auf einem ersten Halbleiterchip 1210 implementiert ist, und ein Signalverarbeitungsmodul, das auf einem zweiten Halbleiter 1220 implementiert ist. Der zweite Halbleiterchip 1220 ist an einer ersten Seite des ersten Halbleiterchips 1210 befestigt. Ferner ist ein Leiterrahmen 1230 an einer zweiten Seite des ersten Halbleiterchips 1210 befestigt.
  • Durch Befestigen des Signalverarbeitungschips an dem Mikrofonchip und Verwenden eines Leiterrahmens kann das Halbleiterbauelement 1200 mit geringem Flächenverbrauch und niedrigen Kosten implementiert werden.
  • Das Mikrofonmodul kann zumindest ein bewegbares Mikrofonelement aufweisen und kann an der ersten Seite (wie in 1 gezeigt ist) oder der zweiten Seite angeordnet sein. Im Vergleich zu dem in 1 gezeigten Beispiel kann das bewegbare Mikrofonelement alternativ an der zweiten Seite des ersten Halbleiterchips 1210 angeordnet sein. Weitere Details und Aspekte (z.B. im Hinblick auf das Mikrofonmodul, den ersten Halbleiterchip, den zweiten Halbleiterchip, das Signalverarbeitungsmodul oder den Leiterrahmen) werden in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt (z.B. 1).
  • Das Halbleiterbauelement 1200 kann ein oder mehrere zusätzliche, optionale Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten entsprechen, die in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschrieben wurden.
  • Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Mikrofonbauelement, das ein Halbleiterbauelement gemäß dem beschriebenen Konzept oder einem oder mehreren der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweist. Anders ausgedrückt kann ein Halbleiterbauelement gemäß dem beschriebenen Konzept oder einem oder mehreren der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ein Mikrofon darstellen oder implementieren. Z.B. kann das Mikrofon ein Siliziummikrofon sein, was anzeigt, dass z.B. zumindest der erste Halbleiterchip ein Siliziumchip ist. Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Mobiltelefon, ein Laptop, einen Kopfhörer oder ein Tablet, das ein Halbleiterbauelement gemäß dem beschriebenen Konzept oder einem oder mehreren der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweist.
  • 13 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 1300 zum Bilden eines Halbleiterbauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Halbleiterbauelement weist ein Mikrofonmodul auf, das auf einem ersten Halbleiterchip implementiert ist, und ein Signalverarbeitungsmodul, das auf einem zweiten, unterschiedlichen Halbleiterchip implementiert ist. Ferner weist das Mikrofonmodul ein bewegbares Mikrofonelement auf, das an einer Hauptseite des ersten Halbleiterchips angeordnet ist. Das Verfahren 1300 weist das Befestigen 1330 des zweiten Halbleiterchips an der Hauptseite des ersten Halbleiterchips auf.
  • Durch Befestigen des zweiten Halbleiterchips an dem ersten Halbleiterchip kann ein Halbleiterbauelement mit geringem Flächenverbrauch bereitgestellt werden.
  • Der erste Halbleiterchip und/oder der zweite Halbleiterchip können extern gebildet sein und für die Befestigung bei 1330 bereitgestellt sein, oder der erste Halbleiterchip und/oder der zweite Halbleiterchip können vor der Befestigung bei 1330 gebildet werden. Anders ausgedrückt kann das Verfahren 1300 optional das Bilden eines Mikrofonmoduls bei 1310 auf einem ersten Halbleiterchip und optional das Bilden eines Verarbeitungsmoduls bei 1320 auf einem zweiten Halbleiterchip aufweisen.
  • Das Verfahren 1300 kann einen oder mehrere zusätzliche, optionale Schritte aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten entsprechen, die in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschrieben wurden.
  • 14 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 1400 zum Bilden eines Halbleiterbauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 1400 weist eine Voranordnung bei 1410 des ersten Halbleiterchips und/oder des zweiten Halbleiterchips und ein erstes Chipbonden DB1 bei 1420 des zweiten Halbleiterchips an den ersten Halbleiterchip auf. Ferner weist das Verfahren 1400 ein Kleberaushärten bei 1430 und ein zweites Chipbonden DB2 bei 1440 des ersten Halbleiterchips an einen Leiterrahmen auf. Zusätzlich dazu weist das Verfahren 1400 ein Drahtbonden bei 1450 und ein Formen und Lasermarkieren bei 1460 auf. Nachfolgend kann das Gehäuse bei 1470 gesägt werden und ein leitfähiges Tintenspray (Abschirmung) kann implementiert und bei 1480 ausgehärtet werden. Ferner kann Sichten, Testen und/oder Abgreifen bei 1490 ausgeführt werden.
  • Auf diese Weise kann ein Prozessfluss für einen Stapel mit Drahtbonden implementiert werden.
  • 15 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 1500 zum Bilden eines Halbleiterbauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 1500 weist eine Voranordnung bei 1510 von ersten Halbleiterchips und zweiten Halbleiterchips und ein Wafer-zu-Wafer-Bonden bei 1520 des Wafers mit ersten Halbleiterchips und des Wafers mit den zweiten Halbleiterchips auf. Ferner weist das Verfahren 1500 ein Chipbonden DB bei 1530 des ersten Halbleiterchips an den Leiterrahmen und eine Formung und Lasermarkierung bei 1540 auf. Ferner weist das Verfahren 1500 ein Gehäusesägen bei 1550 und Implementieren eines leitfähigen Tintensprays (Abschirmung) und Aushärten bei 1560 auf. Ferner kann das Verfahren 1500 Sichten, Test und Abgreifen bei 1570 aufweisen.
  • Auf diese Weise kann ein Prozessfluss für einen Stapel mit Siliziumdurchgangslöchern (TSVs) und Flip-Chip FC bereitgestellt werden.
  • Das in 14 und 15 gezeigte Verfahren kann eine geringe Anzahl von Prozessschritten erfordern, was zu niedrigeren Betriebskosten und weniger Ertragsverlust führt.
  • Beispiele können weiterhin ein Computerprogramm mit einem Programmcode zum Durchführen eines der obigen Verfahren bereitstellen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder Prozessor ausgeführt wird. Ein Fachmann würde leicht erkennen, dass Schritte verschiedener oben beschriebener Verfahren durch programmierte Computer durchgeführt werden können. Hierbei sollen einige Beispiele auch Programmspeichervorrichtungen, z.B. Digitaldatenspeichermedien abdecken, die maschinen- oder computerlesbar sind und maschinenausführbare oder computerausführbare Programme von Anweisungen codieren, wobei die Anweisungen einige oder alle der Handlungen der oben beschriebenen Verfahren durchführen. Die Programmspeichervorrichtungen können z.B. Digitalspeicher, magnetische Speichermedien wie beispielsweise Magnetplatten und Magnetbänder, Festplattenlaufwerke oder optisch lesbare Digitaldatenspeichermedien sein. Auch sollen die Beispiele Computer programmiert zum Durchführen der Handlungen der oben beschriebenen Verfahren oder (feld-) programmierbare Logik-Arrays ((F)PLA - (Field) Programmable Logic Arrays) oder (feld-) programmierbare Gate-Arrays ((F)PGA - (Field) Programmable Gate Arrays) programmiert zum Durchführen der Handlungen der oben beschriebenen Verfahren abdecken.
  • Durch die Beschreibung und Zeichnungen werden nur die Grundsätze der Offenbarung dargestellt. Es versteht sich daher, dass der Fachmann verschiedene Anordnungen ableiten kann, die, obwohl sie nicht ausdrücklich hier beschrieben oder dargestellt sind, die Grundsätze der Offenbarung verkörpern und in ihrem Sinn und Rahmen enthalten sind. Weiterhin sollen alle hier aufgeführten Beispiele grundsätzlich nur Lehrzwecken dienen, um den Leser beim Verständnis der Grundsätze der Offenbarung und der durch den (die) Erfinder beigetragenen Konzepte zur Weiterentwicklung der Technik zu unterstützen, und sollen als ohne Begrenzung solcher besonders aufgeführten Beispiele und Bedingungen dienend aufgefasst werden. Weiterhin sollen alle hiesigen Aussagen über Grundsätze, Aspekte und Beispiele der Offenbarung wie auch besondere Beispiele derselben deren Entsprechungen umfassen.
  • Als „Mittel für...“ (Durchführung einer gewissen Funktion) bezeichnete Funktionsblöcke sind als Funktionsblöcke umfassend Schaltungen zu verstehen, die jeweils zum Durchführen einer gewissen Funktion eingerichtet sind. Daher kann ein „Mittel für etwas“ ebenso als „Mittel eingerichtet für oder geeignet für etwas“ verstanden werden. Ein Mittel eingerichtet zum Durchführen einer gewissen Funktion bedeutet daher nicht, dass ein solches Mittel notwendigerweise die Funktion durchführt (in einem gegebenen Zeitmoment).
  • Funktionen verschiedener in den Figuren dargestellter Elemente einschließlich jeder als „Mittel“, „Mittel zur Bereitstellung eines Sensorsignals“, „Mittel zum Erzeugen eines Sendesignals“ usw. bezeichneter Funktionsblöcke können durch die Verwendung dedizierter Hardware wie beispielsweise „eines Signalanbieters“, „einer Signalverarbeitungseinheit“, „eines Prozessors“, „einer Steuerung“, usw. wie auch als Hardware fähig der Ausführung von Software in Verbindung mit zugehöriger Software bereitgestellt werden. Weiterhin könnte jede hier als „Mittel“ beschriebene Instanz als „ein oder mehrere Module“, „eine oder mehrere Vorrichtungen“, „eine oder mehrere Einheiten“, usw. implementiert sein oder diesem entsprechen. Bei Bereitstellung durch einen Prozessor können die Funktionen durch einen einzigen dedizierten Prozessor, durch einen einzelnen geteilten Prozessor oder durch eine Vielzahl einzelner Prozessoren bereitgestellt werden, von denen einige geteilt sein können. Weiterhin soll ausdrückliche Verwendung des Begriffs „Prozessor“ oder „Steuerung“ nicht als ausschließlich auf zur Ausführung von Software fähige Hardware bezogen ausgelegt werden, und kann implizit ohne Begrenzung Digitalsignalprozessor- (DSP-) Hardware, Netzprozessor, anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC - Application Specific Integrated Circuit), feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA - Field Programmable Gate Array), Nurlesespeicher (ROM - Read Only Memory) zum Speichern von Software, Direktzugriffsspeicher (RAM - Random Access Memory) und nichtflüchtige Speicherung einschließen. Auch kann sonstige Hardware, herkömmliche und/oder kundenspezifisch eingeschlossen sein.
  • Der Fachmann sollte verstehen, dass alle hiesigen Blockschaltbilder konzeptmäßige Ansichten beispielhafter Schaltungen darstellen, die die Grundsätze der Offenbarung verkörpern. Auf ähnliche Weise versteht es sich, dass alle Flussdiagramme, Zustandsübergangsdiagramme, Pseudocode und dergleichen verschiedene Prozesse darstellen, die im Wesentlichen in computerlesbarem Medium dargestellt und so durch einen Computer oder Prozessor ausgeführt werden, ungeachtet dessen, ob ein solcher Computer oder Prozessor ausdrücklich dargestellt ist.
  • Weiterhin sind die nachfolgenden Ansprüche hiermit in die ausführliche Beschreibung aufgenommen, wo jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann. Wenn jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann, ist zu beachten, dass - obwohl ein abhängiger Anspruch sich in den Ansprüchen auf eine besondere Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen beziehen kann - andere Beispiele auch eine Kombination des abhängigen Anspruchs mit dem Gegenstand jedes anderen abhängigen oder unabhängigen Anspruchs einschließen können. Diese Kombinationen werden hier vorgeschlagen, sofern nicht angegeben ist, dass eine bestimmte Kombination nicht beabsichtigt ist. Weiterhin sollen auch Merkmale eines Anspruchs für jeden anderen unabhängigen Anspruch eingeschlossen sein, selbst wenn dieser Anspruch nicht direkt abhängig von dem unabhängigen Anspruch gemacht ist.
  • Es ist weiterhin zu beachten, dass in der Beschreibung oder in den Ansprüchen offenbarte Verfahren durch eine Vorrichtung mit Mitteln zum Durchführen jeder der jeweiligen Handlungen dieser Verfahren implementiert sein können.
  • Weiterhin versteht es sich, dass die Offenbarung vielfacher in der Beschreibung oder den Ansprüchen offenbarter Handlungen oder Funktionen nicht als in der bestimmten Reihenfolge befindlich ausgelegt werden sollten. Durch die Offenbarung von vielfachen Handlungen oder Funktionen werden diese daher nicht auf eine bestimmte Reihenfolge begrenzt, es sei denn, dass diese Handlungen oder Funktionen aus technischen Gründen nicht austauschbar sind. Weiterhin kann in einigen Beispielen eine einzelne Handlung mehrere Teilhandlungen einschließen oder in diese aufgebrochen werden. Solche Teilhandlungen können eingeschlossen sein und Teil der Offenbarung dieser Einzelhandlung bilden, sofern sie nicht ausdrücklich ausgeschlossen sind.

Claims (16)

  1. Ein Halbleiterbauelement (100), umfassend: ein Mikrofonmodul, das auf einem ersten Halbleiterchip (110) implementiert ist, wobei das Mikrofonmodul ein bewegbares Mikrofonelement (112) aufweist, das auf einer Hauptseite (114) des ersten Halbleiterchips (110) angeordnet ist; ein Signalverarbeitungsmodul, das auf einem zweiten, unterschiedlichen Halbleiterchip (120) implementiert ist, wobei der zweite Halbleiterchip an der Hauptseite (114) des ersten Halbleiterchips (110) befestigt ist; einen Leiterrahmen, wobei der Leiterrahmen an einer Rückseite des ersten Halbleiterchips (110) befestigt ist, wobei der Leiterrahmen ein Loch aufweist, das sich durch den Leiterrahmen erstreckt und gegenüberliegend zu dem bewegbaren Mikrofonelement (112) angeordnet ist; und eine Schaltungsplatine aufweist, wobei der Leiterrahmen an der Schaltungsplatine befestigt ist, wobei ein Zwischenraum zwischen dem Leiterrahmen und der Schaltungsplatine um das Loch des Leiterrahmens mit Ausnahme einer Öffnung abgedichtet ist, die in einer bevorzugten Empfindlichkeitsrichtung angeordnet ist.
  2. Das Halbleiterbauelement (100) gemäß Anspruch 1, wobei der zweite Halbleiterchip (120) ein Loch aufweist, das sich durch den zweiten Halbleiterchip (120) erstreckt.
  3. Das Halbleiterbauelement (100) gemäß Anspruch 2, ferner umfassend eine Formmassestruktur, die den ersten Halbleiterchip (110) und den zweiten Halbleiterchip (120) teilweise einschließt, wobei die Formmassestruktur ein Loch aufweist, das sich von dem Loch des zweiten Halbleiterchips (120) durch die Formmassestruktur erstreckt.
  4. Das Halbleiterbauelement (100) gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei eine laterale Größe des Lochs des zweiten Halbleiterchips (120) kleiner ist als eine laterale Größe des bewegbaren Mikrofonelements (112).
  5. Das Halbleiterbauelement (100) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der zweite Halbleiterchip (120) an der Hauptseite (114) des ersten Halbleiterchips (110) ohne eine laterale Überlappung mit dem bewegbaren Mikrofonelement (112) befestigt ist.
  6. Das Halbleiterbauelement (100) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste Halbleiterchip (110) zumindest eine Signalausgangsschnittstelle an der Hauptseite (114) aufweist, die elektrisch mit zumindest einer Signaleingangsschnittstelle des zweiten Halbleiterchips (120) verbunden ist, wobei das Mikrofonmodul ausgebildet ist, um ein Mikrofonsignal an den zumindest einen Signalausgang bereitzustellen, wobei das Mikrofonsignal Informationen über eine Bewegung des bewegbaren Mikrofonelements 112 aufweist.
  7. Das Halbleiterbauelement (100) gemäß Anspruch 6, wobei die zumindest eine Signaleingangsschnittstelle des zweiten Halbleiterchips (120) auf einer Seite des zweiten Halbleiterchips (120) angeordnet ist, die dem ersten Halbleiterchip (110) zugewandt ist.
  8. Das Halbleiterbauelement (100) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der zweite Halbleiterchip (120) an den ersten Halbleiterchip (110) basierend auf einer Flip-Chip-Anordnung befestigt ist.
  9. Das Halbleiterbauelement (100) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die zumindest eine Signaleingangsschnittstelle des zweiten Halbleiterchips (120) an einer Seite des zweiten Halbleiterchips (120) gegenüberliegend zu dem ersten Halbleiterchip (110) angeordnet ist.
  10. Das Halbleiterbauelement (100) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der zweite Halbleiterchip (120) an dem ersten Halbleiterchip (110) basierend auf einer Drahtbondanordnung befestigt ist.
  11. Das Halbleiterbauelement (100) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste Halbleiterchip (110) und der zweite Halbleiterchip (120) dieselbe laterale Chipgröße aufweisen.
  12. Das Halbleiterbauelement (100) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste Halbleiterchip (110) oder der zweite Halbleiterchip (120) zumindest eine Siliziumdurchgangsöffnung zum Bereitstellen eines Signals, das durch das Signalverarbeitungsmodul verarbeitet wird, an eine Ausgangsschnittstelle des Halbleiterbauelements aufweisen.
  13. Das Halbleiterbauelement (100) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Leiterrahmen zumindest eine Anschlussfläche aufweist, die mit einer Ausgangsschnittstelle des ersten Halbleiterchips (110) verbunden ist, die an der Rückseite des ersten Halbleiterchips (110) angeordnet ist.
  14. Das Halbleiterbauelement (100) gemäß Anspruch 13, wobei die Ausgangsschnittstelle, die an der Rückseite des ersten Halbleiterchips (110) angeordnet ist, durch ein Siliziumdurchgangsloch mit einer Ausgangsschnittstelle des zweiten Halbleiterchips (120) verbunden ist.
  15. Das Halbleiterbauelement (100) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Leiterrahmen zumindest eine Anschlussfläche aufweist, die mit einer Ausgangsschnittstelle des ersten Halbleiterchips (110), die an der Hauptseite (117) des ersten Halbleiterchips (110) angeordnet ist, durch ein Drahtbonden verbunden ist.
  16. Ein Verfahren zum Bilden eines Halbleiterbauelements, das ein Mikrofonmodul aufweist, das auf einem ersten Halbleiterchip (110) implementiert ist, und ein Signalverarbeitungsmodul, das auf einem zweiten Halbleiterchip (120) implementiert ist, wobei das Mikrofonmodul ein bewegbares Mikrofonelement (112) aufweist, das auf einer Hauptseite (114) des ersten Halbleiterchips (110) angeordnet ist, wobei das Verfahren das Befestigen des zweiten Halbleiterchips (120) an der Hauptseite des ersten Halbleiterchips (110) aufweist, ferner aufweisend einen Leiterrahmen, wobei der Leiterrahmen an einer Rückseite des ersten Halbleiterchips (110) befestigt ist, wobei der Leiterrahmen ein Loch aufweist, das sich durch den Leiterrahmen erstreckt und gegenüberliegend zu dem bewegbaren Mikrofonelement (112) angeordnet ist, ferner aufweisend eine Schaltungsplatine aufweist, wobei der Leiterrahmen an der Schaltungsplatine befestigt ist, wobei ein Zwischenraum zwischen dem Leiterrahmen und der Schaltungsplatine um das Loch des Leiterrahmens mit Ausnahme einer Öffnung abgedichtet ist, die in einer bevorzugten Empfindlichkeitsrichtung angeordnet ist.
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