DE102017205539B4 - System und Verfahren für einen Wandler in einem eWLB-Gehäuse - Google Patents

System und Verfahren für einen Wandler in einem eWLB-Gehäuse Download PDF

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Abstract

Sensorgehäuse (100, 108, 290, 292, 294), das Folgendes umfasst:ein elektrisch isolierendes Substrat (212), das einen Hohlraum in dem elektrisch isolierenden Substrat (212) umfasst;einen Umgebungssensor (200a, 200b, 200c), der durch das elektrisch isolierende Substrat (212) getragen wird und in der Nähe des Hohlraums angeordnet ist;einen Chip (202) mit integrierter Schaltung, der in das elektrisch isolierende Substrat (212) eingebettet ist; undmehrere leitfähige Zusammenschaltungsstrukturen (214, 232), die den Umgebungssensor mit dem Chip (202) mit integrierter Schaltung koppeln, wobeider Hohlraum mehrere Hohlräume in dem elektrisch isolierenden Substrat (212) umfasst;der Umgebungssensor mehrere Umgebungssensoren umfasst, wobei jeder Umgebungssensor aus den mehreren Umgebungssensoren durch das elektrisch isolierende Substrat (212) getragen und in der Nähe eines Hohlraums aus den mehreren Hohlräumen angeordnet ist; und die mehreren leitfähigen Zusammenschaltungsstrukturen die mehreren Umgebungssensoren mit dem Chip (202) mit integrierter Schaltung koppeln, wobei die mehreren Umgebungssensoren mehrere Gassensoren umfassen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Vorrichtungen und Packaging und in speziellen Ausführungsformen auf ein System und ein Verfahren für ein „Embedded Wafer Level Ball Grid Array“-Gehäuse (eWLB-Gehäuse).
  • Hintergrund
  • Wandler, die Signale aus einer Domäne in eine andere umsetzen, werden häufig in Sensoren verwendet. Ein üblicher Wandler, der als ein Sensor verwendet wird, ist ein Drucksensor, der Druckunterschiede und/oder Druckänderungen in elektrische Signale umsetzt. Drucksensoren weisen zahlreiche Anwendungen auf, die beispielsweise Atmosphärendruckabfühlen, Höhenabfühlen und Wetterüberwachung enthalten.
  • Auf mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) basierende Sensoren enthalten eine Familie von Wandlern, die unter Verwendung von Mikrobearbeitungstechniken produziert werden. MEMS, wie z. B. ein MEMS-Drucksensor, sammeln Informationen aus der Umgebung durch Messen der Änderung des physikalischen Zustands in dem Wandler und Übertragen des Signals, das durch die Elektronik, die mit dem MEMS-Sensor verbunden ist, verarbeitet werden soll. MEMS-Vorrichtungen können unter Verwendung von Mikrobearbeitungsfertigungstechniken ähnlich denen, die für integrierte Schaltungen verwendet werden, hergestellt werden.
  • MEMS-Vorrichtungen können konstruiert sein, um beispielsweise als Gassensoren, Oszillatoren, Resonatoren, Beschleunigungsmesser, Gyroskope, Drucksensoren, Mikrofone und/oder Mikrospiegel zu funktionieren. Viele MEMS-Vorrichtungen verwenden kapazitive Abfühltechniken zum Umsetzen des physikalischen Phänomens in elektrische Signale. In solchen Anwendungen wird die Kapazitätsänderung in dem Sensor in ein Spannungs- oder Stromsignal unter Verwendung von Schnittstellenschaltungen umgesetzt. Andere MEMS-Vorrichtungen verwenden resistive Abfühltechniken zum Umsetzen des physikalischen Phänomens in elektrische Signale. In solchen Anwendungen wird die Widerstandsänderung in dem Sensor in ein Spannungs- oder Stromsignal unter Verwendung von Schnittstellenschaltungen umgesetzt.
  • Ein Typ einer Beispielvorrichtung ist ein Gassensor. Einige Gassensoren messen den Widerstand durch eine gasempfindliche Schicht. Beispielsweise kann ein Feuchtigkeitssensor den Widerstand durch eine empfindliche Schicht, die Wasserdampf aus der Luft absorbiert, messen. Wenn der Wasserdampf in die empfindliche Schicht absorbiert wird, wird der Widerstand der Schicht basierend auf der Feuchtigkeit verändert. Solche Feuchtigkeitssensoren können auch ein Heizelement zum Gebrauch mit dem Gassensor enthalten.
  • Für Wandler, die mit einer äußeren Umgebung zusammenwirken, kann das Vorrichtungs-Gehäuse die Leistung beeinflussen. Beispielsweise kann das Vorrichtungs-Gehäuse Öffnungen zu der äußeren Umgebung und strukturelle Kopplung oder Unterlage für verschiedene Abfühlvorrichtungen wie z. B. einen Gassensor innerhalb des Vorrichtungs-Gehäuses bereitstellen. Die Implementierung solcher strukturellen Unterlagen oder Vorrichtungs-Gehäuse schafft die Möglichkeit für innovative Implementierungen mit erweiterten Leistungseigenschaften.
  • DE 10 2013 108 353 A1 beschreibt eine Vorrichtung mit einer eingebetteten MEMS-Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer eingebetteten MEMS-Vorrichtung. DE 10 2014 109 571 A1 beschreibt ein Verfahren zum Packaging integrierter Schaltungen und ein geformtes Substrat mit in einer Formmasse eingebetteten nicht funktionalen Platzhalter. DE 10 2014 216 223 A1 beschreibt ein verkapseltes MEMS-Bauelement. DE 10 2014 100 464 A1 beschreibt ein Multi-MEMS-Modul. DE 10 2013 221 079 A1 beschreibt ein MEMS-Bauelement mit einer Mikrofonstruktur.
  • Kurzdarstellung
  • Gemäß einer Ausführungsform enthält ein Sensorgehäuse ein elektrisch isolierendes Substrat, das einen Hohlraum in dem elektrisch isolierenden Substrat enthält, einen Umgebungssensor, einen Chip mit integrierter Schaltung (Schaltkreischip), der in dem elektrisch isolierenden Substrat eingebettet ist, und mehrere leitfähige Zusammenschaltungsstrukturen, die den Umgebungssensor mit dem Chip mit integrierter Schaltung koppeln. Der Umgebungssensor ist durch das elektrisch isolierende Substrat getragen und in der Nähe des Hohlraums angeordnet. Der Hohlraum umfasst mehrere Hohlräume in dem elektrisch isolierenden Substrat. Der Umgebungssensor umfasst mehrere Umgebungssensoren, wobei jeder Umgebungssensor aus den mehreren Umgebungssensoren durch das elektrisch isolierende Substrat getragen und in der Nähe eines Hohlraums aus den mehreren Hohlräumen angeordnet ist. Die mehreren leitfähigen Zusammenschaltungsstrukturen koppeln die mehreren Umgebungssensoren mit dem Chip mit integrierter Schaltung koppeln. Ferner umfassen die mehreren Umgebungssensoren mehrere Gassensoren.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform enthält ein Sensorgehäuse ein elektrisch isolierendes Substrat, das einen Hohlraum in dem elektrisch isolierenden Substrat enthält, einen Umgebungssensor, einen Chip mit integrierter Schaltung (Schaltkreischip), der in dem elektrisch isolierenden Substrat eingebettet ist, und mehrere leitfähige Zusammenschaltungsstrukturen, die den Umgebungssensor mit dem Chip mit integrierter Schaltung koppeln. Der Umgebungssensor ist durch das elektrisch isolierende Substrat getragen und in der Nähe des Hohlraums angeordnet. Der Hohlraum umfasst mehrere Hohlräume in dem elektrisch isolierenden Substrat. Der Umgebungssensor umfasst mehrere Umgebungssensoren, wobei jeder Umgebungssensor aus den mehreren Umgebungssensoren durch das elektrisch isolierende Substrat getragen und in der Nähe eines Hohlraums aus den mehreren Hohlräumen angeordnet ist. Die mehreren leitfähigen Zusammenschaltungsstrukturen koppeln die mehreren Umgebungssensoren mit dem Chip mit integrierter Schaltung koppeln. Jeder Hohlraum aus den mehreren Hohlräumen erstreckt sich durch das elektrisch isolierende Substrat von einer ersten Oberfläche des elektrisch isolierenden Substrats zu einer zweiten Oberfläche des elektrisch isolierenden Substrats erstreckt, wobei sich die erste Oberfläche gegenüber der zweiten Oberfläche befindet. Ferner ist eine Deckelschicht auf der ersten Oberfläche des elektrisch isolierenden Substrats umfasst, die die mehreren Hohlräume bedeckt, wobei die Deckelschicht mehrere Öffnungen umfasst, die mit den mehreren Hohlräumen fluidtechnisch gekoppelt sind; und wobei die mehreren Umgebungssensoren an der zweiten Oberfläche des elektrisch isolierenden Substrats angeordnet sind.
  • Ferner ist ein Verfahren zum Bilden eines Sensorgehäuses, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Anordnen einer Pseudostrukturierungsstruktur auf einem Trägersubstrat; Anordnen eines Chips mit integrierter Schaltung auf dem Trägersubstrat; Einbetten der Pseudostrukturierungsstruktur und des Chips mit integrierter Schaltung in ein elektrisch isolierendes Material; Entfernen des Trägersubstrats; und anschließend Bilden eines Umgebungssensors in der Nähe einer ersten Oberfläche der Pseudostrukturierungsstruktur; Freilegen einer zweiten Oberfläche der Pseudostrukturierungsstruktur durch Dünnen des elektrisch isolierenden Materials, wobei die zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche ist; und Bilden eines Hohlraums in dem elektrisch isolierenden Material durch Ätzen der Pseudostrukturierungsstruktur.
  • Figurenliste
  • Für ein vollständigeres Verstehen der vorliegenden Erfindung und ihrer Vorteile wird jetzt auf die folgenden Beschreibungen zusammen mit den begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, in denen:
    • 1 ein System-Blockdiagramm einer Vorrichtung im Gehäuse einer Ausführungsform darstellt;
    • 2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F, 2G, 2H und 2I Querschnittsansichten von Bearbeitungsstufen für eine Ausführungsform einer Vorrichtung im Gehäuse darstellen;
    • 3A, 3B, 3C, 3D, 3E und 3F Querschnittsansichten von Bearbeitungsstufen für eine Ausführungsform einer Vorrichtung im Gehäuse darstellen;
    • 4A, 4B, 4C, 4D, 4E und 4F Querschnittsansichten von Bearbeitungsstufen für eine Ausführungsform einer Vorrichtung im Gehäuse darstellen;
    • 5A, 5B, 5C, 5D, 5E, 5F, 5G, 5H und 5I Querschnittsansichten von Bearbeitungsstufen für eine Ausführungsform einer Vorrichtung im Gehäuse darstellen;
    • 6 ein Diagramm eines Ablaufplans eines Verfahrens einer Ausführungsform zum Bilden einer Ausführungsform einer Vorrichtung im Gehäuse gemäß darstellt; und
    • 7 ein Diagramm eines Ablaufplans eines weiteren Verfahrens einer Ausführungsform zum Bilden einer Ausführungsform einer weiteren Vorrichtung im Gehäuse gemäß darstellt.
  • Entsprechende Bezugszeichen und Symbole in den unterschiedlichen Figuren beziehen sich im Allgemeinen auf entsprechende Teile, sofern nicht anders angegeben. Die Figuren sind gezeichnet, um die relevanten Aspekte der Ausführungsformen deutlich darzustellen, und sind nicht notwendigerweise maßstabsgerecht gezeichnet.
  • Ausführliche Beschreibung erläuternder Ausführungsformen
  • Das Herstellen und Verwenden verschiedener Ausführungsformen sind nachstehend im Einzelnen diskutiert. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die verschiedenen hier beschriebenen Ausführungsformen in einer großen Vielzahl von spezifischen Kontexten anwendbar sind. Die spezifischen diskutierten Ausführungsformen sind lediglich anschaulich für spezifische Arten, verschiedene Ausführungsformen herzustellen und zu verwenden, und sollten nicht in einem eingeschränkten Bereich betrachtet werden.
  • Die Beschreibung ist mit Bezug auf verschiedene Ausführungsformen in einem spezifischen Kontext, nämlich Gassensoren, und insbesondere MEMS-Gassensoren in einem „Embeded Wafer Level Ball Grid Array“ (eWLB) vorgenommen. Einige der hier beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen enthalten eWLB-Montage, Gassensoren, MEMS-Gassensoren, eingebettete Heizelemente, siliziumfreie eWLB-Substrat-Gehäuse und MEMS-Gassensoren ohne Siliziumsubstrate in eWLB-Gehäusen. In anderen Ausführungsformen können Aspekte auch auf andere Anwendungen angewandt werden, die irgendeinen Typ von Sensor oder Wandler mit irgendeinem Typ von Vorrichtungs-Gehäuse gemäß irgendeiner in der Technik bekannten Weise beinhalten.
  • In verschiedenen Ausführungsformen enthält ein Gassensor ein Heizelement. Beispielsweise kann das Heizelement verwendet werden, um den Gassensor zurückzusetzen, z. B. durch Verdampfen absorbierter Gase, oder kann verwendet werden, um die Abfühlgeschwindigkeit der Gassensoren zu erhöhen. In solchen Ausführungsformen kann die Zeitspanne zum Abfühlen der Konzentration eines speziellen Gases unter Verwendung eines empfindlichen Materials verringert werden, wenn das empfindliche Material unter Verwendung des Heizelements erwärmt wird. Für verschiedene Gassensoren kann ein Halbleitersubstrat wie z. B. ein Siliziumsubstrat in der Nähe des Heizelements als eine Wärmesenke für das Heizelement wirken. Eine solche Struktur kann zu Energieverschwendung oder eingeschränkter Leistungsfähigkeit führen. Somit sind gemäß verschiedenen Ausführungsformen Gassensoren in einem Gehäuse ohne ein Halbleitersubstrat gebildet oder angeordnet.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen sind ein oder mehrere MEMS-Gassensoren in einem eWLB-Gehäuse untergebracht, das Hohlräume aufweist, die direkt in der Gussverbindung des eWLB-Gehäuses gebildet sind. Der eine oder die mehreren MEMS-Gassensoren sind neben den Hohlräumen gebildet. In solchen Ausführungsformen sind die MEMS-Gassensoren nicht an Halbleitersubstraten angebracht, die Hohlräume in den Substraten enthalten, sondern werden stattdessen durch die Gussverbindung des eWLB-Gehäuses getragen, die die Hohlräume in der Nähe des oder in Kontakt mit dem MEMS-Gassensor enthält. In einigen solchen Ausführungsformen können der MEMS-Gassensor ohne ein Halbleitersubstrat neben der gasempfindlichen Schicht und das Heizelement verbesserte Leistungseigenschaften aufgrund der reduzierten Wärmekapazität der Vorrichtung im Gehäuse enthalten.
  • 1 stellt ein System-Blockdiagramm einer Vorrichtung im Gehäuse 100 einer Ausführungsform dar, die einen MEMS-Sensor 102, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC, application specific integrated circuit) 104 und ein Gehäuse 108 enthält. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen enthält der MEMS-Sensor 102 eine oder mehrere MEMS-Sensoreinheiten. In speziellen Ausführungsformen enthält der MEMS-Sensor 102 mehrere Umgebungssensoren wie z. B. acht Umgebungssensoreinheiten, wie beispielsweise gezeigt ist. In einigen Ausführungsformen sind die Umgebungssensoreinheiten des MEMS-Sensors 102 Gassensoren, In alternativen Ausführungsformen sind die Umgebungssensoreinheiten des MEMS-Sensors 102 beispielsweise Höhen- oder Drucksensoren. Der MEMS-Sensor 102 kommuniziert elektrisch mit der ASIC 104 über die elektrische Schnittstelle 112. Ferner ist der MEMS-Sensor 102 durch die Öffnung 106 in dem Gehäuse 108 in fluidtechnischer Kommunikation mit der Umgebung.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen ist das Gehäuse 108 ein Wafer, der den MEMS-Sensor 102 und die ASIC 104 trägt und enthält. In speziellen Ausführungsformen ist das Gehäuse 108 ein eingebetteter Wafer, der durch einen Einbettungsprozess gebildet sein kann, der auf den MEMS-Sensor 102 und die ASIC 104 angewandt wird. In solchen Ausführungsformen kann das Gehäuse 108 als ein eWLB-Gehäuse gebildet sein, das den MEMS-Sensor 102 und die ASIC 104 enthält. Somit kann das Gehäuse 108 Einbettungsmaterial enthalten, das den MEMS-Sensor 102 und die ASIC 104 umgibt, während es gleichzeitig die Öffnung 106 zur fluidtechnischen Kommunikation zwischen dem MEMS-Sensor 102 und der Umgebung bereitstellt.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen ist die Öffnung 106 schematisch abgebildet und kann mehrerer Öffnungen, die überall in dem Gehäuse 108 in Bezug auf den MEMS-Sensor 102 angeordnet sind, enthalten und kann insbesondere Öffnungen für jede Sensoreinheit innerhalb des MEMS-Sensors 102 enthalten. Ferner enthält die Öffnung 106 in einigen Ausführungsformen die Membran 110. Die Membran 110 ist in einigen Ausführungsformen gasdurchlässig und flüssigkeitsundurchlässig. Somit kann die Vorrichtung im Gehäuse 100 in einigen Ausführungsformen als wasserdicht bezeichnet sein. Beispielsweise enthält die Membran 110 in spezifischen Ausführungsformen eine hydrophobe Struktur, die gasdurchlässig ist. Die Struktur der Membran 110 kann auch oleophob oder lipophob sein. Somit kann in verschiedenen Ausführungsformen die Membran 110 ermöglichen, dass Gase durch die Öffnung 106 hindurchtreten, während sie verhindert oder einschränkt, dass Flüssigkeiten durch die Öffnung 106 hindurchtreten. In alternativen Ausführungsformen ist die Membran 110 weggelassen.
  • In verschiedenen Ausführungsformen kann, wenn Gase wie beispielsweise Wasserdampf, Kohlenmonoxid oder Kohlendioxid durch die Öffnung 106 hindurchtreten, der MEMS-Sensor 102 die Konzentration dieser Gase abfühlen. In speziellen Ausführungsformen enthält der MEMS-Sensor 102 unterschiedliche Sensoreinheiten für unterschiedliche Gastypen, wie beispielsweise Wasserdampf, Kohlenmonoxid oder Kohlendioxid. Die Sensoreinheiten für unterschiedliche Gastypen können mit unterschiedlichen Funktionselementen implementiert sein, die für unterschiedliche spezifische Gase empfindlich sind. Beispielsweise kann in Ausführungsformen, die acht Sensoreinheiten in dem MEMS-Sensor 102 enthalten, der MEMS-Sensor 102 für acht unterschiedliche Gase zum Abfühlen der Konzentration jedes aus den acht unterschiedlichen Gasen jeweils an den acht Sensoreinheiten empfindlich sein. In verschiedenen Ausführungsformen können die Sensoreinheiten für mehr als einen Gastyp empfindlich sein. In speziellen Ausführungsformen kann jeder der unterschiedlichen Sensoreinheiten für mehrere Gase empfindlich sein, wobei die Summe der Signale der Sensoreinheiten für unterschiedliche Gase unterschiedlich ist. In solchen Ausführungsformen kann durch Überwachen der kombinierten Ausgaben der unterschiedlichen Sensoreinheiten in dem MEMS-Sensor 102 die Konzentration eines spezifischen Gases oder einer Gruppe unterschiedlicher Gase bestimmt werden, wie beispielsweise durch Verwenden von Hauptkomponentenanalyse. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der MEMS-Sensor 102 ein einzelner Chip mit mehreren Sensoreinheiten sein, oder der MEMS-Sensor 102 kann mehrere Chips sein, von denen jeder eine oder mehrere Sensoreinheiten enthält.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen werden abgefühlte Signale, die durch die eine oder die mehreren Sensoreinheiten des MEMS-Sensors 102 erzeugt werden, über die elektrische Schnittstelle 112 zu der ASIC kommuniziert. In solchen Ausführungsformen können die abgefühlten Signale analoge elektrische Signale sein, die durch eine oder mehrere Sensoreinheiten des MEMS-Sensors 102 erzeugt sind. Die ASIC 104 empfängt die abgefühlten Signale und stellt die abgefühlten Signale durch die externe Schnittstelle 114 für den Prozessor 116 bereit, der ein optionales zu dem Gehäuse 108 externes Element ist. In verschiedenen Ausführungsformen enthält die ASIC 104 einen Puffer oder Verstärker, einen Analog/Digital-Umsetzer oder eine Busschnittstellenschaltung. In solchen Ausführungsformen kann die ASIC 104 die abgefühlten Signale puffern oder verstärken, die abgefühlten Signale in digitale Signale umsetzen oder die Signale durch die externe Schnittstelle 114 unter Verwendung eines Schnittstellenprotokolls wie z. B. eines Busprotokolls bereitstellen. Die ASIC 104 kann außerdem Steuerinformationen über die externe Schnittstelle 114 wie z. B. Initialisierungsbefehle für eine Kalibrierung oder Charakterisierungsfolge empfangen.
  • In verschiedenen Ausführungsformen ist die ASIC 104 ein von dem MEMS-Sensor 102 getrennter Halbleiterchip, der mehrere Sensoreinheiten als getrennte Chips enthalten kann. Der Prozessor 116 kann eine von dem Gehäuse 108 getrennte Einheit sein, die mit demselben System verbunden ist. Beispielsweise kann der Prozessor 116 in einer mobilen Computereinheit wie beispielsweise einem Smartphone, einer Smartwatch, einem Tablet-Computer oder einen Laptop-Computer an derselben Leiterplatte (PCB, printed circuit board) angebracht sein wie das Gehäuse 108. In einigen Ausführungsformen ist der Prozessor 116 ein digitaler Signalprozessor (DSP). In anderen Ausführungsformen ist der Prozessor 116 ein Allzweckprozessor wie z. B. ein Mikroprozessor. In noch weiteren Ausführungsformen ist der Prozessor 116 ein feldprogrammierbares Gatterfeld (FPGA, field programmable gate array).
  • Weitere Beschreibung unterschiedlicher Vorrichtungen im Gehäuse von Ausführungsformen sind nachstehend bereitgestellt. Eine solche Beschreibung gilt für unterschiedliche Implementierungen von Ausführungsformen von Vorrichtungen im Gehäuse 100 mit dem MEMS-Sensor 102 und der ASIC 104.
  • 2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F, 2G, 2H und 2I stellen Querschnittsansichten von Bearbeitungsstufen oder Schritten für eine Fertigungsfolge für eine Ausführungsform einer Vorrichtung im Gehäuse dar. 2A stellt eine Bearbeitungsstufe oder einen Schritt dar, die/der Gassensor-Chips 200a, 200b und 200c und die ASIC 202 enthält. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen enthält der Gassensor-Chip 200a das Substrat 204a, das Gasabfühlgebiet 206a und das Randgebiet 208a; der Gassensor-Chip 200b enthält das Substrat 204b, das Gasabfühlgebiet 206b und das Randgebiet 208b; und der Gassensor-Chip 200c enthält das Substrat 204c, das Gasabfühlgebiet 206c und das Randgebiet 208c.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann irgendeine Anzahl von Gassensor-Chips enthalten sein. Wie gezeigt sind drei Gassensor-Chips, die Gassensor-Chips 200a, 200b und 200c, in der Struktur von 2A und infolgedessen in der Vorrichtung im Gehäuse enthalten. In anderen Ausführungsformen ist nur ein einziger Gassensor-Chip, der Gassensor-Chip 200a, enthalten. In weiteren Ausführungsformen sind nur zwei Gassensor-Chips, die Gassensor-Chips 200a und 200b enthalten. Im einigen Ausführungsformen sind mehr als drei Gassensor-Chips enthalten, wie z. B. von acht bis sechzehn Gassensor-Chips. In verschiedenen Ausführungsformen kann irgendeine Anzahl von Gassensor-Chips enthalten sein, wie z. B. einige zehn, hunderte oder sogar tausende von Gassensor-Chips.
  • In verschiedenen Ausführungsformen können die Substrate 204a, 204b und 204c Halbleitersubstrate sein. In einer spezifischen Ausführungsform sind die Substrate 204a, 204b und 204c Siliziumsubstrate. In anderen Ausführungsformen sind die Substrate 204a, 204b und 204c aus anderen Halbleitermaterialien wie z. B. Kohlenstoff oder Germanium oder Halbleiterverbundmaterialien wie beispielsweise Galliumarsenid, Indiumphosphid, Silizium-Germanium oder Siliziumcarbid gebildet. In alternativen Ausführungsformen sind die Substrate 204a, 204b und 204c aus Nichthalbleitermaterialien wie z. B. polymerbasierten Materialien oder Metallen gebildet. Beispielsweise können die Substrate 204a, 204b und 204c aus einem strukturierbaren Photoresist, Glas, Kupfer oder Aluminium in verschiedenen unterschiedlichen Ausführungsformen gebildet sein.
  • Die Gasabfühlgebiete 206a, 206b und 206c sind oben auf den Substraten 204a, 204b und 204c gebildet. In solchen Ausführungsformen enthalten die Gasabfühlgebiete 206a, 206b und 206c aktive gasempfindliche Schichten. Ferner können die Randgebiete 208a, 208b, und 208c die Gasabfühlgebiete 206a, 206b und 206c umgeben und inaktive Schichten enthalten. Weitere Einzelheiten verschiedener Gassensorimplementierungen für Gasabfühlgebiete 206a, 206b und 206c sind in der US 10 024 831 B2 , eingereicht am 26. Juni 2015 und mit dem Titel „Graphene Gas Sensor for Measuring the Concentration of Carbon Dioxide in Gas Environments“ und US 9 658 179 B2 , eingereicht am 24. Juni 2015 und mit dem Titel „System and Method for a MEMS Wandler“ zu finden, die beide hier durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen sind.
  • In verschiedenen Ausführungsformen ist die ASIC 202 als ein getrennter Halbleiter-Chip in 2A enthalten. Die ASIC 202 kann wie hier vorstehend mit Bezug auf die ASIC 104 in 1 beschrieben implementiert sein, und es ist hier keine weitere Beschreibung bereitgestellt.
  • 2B stellt eine Bearbeitungsstufe oder einen Schritt dar, die/der das Trägersubstrat 210, Einbettmaterial 212, Gassensor-Chips 200a, 200b und 200c und die ASIC 202 enthält. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen sind die Gassensor-Chips 200a, 200b und 200c und die ASIC 202 umgedreht und auf dem Trägersubstrat 210 platziert. In solchen Ausführungsformen können die Gassensor-Chips 200a, 200b und 200c und die ASIC 202 auf dem Trägersubstrat 210 unter Verwendung von Bestückungstechniken wie z. B. unter Verwendung eines Oberflächenmontagetechnologie-Komponentenplatzierungssystems (SMT-Komponentenplatzierungssystems, SMT = surface mount technology) platziert werden. Sobald die Gassensor-Chips 200a, 200b und 200c und die ASIC 202 auf dem Trägersubstrat 210 angeordnet sind, wird das Einbettmaterial 212 darum gebildet und bettet die Gassensor-Chips 200a, 200b und 200c und die ASIC 202 ein.
  • In verschiedenen Ausführungsformen wird das Einbettmaterial 212 in einem Einbettprozess gebildet. Beispielsweise kann das Einbettmaterial 212 gemäß einem „Embedded Wafer Level Ball Grid Array“-Prozess (eWLB-Prozess) aufgebracht werden. In solchen Ausführungsformen kann das Einbettmaterial 212 unter Verwendung von Spritzgießen aufgebracht werden. In weiteren Ausführungsformen kann das Einbettmaterial 212 unter Verwendung von Einbettgranulat aufgebracht werden, das auf die Oberfläche des Trägersubstrats 210 aufgetragen und geschmolzen wird, um das Einbettmaterial 212 zu bilden. In anderen Ausführungsformen kann das Einbettmaterial 212 als ein flüssiges Einbettmaterial aufgebracht werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen enthält das Einbettmaterial 212 ein elektrisch isolierendes Material. In einigen Ausführungsformen ist das Einbettmaterial 212 ein Polymer. In weiteren Ausführungsformen ist das Einbettmaterial 212 aus einer Gruppe von Materialien, die Epoxidharze, Laminate und Kunststoffe enthalten, ausgewählt. In anderen Ausführungsformen ist das Einbettmaterial 212 Glas wie z. B. ein Silikatglas oder dergleichen. Beispielsweise ist das Einbettmaterial 212 eines aus Borsilikatglas, Phosphosilikatglas oder Borphosphosilikatglas. In noch anderen Ausführungsformen ist das Einbettmaterial 212 eine Keramik oder ein Polymergussmaterial mit Keramikpartikeln. In verschiedenen Ausführungsformen ist das Einbettmaterial 212 irgend ein elektrisch isolierendes Einkapselungs- oder Einbettmaterial.
  • In verschiedenen Ausführungsformen ist das Trägersubstrat 210 ein temporäres Substrat wie z. B. ein Wafer oder ein Chip. In solchen Ausführungsformen kann das Trägersubstrat 210 aus einem Strukturmaterial gebildet sein. Beispielsweise ist in verschiedenen Ausführungsformen das Trägersubstrat 210 aus Halbleiter-, Metall-, Glas- oder Polymermaterialen gebildet. Insbesondere kann das Trägersubstrat 210 in einigen Ausführungsformen ein Kunststoff oder in anderen Ausführungsformen Glas wie z. B. Siliziumoxid sein.
  • 2C stellt eine Bearbeitungsstufe oder einen Schritt dar, die/der die Neuverteilungsschicht (RDL, redistribution layer) 214 enthält, die auf dem Einbettmaterial 212 gebildet ist und die Gassensor-Chips 200a, 200b und 200c und die ASIC 202 koppelt. Nachfolgend dem Bilden von Einbettmaterial 212 wird das Trägersubstrat 210 entfernt und die RDL 214 wird gebildet, um die Gassensor-Chips 200a, 200b oder 200c oder die ASIC 202 zusammen zu koppeln. In solchen Ausführungsformen enthält die RDL 214 die Isolierschicht 216 und die leitfähige Schicht 218. In solchen Ausführungsformen ist die leitfähige Schicht 218 zwischen elektrischen Kontaktpunkten auf den Gassensor-Chips 200a, 200b oder 200c oder der ASIC 202 gebildet. Die verschiedenen Leiterbahnen der leitfähigen Schicht 218 sind voneinander und von unbeabsichtigten Kontaktpunkten durch die Isolierschicht 216, die elektrisch isolierend ist, elektrisch isoliert.
  • In verschiedenen Ausführungsformen ist die Isolierschicht 216 ein dielektrisches Material wie z. B. ein Oxid, ein Nitrid oder ein Polymer. In einer spezifischen Ausführungsform ist die Isolierschicht 216 Polyimid. In einigen Ausführungsformen ist die leitfähige Schicht 218 ein Metall wie z. B. Aluminium, Kupfer, Titan, Nickel oder Gold. In alternativen Ausführungsformen ist die leitfähige Schicht 218 ein leitfähiges Nichtmetall wie z. B. ein dotierter Halbleiter oder ein leitfähiges Polymer.
  • Weitere Ausführungsformen können die Kontaktstelle 220 enthalten. Irgendeine Anzahl von Kontaktstellen wie z. B. die Kontaktstelle 220 kann überall in der Struktur gebildet sein, um beispielsweise elektrische Kontakte zu den Gassensor-Chips 200a, 200b oder 200c oder der ASIC 202 zu bilden. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Kontaktstelle 220 als eine zusätzliche Schicht aus Metall wie z. B. Aluminium, Kupfer, Titan, Nickel oder Gold gebildet sein. In anderen Ausführungsformen kann die Kontaktstelle 220 aus einem Metallsilizid unter Verwendung eines Silizidprozesses gebildet sein. In noch weiteren Ausführungsformen ist die Kontaktstelle 220 aus Lötmetall gebildet.
  • 2D stellt eine Bearbeitungsstufe oder einen Schritt dar, die/der die Struktur von 2C mit zusätzlichem Strukturmaterial 222 enthält. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Strukturmaterial 222 auf der Struktur gebildet und strukturiert werden, um die Gasabfühlgebiete 206a, 206b und 206c frei zu lassen und strukturelle Unterstützung für ein fertiggestelltes Gehäuse bereitzustellen. In solchen Ausführungsformen ist das Strukturmaterial 222 ein Glas wie z. B. Siliziumdioxid oder ein polymerbasiertes Material. In anderen Ausführungsformen ist das Strukturmaterial 222 weggelassen.
  • 2E stellt eine Bearbeitungsstufe oder einen Schritt dar, die/der die Struktur von 2D enthält, nachdem Einbettmaterial 212 von der Oberseite (in Bezug auf die dargestellte Figur) gedünnt worden ist. Der Dünnungsprozess legt die Substrate 204a, 204b und 204c der Gassensor-Chips 200a, 200b bzw. 200c frei. In verschiedenen Ausführungsformen wird das Einbettmaterial 212 unter Verwendung eines Wafer-Dünnungsprozesses wie z. B. durch Schleifen unter Verwendung eines Schleifmittels oder unter Verwendung von chemischmechanischem Polieren (CMP) entfernt.
  • 2F stellt eine Bearbeitungsstufe oder einen Schritt dar, die/der die Struktur von 2E enthält, nachdem ein selektives Ätzen angewandt worden ist, um die Substrate 204a, 204b und 204c zu entfernen und die Hohlräume 224a, 224b und 224c zu bilden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen werden die Substrate 204a, 204b und 204c unter Verwendung eines Nassätzprozesses oder eines Plasmaätzprozesses entfernt. In solchen Ausführungsformen kann der Ätzprozess ein selektives Ätzen zum selektiven Ätzen des Materials der Substrate 204a, 204b und 204c sein. In verschiedenen Ausführungsformen können zusätzliche Schutz- oder Maskierungsschichten, die z. B. ein Photoresistmaterial enthalten, auf der Struktur gebildet werden (nicht gezeigt), während sie die Substrate 204a, 204b und 204c für das Ätzmittel freigelegt lassen.
  • Nach dem Entfernen der Substrate 204a, 204b und 204c und Bilden der Hohlräume 224a, 224b und 224c bleiben die Gasabfühlgebiete 206a, 206b und 206c immer noch als der Funktionsabschnitt der Gassensor-Chips 200a, 200b oder 200c. In solchen Ausführungsformen können die Gassensor-Chips 200a, 200b oder 200c als substratfreie Gassensor-Chips oder als Gassensor-Chips, die kein Substrat aufweisen, bezeichnet sein.
  • 2G stellt eine Bearbeitungsstufe oder einen Schritt dar, die/der die Struktur von 2F mit der zusätzliche Deckelmembran 226 enthält. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen ist die Deckelmembran 226 über dem Einbettmaterial 212 und den Hohlräumen 224a, 224b und 224c gebildet. In solchen Ausführungsformen ist die Deckelmembran 226 strukturiert, um Öffnungen 228 zu bilden, um die Hohlräume 224a, 224b und 224c und die Gasabfühlgebiete 206a, 206b und 206c freizulegen. Die Deckelmembran 226 ist in einigen Ausführungsformen aus einem Halbleitermaterial wie z. B. Silizium gebildet. In anderen Ausführungsformen kann die Deckelmembran 226 aus Glas wie beispielsweise Siliziumdioxid gebildet sein. In beiden solchen Ausführungsformen kann eine Metallschicht auf der Halbleiter- oder der Oxidschicht als Schutz aufgebracht sein. In weiteren Ausführungsformen wird die Deckelmembran 226 unter Verwendung eines Kunststoffmaterials oder einer Gussverbindung gebildet. In anderen Ausführungsformen wird die Deckelmembran 226 unter Verwendung eines Metalls, eines metallisierten Kunststoffs oder eines Verbundmaterials gebildet.
  • 2H stellt eine Bearbeitungsstufe oder einen Schritt dar, die/der die Struktur von 2G enthält, die eine zusätzliche Kontaktstelle 221 darstellt, die in dem Strukturmaterial 222 gebildet ist. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Kontaktstelle 220 und die Kontaktstelle 221 gebildet werden, um elektrischen Kontakt zu verschiedenen Komponenten in einem fertiggestellten Gehäuse bereitzustellen. Die Kontaktstelle 220 kann zu der Zeit gebildet werden, wenn die RDL 214 gebildet wird. In weiteren Ausführungsformen wird die Kontaktstelle 221 durch Strukturieren eines Abschnitts des Strukturmaterials 222 und Aufbringen der Kontaktstelle 221 gebildet. In solchen Ausführungsformen kann die Kontaktstelle 221 auf eine ähnliche Weise gebildet werden wie die Kontaktstelle 220 und kann irgendeines aus denselben Materialien enthalten, wie sie hier vorstehend in Bezug auf die Kontaktstelle 220 beschrieben sind. In verschiedenen Ausführungsformen wird die Kontaktstelle 221 gebildet, nachdem die Substrate 204a, 204b und 204c entfernt worden sind. Ferner kann die Kontaktstelle 221 insbesondere bestimmt sein, um Kontaktstellen zu identifizieren, die verwendet werden, um elektrische Verbindung mit Heizelementen in den Gasabfühlgebieten 206a, 206b und 206c bereitzustellen.
  • 2I stellt eine/n letzte/n Bearbeitungsstufe oder Schritt dar, die/der die Gassensorvorrichtung im Gehäuse 290 enthält. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen enthält die Gassensorvorrichtung im Gehäuse 290 die Struktur von 2H mit zusätzlichen Lotperlen 229 und Medientrennungsmembran 230. In solchen Ausführungsformen ist die Gassensorvorrichtung im Gehäuse 290 ein eWLB-Gehäuse, das in einem System zur Integration mit der Gassensorfunktionalität der Gassensorvorrichtung im Gehäuse 290 enthalten sein kann. Beispielsweise kann die Gassensorvorrichtung im Gehäuse 290 in verschiedenen Ausführungsformen an einer Leiterplatte (PCB) eines Mobiltelefons, Tablet-Computers, Laptop, intelligenten Hausgeräts oder Automobilkomponente angebracht sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Lotperlen 229 als ein „Ball Grid Array“ (BGA) oder ein „Land Grid Array“ (LGA) angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen ist die Medientrennungsmembran 230 eine gasdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige Membran. Beispielsweise ist die Medientrennungsmembran 230 ein hydrophobes, oleophobes oder lipophobes Netz, das für Gas durchlässig ist. In einigen Ausführungsformen ist die Medientrennungsmembran 230 ein Polymernetz mit kleinen Öffnungen mit Durchmessern, die viel kleiner sind als flüssige Wassertropfen. Beispielsweise kann die Medientrennungsmembran 230 ein Gore-Tex-Gewebe sein. In anderen Ausführungsformen ist die Medientrennungsmembran 230 weggelassen.
  • Die hier vorstehend beschrieben ist die Gassensorvorrichtung im Gehäuse 290 eine Vorrichtung im Gehäuse, die in Bezug auf die Gasabfühlgebiete 206a, 206b und 206c substratfrei ist oder kein Substrat enthält. Stattdessen enthält die Gassensorvorrichtung im Gehäuse 290 die Hohlräume 224a, 224b und 224c in dem Einbettmaterial 212, und die Gasabfühlgebiete 206a, 206b und 206c werden direkt von dem Einbettmaterial 212 getragen. In solchen Ausführungsformen kann das Fehlen von Halbleitersubstraten nahe den Gasabfühlgebieten 206a, 206b und 206c das Erwärmen der gasempfindlichen Schichten unter Verwendung der integrierten Heizelemente in den Gasabfühlgebieten 206a, 206b und 206c durch Reduzieren der Wärmekapazität aufgrund des Entfernens der Halbleitersubstrate nahe den Gasabfühlgebieten 206a, 206b und 206c verbessern. In solchen Ausführungsformen ist die ASIC 202 in das Einbettmaterial 212 eingebettet und kann ein Substrat wie z. B. ein Halbleitersubstrat enthalten, die Gasabfühlgebiete 206a, 206b und 206c sind jedoch substratfrei oder enthalten kein Substrat.
  • Verschiedene Ausführungsformen enthalten Modifikationen an dem Prozess und der Struktur, die hier vorstehend mit Bezug auf die 2A-2I beschrieben sind. Einige solcher Modifikationen von Ausführungsform sind hier nachstehend mit Bezug auf die anderen Figuren beschrieben. Die Beschreibung von Materialien, Schichten oder Bearbeitungsschritten, die vorstehend in Bezug auf gemeinsam nummerierte Bezugszeichen enthalten sind, gelten hier nach nachstehend und werden im Interesse der Kürze nicht wiederholt.
  • 3A, 3B, 3C, 3D, 3E und 3F stellen Querschnittsansichten von Bearbeitungsstufen für eine Ausführungsform einer Vorrichtung im Gehäuse dar. 3A stellt eine Bearbeitungsstufe oder einen Schritt dar, die/der die Substrate 204a, 204b und 204c und die ASIC 202 enthält. In solchen Ausführungsformen können die Substrate 204a, 204b und 204c beispielsweise als Pseudosubstrate ohne Gassensorkomponenten bereitgestellt sein. Andere Einzelheiten, die hier vorstehend in Bezug auf die 2A beschrieben sind, gelten für die gemeinsam nummerierten Elemente der Struktur von 3A. Insbesondere können die Substrate 204a, 204b und 204c irgendeines der hier vorstehend beschriebenen Materialien enthalten. In speziellen Ausführungsformen, wenn die Substrate 204a, 204b und 204c als Pseudosubstrate bereitgestellt sind, können die Substrate 204a, 204b und 204c aus irgendeinem Opfermaterial gebildet sein, das unter Verwendung eines selektiven Entfernens entfernt werden kann, wie beispielsweise eines selektiven Ätzens mit dem Trägersubstrat 210 und dem Einbettmaterial 212. Beispielsweise können, wie hier vorstehend beschrieben, die Substrate 204a, 204b und 204c aus nichthalbleitenden Materialien wie z. B. polymerbasierten Materialien oder Metallen gebildet sein. In einer speziellen Ausführungsform sind die Substrate 204a, 204b und 204c aus einem strukturierbaren Photoresist hergestellt. In einer weiteren Ausführungsform sind die 204a, 204b und 204c aus einem wasserlöslichen Material gebildet.
  • 3B stellt eine Bearbeitungsstufe oder einen Schritt dar, die/der das Trägersubstrat 210, Einbettmaterial 212, die Substrate 204a, 204b und 204c und die ASIC 202 enthält. Einzelheiten, die hier vorstehend in Bezug auf die 2B beschrieben sind, gelten für die gemeinsam nummerierten Elemente der Struktur von 3B.
  • 3C stellt eine Bearbeitungsstufe oder einen Schritt dar, die/der die Isolierschicht 234 und eine leitfähige Schicht 236 als Anteile der RDL 232, die auf dem Einbettmaterial 212 gebildet ist, enthält und elektrische Kopplung mit der ASIC 202 bereitstellt. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die RDL 232 gebildet sein, um die Gassensoren in Abschnitte der RDL 232 aufzunehmen. In solchen Ausführungsformen sind die Substrate 204a, 204b und 204c Pseudosubstrate, und die Struktur der Gassensoren wird während des Prozesses zum Bilden der RDL 232 gebildet. Somit fährt die Bearbeitung der RDL 232 fort, um gasempfindliche Gebiete, Isoliergebiete und Heizelemente zu bilden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen ist die Isolierschicht 234 eine elektrisch isolierende Schicht. Die Isolierschicht 234 enthält irgendeines aus den Materialien, die hier vorstehend mit Bezug auf die Isolierschicht 216 in den 2C-2I beschrieben sind. In verschiedenen Ausführungsformen ist die leitfähige Schicht 236 auf der Isolierschicht 234 gebildet und strukturiert, wie z. B. durch Verwenden eines lithographischen Prozesses, um die strukturierten Gebiete 238a, 238b und 238c zu bilden. In solchen Ausführungsformen bilden die strukturierten Gebiete 238a, 238b und 238c in der leitfähigen Schicht 236 Heizelemente für die Gassensorstrukturen. Die strukturierten Gebiete 238a, 238b und 238c können in einigen Ausführungsformen schlangenförmige oder ähnliche resistive Strukturen enthalten. Die leitfähige Schicht 236 enthält irgendeines aus den Materialien, die hier vorstehend mit Bezug auf die leitfähige Schicht 218 in den 2C-2I beschrieben sind.
  • 3D stellt eine Bearbeitungsstufe oder einen Schritt dar, die/der die Isolierschicht 240 und die leitfähige Schicht 242 als zusätzliche Abschnitte der RDL 232 enthält. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen ist die Isolierschicht 240 eine elektrisch isolierende Schicht. Die Isolierschicht 240 enthält irgendeines aus den Materialien, die hier vorstehend mit Bezug auf die Isolierschicht 216 in den 2C-2I beschrieben sind. In verschiedenen Ausführungsformen ist die leitfähige Schicht 242 auf der Isolierschicht 240 gebildet und strukturiert, wie z. B. durch Verwenden eines lithographischen Prozesses, um die strukturierten Gebiete 244a, 244b und 244c zu bilden. In solchen Ausführungsformen bilden die strukturierten Gebiete 244a, 244b und 244c in der leitfähigen Schicht 242 Abfühlelemente für die Gassensorstrukturen. Die strukturierten Gebiete 244a, 244b und 244c können alternierende Abfühlfinger oder ähnliche ineinander greifende Abfühlstrukturen enthalten. Die leitfähige Schicht 242 enthält irgendeines aus den Materialien, die hier vorstehend mit Bezug auf die leitfähige Schicht 218 in den 2C-2I beschrieben sind.
  • In verschiedenen Ausführungsformen erwärmen die Heizelemente für die Gassensorstrukturen, die als strukturierte Gebiete 238a, 238b und 238c in der leitfähigen Schicht 236 vorgesehen sind, die Abfühlelemente, die als strukturierte Gebiete 244a, 244b und 244c in der leitfähigen Schicht 242 vorgesehen sind, wenn ein Strom durch die strukturierten Gebiete 238a, 238b und 238c bereitgestellt ist. In solchen Ausführungsformen stellt die Isolierschicht 240 eine elektrische Isolierung zwischen der leitfähigen Schicht 236 und der leitfähigen Schicht 242 bereit.
  • Gemäß einigen Ausführungsformen können die Substrate 204a, 204b und 204c nachfolgend der Bearbeitungsstufe oder dem Schritt von 3D entfernt werden (nicht gezeigt). In solchen Ausführungsformen können, wenn die Substrate 204a, 204b und 204c aus einem Opfermaterial gebildet sind, wie z. B. einem strukturierbaren Photoresist, das selektiv entfernt werden kann, Ablösungslöcher in der RDL 232 gebildet werden, und die Substrate 204a, 204b und 204c werden durch selektives Ätzen oder Auflösen entfernt.
  • 3E stellt eine Bearbeitungsstufe oder einen Schritt, dar, die/der die Struktur von 3D mit zusätzlichen Lotperlen 246 und Lotperlen 248 enthält. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Lotperlen 246 irgendeine Anzahl von Lotperlen enthalten (es wird darauf hingewiesen, dass nur eine einzige Lotperle 246 gezeigt ist), die die leitfähige Schicht 236 kontaktieren. In solchen Ausführungsformen können die Lotperlen 246 elektrischen Kontakt zu der ASIC 202 und zu den Heizelementen, die in Abschnitten der leitfähigen Schicht 236 gebildet sind, bereitstellen. Ähnlich können die Lotperlen 248 irgendeine Anzahl von Lotperlen enthalten (es wird darauf hingewiesen, dass nur eine einzige Lotperle 248 gezeigt ist), die die leitfähige Schicht 242 kontaktieren. In solchen Ausführungsformen können die Lotperlen 248 elektrischen Kontakt zu den Abfühlelementen, die in Abschnitten der leitfähigen Schicht 242 gebildet sind, bereitstellen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Lotperlen 246 und die Lotperlen 248 als ein BGA oder ein LGA angeordnet sein.
  • 3F stellt eine letzte Bearbeitungsstufe und Schritt dar, die/der die Gassensorvorrichtung im Gehäuse 292 enthält. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen enthält die Gassensorvorrichtung im Gehäuse 292 die Struktur von 3E, nachdem das Einbettmaterial 212 von der Oberseite (in Bezug auf die dargestellte Figur) gedünnt worden ist, nachdem ein selektives Ätzen angewandt worden ist, um die Substrate 204a, 204b und 204c zu entfernen und die Hohlräume 224a, 224b und 224c in dem Einbettmaterial 212 zu bilden, und nach dem Bilden der gasempfindlichen Gebiete 252a, 252b und 252c. In solchen Ausführungsformen ist die Gassensorvorrichtung im Gehäuse 292 ein eWLB-Gehäuse, das die Gassensoren 250a, 250b und 250c enthält, die in einem System zur Integration mit der Gassensorfunktionalität der Gassensorvorrichtung im Gehäuse 292 enthalten sein können. Beispielsweise kann die Gassensorvorrichtung im Gehäuse 292 in verschiedenen Ausführungsformen an einer Leiterplatte (PCB) eines Mobiltelefons, Tablet-Computers, Laptop, intelligenten Hausgeräts oder Automobilkomponente angebracht sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Einbettmaterial 212 wie hier vorstehend mit Bezug die 2E beschrieben entfernt werden, und die Substrate 204a, 204b und 204c können entfernt werden, wie hier vorstehend mit Bezug auf die 2F beschrieben ist. Wie hier vorstehend mit Bezug 3D beschrieben, können in alternativen Ausführungsformen die Substrate 204a, 204b und 204c alternativ durch Ablösungslöcher entfernt werden, die in der RDL 232 gebildet sind. In solchen alternativen Ausführungsformen kann das Dünnen des Einbettmaterials 212 weggelassen sein.
  • In verschiedenen Ausführungsformen sind die Gassensoren 250a, 250b und 250c aus der Isolierschicht 234, der leitfähigen Schicht 236 (mit den strukturierten Gebieten 238a, 238b und 238c), der Isolierschicht 240, der leitfähigen Schicht 242 (den strukturierten Gebieten 244a, 244b und 244c) und den gasempfindlichen Gebieten 252a, 252b und 252c gebildet. In solchen Ausführungsformen können die gasempfindlichen Gebiete 252a, 252b und 252c Materialien enthalten, die für unterschiedliche Gaskonzentrationen empfindlich sind. In speziellen Ausführungsformen sind die gasempfindlichen Gebiete 252a, 252b und 252c aus Graphen gebildet, das mit Metalloxid-Nanopartikeln funktionalisiert ist. In noch spezielleren Ausführungsformen sind die gasempfindlichen Gebiete 252a, 252b und 252c aus Kohlenstoffnanoröhren (CNTs, carbon nanotubes) gebildet, die mit Metalloxid-Nanopartikeln funktionalisiert sind. In anderen Ausführungsformen sind die gasempfindlichen Gebiete 252a, 252b und 252c direkt aus Metalloxiden gebildet. In verschiedenen Ausführungsformen enthalten die Metalloxide, die verwendet sind, um die gasempfindlichen Gebiete 252a, 252b und 252c zu implementieren, Zinndioxid (SnO2), Galliumoxid (Ga2O3), Zinkoxid (ZnO), Wolframtrixoxid (WO3), Vanadiumpentoxid (V2O5) oder Kobalt(II,III)-Oxid (Co3O4). In einigen anderen Ausführungsformen können andere Oxide dieser Materialien verwendet sein. In weiteren alternativen Ausführungsformen können auch Oxide anderer Materialien verwendet sein.
  • In verschiedenen Ausführungsformen kann ein unterschiedliches funktionalisiertes Material wie z. B. die hier vorstehend beschriebenen Oxide in jedem aus den gasempfindlichen Gebieten 252a, 252b und 252c enthalten sein, so dass jedes der gasempfindlichen Gebiete 252a, 252b und 252c für einen anderen Typ von Gaskonzentration empfindlich ist. Wie hier vorstehend mit Bezug auf die Gassensor-Chips 200a, 200b und 200c in 2A beschrieben ist, kann irgendeine Anzahl von Gassensoren enthalten sein, wie z. B. mehr als drei oder weniger als drei Gassensoren 250a, 250b und 250c. Somit kann in verschiedenen Ausführungsformen die Gassensorvorrichtung im Gehäuse 292 beispielsweise drei, fünf, acht, zehn, zwölf, sechzehn oder vierundzwanzig Gassensoren enthalten, die für das gleiche Gas oder unterschiedliche Gase empfindlich sind. In solchen Ausführungsformen können die Gassensoren redundante Sensoren (wobei zwei oder mehr Gassensoren in der Gassensorvorrichtung im Gehäuse 292 für die gleiche Gaskonzentration empfindlich sind) oder Varianten-Sensoren (wobei jeder aus den Gassensoren in der Gassensorvorrichtung im Gehäuse 292 für eine andere Gaskonzentration empfindlich ist) enthalten.
  • Somit sind gemäß verschiedenen Ausführungsformen die Gassensoren 250a, 250b und 250c unterhalb der Hohlräume 224a, 224b bzw. 224c direkt in der RDL 232 der Gassensorvorrichtung im Gehäuse 292 gebildet. Obwohl hier einige der Materialien und Prozesse zum Bilden der Gassensoren 250a, 250b und 250c präsentiert worden sind, sind weitere Strukturen und Verfahren für Gasabfühlelemente in der US 10 024 831 B2 und der US 9 658 179 B2 beschrieben, wie hier vorstehend aufgenommen. Verschiedene Modifikationen und Kombinationen solcher Gasabfühlelemente mit Verfahren von Ausführungsformen und Strukturen für Gassensoren, wie z. B. die Gassensoren 250a, 250b und 250c in der RDL 232, sind in den verschiedenen Ausführungsformen vorstellbar.
  • In einigen Ausführungsformen enthält die Gassensorvorrichtung im Gehäuse 292 keine Deckelmembran, die die Hohlräume 224a, 224b und 224c bedeckt, oder Medientrennungsmembran unterhalb der gasempfindlichen Gebiete 252a, 252b und 252c (wie in 3F dargestellt ist). In anderen Ausführungsformen enthält die Gassensorvorrichtung im Gehäuse 292 die Deckelmembran 226 (nicht gezeigt) oder die Medientrennungsmembran 230 (nicht gezeigt), wie hier vorstehend mit Bezug auf die Gassensorvorrichtung im Gehäuse 290 in 2I beschrieben ist.
  • 4A, 4B, 4C, 4D, 4E und 4F stellen Querschnittsansichten von Bearbeitungsstufen für eine Ausführungsform einer Vorrichtung im Gehäuse dar. 4A stellt eine Bearbeitungsstufe oder einen Schritt dar, die/der die Substrate 204a, 204b und 204c und die ASIC 202 enthält. In solchen Ausführungsformen können die Substrate 204a, 204b und 204c beispielsweise als Pseudosubstrate ohne Gassensorkomponenten bereitgestellt sein. In verschiedenen Ausführungsformen sind die Stoppschichten 256a, 256b und 256c auf den Unterseiten (in Beziehung auf die dargestellte Figur) der Substrate 204a, 204b bzw. 204c gebildet. Die Stoppschichten 256a, 256b und 256c können ein Oxid oder ein Nitrid enthalten, wie beispielsweise Siliziumoxid oder Siliziumnitrid. In anderen Ausführungsformen enthalten die Stoppschichten 256a, 256b und 256c Kohlenstoff. Andere Einzelheiten, die hier vorstehend in Bezug auf die 2A beschrieben sind, gelten für die gemeinsam nummerierten Elemente der Struktur von 3A.
  • 4B stellt eine Bearbeitungsstufe oder einen Schritt dar, die/der das Trägersubstrat 210, Einbettmaterial 212, die Substrate 204a, 204b und 204c und die ASIC 202 enthält. Einzelheiten, die hier vorstehend in Bezug auf die 2B beschrieben sind, gelten für die gemeinsam nummerierten Elemente der Struktur von 4B.
  • 4C stellt eine Bearbeitungsstufe oder einen Schritt dar, die/der die Isolierschicht 234 und eine leitfähige Schicht 236 als Anteile der RDL 232, die auf dem Einbettmaterial 212 gebildet ist, enthält und elektrische Kopplung mit der ASIC 202 bereitstellt. Hier vorstehend mit Bezug auf die 2C und 3C beschriebene Einzelheiten gelten für die gemeinsam nummerierten Elemente der Struktur von 4C mit zusätzlichen Strukturierungsmodifikationen für die Isolierschicht 234 und die leitfähige Schicht 236.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird die Isolierschicht 234 strukturiert, um die Öffnungen 258a, 258b und 258c zu bilden, die die Stoppschichten 256a, 256b bzw. 256c freilegen. Nach dem Strukturieren der Isolierschicht 234 wird die leitfähige Schicht 236 gebildet und strukturiert, z. B. durch Verwenden eines lithographischen Prozesses, um die strukturierten Gebiete 260a, 260b und 260c zu bilden. In solchen Ausführungsformen bilden die strukturierten Gebiete 260a, 260b und 260c in der leitfähigen Schicht 236 Abfühlelemente für die Gassensorstrukturen. Die strukturierten Gebiete 260a, 260b und 260c können alternierende Abfühlfinger oder ähnliche ineinander greifende Abfühlstrukturen enthalten. Somit sind die Gassensorstrukturen der 4A-4F mit den (in Bezug auf die dargestellte Figur) nach oben weisenden gasempfindlichen Gebieten gebildet, im Gegensatz zu den Gassensorstrukturen der 3A-3F, die mit den in Bezug auf die dargestellte Figur) nach unten weisenden gasempfindlichen Gebieten (gebildet sind.
  • 4D stellt eine Bearbeitungsstufe oder einen Schritt dar, die/der die Isolierschicht 240, die leitfähige Schicht 242 und die Isolierschicht 264 als zusätzliche Abschnitte der RDL 232 enthält. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen ist die leitfähige Schicht 242 auf der Isolierschicht 240 gebildet und strukturiert, wie z. B. durch Verwenden eines lithographischen Prozesses, um die strukturierten Gebiete 262a, 262b und 262c zu bilden. In solchen Ausführungsformen bilden die strukturierten Gebiete 262a, 262b und 262c in der leitfähigen Schicht 242 Heizelemente für die Gassensorstrukturen. Die strukturierten Gebiete 262a, 262b und 262c können in einigen Ausführungsformen schlangenförmige oder ähnliche resistive Strukturen enthalten.
  • In verschiedenen Ausführungsformen erwärmen die Heizelemente für die Gassensorstrukturen, die als strukturierte Gebiete 262a, 262b und 262c in der leitfähigen Schicht 242 vorgesehen sind, die Abfühlelemente, die als strukturierte Gebiete 260a, 260b und 260c in der leitfähigen Schicht 236 vorgesehen sind, wenn ein Strom durch die strukturierten Gebiete 262a, 262b und 262c bereitgestellt wird. In solchen Ausführungsformen stellt die Isolierschicht 240 eine elektrische Isolierung zwischen der leitfähigen Schicht 236 und der leitfähigen Schicht 242 bereit. Ferner ist die Isolierschicht 264 auf der leitfähigen Schicht 242 gebildet und stellt zusätzliche elektrische Isolierung und Schutz für die Heizelemente bereit für die Gassensorstrukturen, die als strukturierte Gebiete 262a, 262b und 262c in der leitfähigen Schicht 242 vorgesehen sind. Die Isolierschicht 264 enthält irgendeines aus den Materialien, die hier vorstehend mit Bezug auf die Isolierschicht 216 in den 2C-2I beschrieben sind.
  • 4E stellt eine Bearbeitungsstufe oder einen Schritt, dar, die/der die Struktur von 4D mit zusätzlichen Lotperlen 266 und Lotperlen 268 enthält. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Lotperlen 266 irgendeine Anzahl von Lotperlen enthalten (es wird darauf hingewiesen, dass nur eine einzige Lotperle 266 gezeigt ist), die die leitfähige Schicht 236 kontaktieren. In solchen Ausführungsformen können die Lotperlen 246 elektrischen Kontakt mit der ASIC 202 und mit den Abfühlelementen, die in Abschnitten der leitfähigen Schicht 236 gebildet sind, bereitstellen. Ähnlich können die Lotperlen 268 irgendeine Anzahl von Lotperlen enthalten (es wird darauf hingewiesen, dass nur eine einzige Lotperle 268 gezeigt ist), die die leitfähige Schicht 242 kontaktieren. In solchen Ausführungsformen können die Lotperlen 268 elektrischen Kontakt mit den Heizelementen, die in Abschnitten der leitfähigen Schicht 242 gebildet sind, bereitstellen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Lotperlen 266 und die Lotperlen 268 als ein BGA oder ein LGA angeordnet sein.
  • 4F stellt eine/n letzte/n Bearbeitungsstufe oder Schritt dar, die/der die Gassensorvorrichtung im Gehäuse 294 enthält. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen enthält die Gassensorvorrichtung im Gehäuse 294 die Struktur von 4E, nachdem das Einbettmaterial 212 von der Oberseite (in Bezug auf die dargestellte Figur) gedünnt worden ist, nachdem ein selektives Ätzen angewandt worden ist, um die Substrate 204a, 204b und 204c zu entfernen und die Hohlräume 224a, 224b und 224c in dem Einbettmaterial 212 zu bilden, nachdem ein selektives Ätzen angewandt worden ist, um die Stoppschichten 256a, 256b und 256c zu entfernen, und nach dem Bilden der gasempfindlichen Gebiete 252a, 252b und 252c. In solchen Ausführungsformen ist die Gassensorvorrichtung im Gehäuse 294 ein eWLB-Gehäuse, das die Gassensoren 270a, 270b und 270c enthält, die in einem System zur Integration mit der Gassensorfunktionalität der Gassensorvorrichtung im Gehäuse 294 enthalten sein können. Beispielsweise kann die Gassensorvorrichtung im Gehäuse 294 in verschiedenen Ausführungsformen an einer Leiterplatte (PCB) eines Mobiltelefons, Tablet-Computers, Laptop, intelligenten Hausgeräts oder Automobilkomponente angebracht sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Einbettmaterial 212 wie hier vorstehend mit Bezug die 2E beschrieben entfernt werden, und die Substrate 204a, 204b und 204c können entfernt werden, wie hier vorstehend mit Bezug auf die 2F beschrieben ist. In verschiedenen Ausführungsformen werden die Stoppschichten 256a, 256b und 256b außerdem unter Verwendung eines selektiven Ätzprozesses geätzt. In solchen Ausführungsformen kann der selektive Ätzprozess, der zum Entfernen der Stoppschichten 256a, 256b und 256c verwendet wird, ausgeführt werden, wie hier vorstehend mit Bezug auf die 2F beschrieben ist, jedoch unter Verwendung eines anderen Ätzmittels als das Ätzmittel für die Substrate 204a, 204b und 204c. In verschiedenen Ausführungsformen werden die Ätzmittel, die für die Substrate 204a, 204b und 204c und für die Stoppschichten 256a, 256b und 256c verwendet werden, basierend auf den Materialien der jeweiligen Schichten ausgewählt, wie durch Fachleute leicht erkannt wird. Solche Ätzmittel können Ätzmittel für einen chemischen Nassätzprozess, wie beispielsweise Kaliumhydroxid (KOH) oder Tetramethylammoniumhydroxid (TMHA), oder für einen chemischen Trockenätzprozess (Plasmaätzprozess) enthalten. Abhängig von den Materialien, die für die Substrate 204a, 204b und 204c oder die Stoppschichten 256a, 256b und 256c verwendet sind, können in einigen Ausführungsformen auch Lösungsmittel verwendet werden.
  • In verschiedenen Ausführungsformen werden nach dem Entfernen der Substrate 204a, 204b und 204c und dem Bilden der Hohlräume 224a, 224b und 224c die gasempfindlichen Gebiete 252a, 252b und 252c auf den strukturierten Gebieten 260a, 260b und 260c der leitfähigen Schicht 236 in den Hohlräumen 224a, 224b und 224c gebildet. In solchen Ausführungsformen werden die Gassensoren 270a, 270b und 270c in der RDL 232 gebildet und enthalten Materialien und Merkmale, wie sie hier vorstehend mit Bezug auf die Gassensoren 250a, 250b und 250c in 3F beschrieben sind, sind jedoch an den gasempfindlichen Gebieten 252a, 252b und 252c, die in den Hohlräumen 224a, 224b bzw. 224c angeordnet sind, (in Bezug auf die dargestellte Figur) auf einer Oberseite der RDL 232 ausgerichtet, im Gegensatz dazu, dass sie (in Bezug auf die dargestellte Figur) auf einer Unterseite der RDL 232 für die Gassensoren 250a, 250b und 250c angeordnet sind.
  • In einigen Ausführungsformen enthält die Gassensorvorrichtung im Gehäuse 294 keine Deckelmembran, die die Hohlräume 224a, 224b und 224c bedeckt, oder Medientrennungsmembran unterhalb der Isolierschicht 264 (wie in 4F dargestellt ist). In anderen Ausführungsformen enthält die Gassensorvorrichtung im Gehäuse 294 die Deckelmembran 226 (nicht gezeigt) oder die Medientrennungsmembran 230 (nicht gezeigt), wie hier vorstehend mit Bezug auf die Gassensorvorrichtung im Gehäuse 290 in 2I beschrieben ist.
  • 5A, 5B, 5C, 5D, 5E, 5F, 5G, 5H und 51 stellen Querschnittsansichten von Bearbeitungsstufen für eine Vorrichtung im Gehäuse einer Ausführungsform dar. 5A stellt eine Bearbeitungsstufe oder einen Schritt dar, die/der die Substrate 204a, 204b und 204c und die ASIC 202 enthält. Einzelheiten, die hier vorstehend in Bezug auf die 4A beschrieben sind, gelten für die gemeinsam nummerierten Elemente der Struktur von 5A.
  • 5B stellt eine Bearbeitungsstufe oder einen Schritt dar, die/der die Substrate 204a, 204b und 204c enthält, die an dem Wafer 272 angebracht sind und auf dem Trägersubstrat 210 platziert sind (die ASIC 202 ist in 5B nicht dargestellt). Gemäß verschiedenen Ausführungsformen ist der Wafer 272 als ein Trägerwafer zur Anordnung und Platzierung der Substrate 204a, 204b und 204c verwendet. In solchen Ausführungsformen können die Substrate 204a, 204b und 204c auf dem Wafer 272 an einer Waferschicht gebildet oder strukturiert werden. In anderen Ausführungsformen werden die Substrate 204a, 204b und 204c an dem Wafer 272 angebracht, nachdem sie getrennt gebildet worden sind. Der Wafer 272 ist aus demselben Material wie die Substrate 204a, 204b und 204c gebildet. In anderen Ausführungsformen ist der Wafer 272 aus einem anderen Material als die Substrate 204a, 204b und 204c gebildet.
  • In verschiedenen Ausführungsformen stellt der Wafer 272 eine Platzierung der Substrate 204a, 204b und 204c auf dem Trägersubstrat 210 unter Verwendung eines Platzierungssystems auf Waferebene bereit. In solchen Ausführungsformen wird die Ausrichtung des Wafers 272 an dem Trägersubstrat 210 unter Verwendung eines Ausrichtungsprozesses auf Waferebene vorgenommen. Während des Ausrichtungsprozesses auf Waferebene werden die Positionen und die räumlichen Beziehungen zwischen den Substraten 204a, 204b und 204c wegen der physikalischen Befestigung an dem Wafer 272 beibehalten. Somit werden die Substrate 204a, 204b und 204c auf dem Trägersubstrat 210 unter Verwendung einer Platzierung auf Waferebene angeordnet, ohne Bestückungstechniken zu verwenden, wie z. B. durch Verwenden eines SMT-Komponentenplatzierungssystems. In speziellen Ausführungsformen kann das Platzierungssystem auf Waferebene im Vergleich zu einigen Bestückungstechniken weniger zeitaufwändig oder billiger sein.
  • 5C stellt eine Bearbeitungsstufe oder einen Schritt dar, die/der die Struktur von 5B nach dem Entfernen des Wafer 272 darstellt (die ASIC 202 ist in 5C nicht dargestellt). Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird der Wafer 272 durch einen Waferdünnungsprozess entfernt. Der Waferdünnungsprozess enthält ein CMP von der Oberseite (in Bezug auf die dargestellte Figur). In anderen Ausführungsformen enthält der Waferdünnungsprozess ein selektives Nassätzen. Sobald der Wafer 272 entfernt worden ist, ist die Anordnung der Substrate 204a, 204b und 204c auf dem Trägersubstrat 210 fertiggestellt.
  • 5D stellt eine Bearbeitungsstufe oder einen Schritt dar, die/der die Struktur von 5C mit der an das Trägersubstrat 210 angebrachten ASIC 202 enthält. Die ASIC 202 wird an dem Trägersubstrat 210 unter Verwendung einer Bestückungstechnik angebracht, wie z. B. durch Verwenden eines SMT-Komponentenplatzierungssystems. In solchen Ausführungsformen kann die ASIC 202 nur einen einzigen Halbleiter-Chip zur Platzierung auf dem Trägersubstrat 210 enthalten. Somit kann der Platzierungsaufwand für die ASIC 202 klein sein im Vergleich zu den Substraten 204a, 204b und 204c, die irgendeine Anzahl von Substrat-Chips enthalten können (obwohl nur drei dargestellt sind), wie hier vorstehend mit Bezug auf die anderen Figuren beschrieben ist. In alternativen Ausführungsformen kann die ASIC 202 mehr als einen Halbleiter-Chip enthalten, der auf dem Trägersubstrat 210 platziert ist.
  • 5E stellt eine Bearbeitungsstufe oder einen Schritt dar, die/der das Trägersubstrat 210, Einbettmaterial 212, die Substrate 204a, 204b und 204c und die ASIC 202 enthält. Einzelheiten, die hier vorstehend in Bezug auf die 4B beschrieben sind, gelten für die gemeinsam nummerierten Elemente der Struktur von 5E.
  • 5F stellt eine Bearbeitungsstufe oder einen Schritt dar, die/der die Isolierschicht 234 und eine leitfähige Schicht 236 als Abschnitte der RDL 232, die auf dem Einbettmaterial 212 gebildet ist, enthält und elektrische Kopplung mit der ASIC 202 bereitstellt. Einzelheiten, die hier vorstehend in Bezug auf die 4C beschrieben sind, gelten für die gemeinsam nummerierten Elemente der Struktur von 5F.
  • 5G stellt eine Bearbeitungsstufe oder einen Schritt dar, die/der die Isolierschicht 240, die leitfähige Schicht 242 und die Isolierschicht 264 als zusätzliche Abschnitte der RDL 232 enthält. Einzelheiten, die hier vorstehend in Bezug auf die 4D beschrieben sind, gelten für die gemeinsam nummerierten Elemente der Struktur von 5G.
  • 5H stellt eine Bearbeitungsstufe oder einen Schritt dar, die/der die Struktur von 5G mit zusätzlichen Lotperlen 266 und Lotperlen 268 enthält. Einzelheiten, die hier vorstehend in Bezug auf die 4E beschrieben sind, gelten für die gemeinsam nummerierten Elemente der Struktur von 5H.
  • 51 stellt eine/n letzte/n Bearbeitungsstufe oder Schritt dar, die/der die Gassensorvorrichtung im Gehäuse 294 enthält. Einzelheiten, die hier vorstehend in Bezug auf die 4F beschrieben sind, gelten für die gemeinsam nummerierten Elemente der Struktur von 5I. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen stellen die 5A-5I Bearbeitungsstufen für die Gassensorvorrichtung im Gehäuse 294 dar, wie sie hier vorstehend mit Bezug auf die 4A-4F beschrieben sind, wobei die Platzierung der Substrate 204a, 204b und 204c unter Verwendung des Wafers 272 anstelle von Bestückungstechniken durchgeführt worden ist. In weiteren Ausführungsformen können der Prozess zum Bilden der Gassensorvorrichtung im Gehäuse 290, wie er hier vorstehend mit Bezug die 2A-2I beschrieben ist, oder der Prozess zum Bilden der Gassensorvorrichtung im Gehäuse 292, wie er hier vorstehend mit Bezug auf die 3A-3F beschrieben ist, auf ähnliche Weise modifiziert sein, um den Wafer 272 für die Platzierung der Substrate 204a, 204b und 204c zu enthalten.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen sind die Gassensorvorrichtung im Gehäuse 290, die Gassensorvorrichtung im Gehäuse 292 und die Gassensorvorrichtung im Gehäuse 294, wie sie hier vorstehend mit Bezug auf die 2A-2I, 3A-3F, 4A-4F und 5A-5I beschrieben sind, verschiedene Ausführungsformen für Implementierungen der Vorrichtung im Gehäuse 100 mit dem MEMS-Sensor 102 und der ASIC 104, wie hier vorstehend mit Bezug auf 1 beschrieben.
  • 6 stellt ein Diagramm eines Ablaufplans eines Verfahrens 300 einer Ausführungsform zum Bilden einer Ausführungsform einer Vorrichtung im Gehäuse dar. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen enthält das Verfahren 300 die Schritte 305, 310, 315, 320, 325, 330 und 335. Schritt 305 enthält Anordnen einer Pseudostrukturierungsstruktur auf dem Trägersubstrat. Die Pseudostrukturierungsstruktur ist beispielsweise ein Halbleitersubstrat. Schritt 310 enthält Anordnen eines Chips mit integrierter Schaltung (IC-Chips) auf dem Trägersubstrat. Der IC-Chip kann ein ASIC-Chip sein. Nachfolgend zu Schritt 310 enthält Schritt 315 Einbetten der Pseudostrukturierungsstruktur und des IC-Chips in eine Gussverbindung. Beispielsweise können die Pseudostrukturierungsstruktur und der IC-Chip durch einen eWLB-Prozess eingebettet werden, der ein wiederhergestelltes Wafer-Gehäuse bildet.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen enthält Schritt 320 Entfernen des Trägersubstrats. Schritt 325 enthält Bilden eines Gassensors in der Nähe einer ersten Oberfläche der Pseudostrukturierungsstruktur. Der Gassensor kann in einer RDL an der ersten Oberfläche gebildet werden. In anderen Ausführungsformen wird der Gassensor mit gasempfindlichen Materialien gebildet, die zu der Pseudostrukturierungsstruktur hin weisen oder von der Pseudostrukturierungsstruktur weg weisen. Schritt 330 enthält Freilegen einer zweiten Oberfläche der Pseudostrukturierungsstruktur durch Dünnen der Gussverbindung. Die zweite Oberfläche ist gegenüber der ersten Oberfläche. Schritt 335 enthält Bilden eines Hohlraums in der Gussverbindung durch Ätzen der Pseudostrukturierungsstruktur. Beispielsweise wird die Pseudostrukturierungsstruktur unter Verwendung eines selektiven Nass- oder Trockenätzens entfernt.
  • In verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren 300 modifiziert sein, um zusätzliche Schritte zu enthalten, oder die Schritte können in einer unterschiedlichen Reihenfolge ausgeführt werden. In weiteren Ausführungsformen kann irgendeine Anzahl von Hohlräumen und Gassensoren für die Ausführungsform der Vorrichtung im Gehäuse von Verfahren 300 gebildet werden. Beispielsweise können zwei, vier, fünf, acht, zehn, zwölf, sechzehn, zwanzig, vierundzwanzig oder mehr Gassensoren und entsprechende Hohlräume gebildet werden.
  • 7 stellt ein Diagramm eines Ablaufplans eines Verfahrens 340 zum Bilden eines Beispiels einer Vorrichtung im Gehäuse dar. Das Verfahren 340 enthält die Schritte 345, 350, 355, 360, 365, 370 und 375. Schritt 345 enthält Bilden eines Gassensors auf einer ersten Oberfläche einer Pseudostrukturierungsstruktur. Die Pseudostrukturierungsstruktur ist beispielsweise ein Halbleitersubstrat. Schritt 350 enthält Anordnen der Pseudostrukturierungsstruktur auf einem Trägersubstrat. Nachfolgend zu Schritt 350 enthält Schritt 355 Anordnen eines IC-Chips auf dem Trägersubstrat. Der IC-Chip kann ein ASIC-Chip sein.
  • Schritt 360 enthält ein Einbetten der Pseudostrukturierungsstruktur und des IC-Chips in eine Gussverbindung. Beispielsweise können die Pseudostrukturierungsstruktur und der IC-Chip durch einen eWLB-Prozess eingebettet werden, der ein wiederhergestelltes Wafer-Gehäuse bildet. Schritt 365 enthält Entfernen des Trägersubstrats. Ferner enthält Schritt 370 Freilegen einer zweiten Oberfläche der Pseudostrukturierungsstruktur durch Dünnen der Gussverbindung. Die zweite Oberfläche ist gegenüber der ersten Oberfläche. Schritt 375 enthält Bilden eines Hohlraums in der Gussverbindung durch Ätzen der Pseudostrukturierungsstruktur. Beispielsweise wird die Pseudostrukturierungsstruktur unter Verwendung eines selektiven Nass- oder Trockenätzens entfernt.
  • In verschiedenen Beispielen kann das Verfahren 340 modifiziert sein, um zusätzliche Schritte zu enthalten, oder die Schritte können in einer unterschiedlichen Reihenfolge ausgeführt werden. In weiteren Ausführungsformen kann irgendeine Anzahl von Hohlräumen und Gassensoren für die Ausführungsform der Vorrichtung im Gehäuse des Verfahrens 340 gebildet werden. Beispielsweise können zwei, vier, fünf, acht, zehn, zwölf, sechzehn, zwanzig, vierundzwanzig oder mehr Gassensoren und entsprechende Hohlräume gebildet werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform enthält ein Sensorgehäuse ein elektrisch isolierendes Substrat, das einen Hohlraum in dem elektrisch isolierenden Substrat enthält, einen Umgebungssensor, einen Chip mit integrierter Schaltung, der in dem elektrisch isolierenden Substrat eingebettet ist, und mehrere leitfähige Zusammenschaltungsstrukturen, die den Umgebungssensor mit dem Chip mit integrierter Schaltung koppeln. Der Umgebungssensor ist durch das elektrisch isolierende Substrat getragen und in der Nähe des Hohlraums angeordnet. Andere Ausführungsformen enthalten entsprechende Systeme und Einrichtungen, von denen jede/s konfiguriert ist, verschiedene Ausführungsformen von Verfahren auszuführen.
  • In verschiedenen Ausführungsformen enthält der Hohlraum mehrere Hohlräume in dem elektrisch isolierenden Substrat, der Umgebungssensor enthält mehrere Umgebungssensoren, wobei jeder Umgebungssensor aus den mehreren Umgebungssensoren von dem elektrisch isolierende Substrat getragen und in der Nähe eines Hohlraums aus den mehreren Hohlräumen angeordnet ist, und die mehreren leitfähigen Zusammenschaltungsstrukturen koppeln die mehreren Umgebungssensoren mit dem Chip mit integrierter Schaltung.
  • In verschiedenen Ausführungsformen enthalten die mehreren Umgebungssensoren mehrere Gassensoren. In einigen Ausführungsformen enthält jeder Gassensor aus den mehreren Gassensoren eine gasempfindliche Schicht, die zu einem Hohlraum aus den mehreren Hohlräumen freigelegt ist. Ferner kann sich jeder Hohlraum aus den mehreren Hohlräumen durch das elektrisch isolierende Substrat von einer ersten Oberfläche des elektrisch isolierenden Substrats zu einer zweiten Oberfläche des elektrisch isolierenden Substrats erstrecken, wobei die erste Oberfläche gegenüber der zweiten Oberfläche ist. In zusätzlichen Ausführungsformen enthält das Sensorgehäuse ferner eine Deckelschicht auf der ersten Oberfläche des elektrisch isolierenden Substrats, die die mehreren Hohlräume bedeckt, wobei die Deckelschicht mehrere Öffnungen enthält, die mit den mehreren Hohlräumen fluidtechnisch gekoppelt sind, und wobei die mehreren Umgebungssensoren an der zweiten Oberfläche des elektrisch isolierenden Substrats angeordnet sind. In solchen Ausführungsformen können die mehreren Öffnungen hydrophobe Öffnungen enthalten.
  • In verschiedenen Ausführungsformen enthält das elektrisch isolierende Substrat eine Gussverbindung. In anderen Ausführungsformen enthält das elektrisch isolierende Substrat Glas oder Keramik. In einigen Ausführungsformen enthält das Sensorgehäuse ferner eine strukturelle Stützschicht auf den mehreren leitfähigen Zusammenschaltungsstrukturen. Das Sensorgehäuse kann ferner mehrere Kontaktstellen, die mit den mehreren leitfähigen Zusammenschaltungsstrukturen gekoppelt sind, und mehrere Lötelemente, die mit den mehreren Kontaktstellen gekoppelt sind, enthalten. In einigen solcher Ausführungsformen sind die Lötelemente als ein „Ball Grid Array“ (BGA) oder ein „Land Grid Array“ (LGA) angeordnet. In weiteren Ausführungsformen enthält das Sensorgehäuse ferner eine gasdurchlässige Membran, die die mehreren Umgebungssensoren bedeckt, wobei die gasdurchlässige Membran eine hydrophobe Struktur enthält.
  • Gemäß einer Ausführungsform enthält ein Verfahren zum Bilden eines das Sensorgehäuses Anordnen der Pseudostrukturierungsstruktur auf einem Trägersubstrat, Anordnen eines Chips mit integrierter Schaltung auf dem Trägersubstrat, Einbetten der Pseudostrukturierungsstruktur und des Chips mit integrierter Schaltung in ein elektrisch isolierendes Material, Entfernen des Trägersubstrats, Bilden eines Umgebungssensors in der Nähe einer ersten Oberfläche der Pseudostrukturierungsstruktur, Freilegen einer zweiten Oberfläche der Pseudostrukturierungsstruktur durch Dünnen des elektrisch isolierenden Materials und Bilden eines Hohlraums in dem elektrisch isolierenden Material durch Ätzen der Pseudostrukturierungsstruktur. Die zweite Oberfläche der Pseudostrukturierungsstruktur ist gegenüber der ersten Oberfläche der Pseudostrukturierungsstruktur. Andere Ausführungsformen enthalten entsprechende Systeme und Einrichtungen, von denen jede/s konfiguriert ist, verschiedene Verfahren von Ausführungsformen auszuführen.
  • In verschiedenen Ausführungsformen enthält das Bilden des Umgebungssensors bilden eines Gassensors. In einigen Ausführungsformen enthält das Bilden eines Gassensors Bilden eines Gassensors mit einer gasempfindlichen Schicht, die zu der Pseudostrukturierungsstruktur hin weist. In anderen Ausführungsformen enthält das Bilden eines Gassensors Bilden eines Gassensors mit einer gasempfindlichen Schicht, die von der Pseudostrukturierungsstruktur weg weist.
  • In verschiedenen Ausführungsformen enthält das Anordnen der Pseudostrukturierungsstruktur auf dem Trägersubstrat Anordnen von mehreren Pseudostrukturierungsstrukturen auf dem Trägersubstrat, das Bilden eines Gassensors in der Nähe einer ersten Oberfläche der Pseudostrukturierungsstruktur enthält Bilden von mehreren Gassensoren, und das Bilden eines Hohlraums in dem elektrisch isolierenden Material durch Ätzen der Pseudostrukturierungsstruktur enthält Bilden von mehreren Hohlräumen in dem elektrisch isolierenden Material durch Ätzen der mehreren Pseudostrukturierungsstrukturen. In solchen Ausführungsformen wird jeder Gassensor aus den mehreren Gassensoren in der Nähe einer ersten Oberfläche einer Pseudostrukturierungsstruktur aus den mehreren Pseudostrukturierungsstrukturen gebildet. In einigen Ausführungsformen enthält jede Pseudostrukturierungsstruktur aus den mehreren Pseudostrukturierungsstrukturen ein Siliziumpseudosubstrat. In weiteren Ausführungsformen enthält das Anordnen der mehreren Pseudostrukturierungsstrukturen auf dem Trägersubstrat Platzieren jeder Pseudostrukturierungsstruktur aus den mehreren Pseudostrukturierungsstrukturen unter Verwendung einer Bestückungstechnik. In noch weiteren Ausführungsformen enthält das Anordnen der mehreren Pseudostrukturierungsstrukturen auf dem Trägersubstrat Strukturieren eines Pseudowafers mit einer Pseudostruktur, Platzieren des Pseudowafers auf dem Trägersubstrat und Dünnen des Pseudowafers, um die mehreren Pseudostrukturierungsstrukturen auf dem Trägersubstrat zu bilden.
  • In verschiedenen Ausführungsformen enthält das Bilden des Gassensors Bilden eines Heizelements, Bilden einer elektrisch isolierenden Schicht, Bilden einer elektrisch leitfähigen Struktur auf der elektrisch isolierenden Schicht und Bilden einer gasempfindlichen Schicht auf der elektrisch leitfähigen Struktur. In einigen Ausführungsformen enthält das Verfahren ferner Bilden von mehreren leitfähigen Zusammenschaltungsstrukturen, die mit dem Umgebungssensor und dem Chip mit integrierter Schaltung gekoppelt sind. Das Verfahren kann ferner Bilden einer Deckelschicht enthalten, die den Hohlraum in dem elektrisch isolierenden Material bedeckt, wobei die Deckelschicht eine Öffnung enthält, die mit dem Hohlraum verbunden ist.
  • In verschiedenen Ausführungsformen enthält das Einbetten der Pseudostrukturierungsstruktur und des Chips mit integrierter Schaltung in das elektrisch isolierende Material Einbetten der Pseudostrukturierungsstruktur und des Chips mit integrierter Schaltung in eine Gussverbindung. In einigen Ausführungsformen enthält das Einbetten der Pseudostrukturierungsstruktur und des Chips mit integrierter Schaltung in die Gussverbindung Bilden eines wiederhergestellten Wafers unter Verwendung eines „Embedded Wafer Level Ball Grid Array“-Prozesses (eWLB-Prozesses). In anderen Ausführungsformen enthält das Einbetten der Pseudostrukturierungsstruktur und des Chips mit integrierter Schaltung in das elektrisch isolierende Material Einbetten der Pseudostrukturierungsstruktur und des Chips mit integrierter Schaltung in Glas oder Keramik.
  • Gemäß einem Beispiel enthält ein Verfahren zum Bilden eines Sensorgehäuses Bilden eines Umgebungssensors auf einer ersten Oberfläche einer Pseudostrukturierungsstruktur, Anordnen der Pseudostrukturierungsstruktur auf einem Trägersubstrat, Anordnen eines Chips mit integrierter Schaltung auf dem Trägersubstrat, Einbetten der Pseudostrukturierungsstruktur und des Chips mit integrierter Schaltung in ein elektrisch isolierendes Material, Entfernen des Trägersubstrats, Freilegen einer zweiten Oberfläche der Pseudostrukturierungsstruktur durch Dünnen des elektrisch isolierenden Materials und Bilden eines Hohlraum in dem elektrisch isolierenden Material durch Ätzen der Pseudostrukturierungsstruktur. Die zweite Oberfläche der Pseudostrukturierungsstruktur ist gegenüber der ersten Oberfläche der Pseudostrukturierungsstruktur. Andere Ausführungsformen enthalten entsprechende Systeme und Einrichtungen, von denen jede/s konfiguriert ist, verschiedene Ausführungsformen von Verfahren auszuführen.
  • In verschiedenen Ausführungsformen enthält das Verfahren ferner Bilden einer Deckelschicht, die den Hohlraum in dem elektrisch isolierenden Material bedeckt, wobei die Deckelschicht eine Öffnung enthält, die mit dem Hohlraum verbunden ist. In einigen Ausführungsformen enthält das Bilden des Umgebungssensors Bilden eines Gassensors. In zusätzlichen Beispielen enthält das Bilden eines Gassensors auf einer ersten Oberfläche einer Pseudostrukturierungsstruktur Bilden von mehreren Gassensoren, das Anordnen der Pseudostrukturierungsstruktur auf dem Trägersubstrat enthält Anordnen der mehreren Pseudostrukturierungsstrukturen auf dem Trägersubstrat, und das Bilden eines Hohlraums in dem elektrisch isolierenden Material durch Ätzen der Pseudostrukturierungsstruktur enthält Bilden von mehreren Hohlräumen in dem elektrisch isolierenden Material durch Ätzen der mehreren Pseudostrukturierungsstrukturen. In solchen Beispielen wird jeder Gassensor aus den mehreren Gassensoren auf einer ersten Oberfläche einer Pseudostrukturierungsstruktur aus mehreren Pseudostrukturierungsstrukturen gebildet. In weiteren Ausführungsformen enthält jede Pseudostrukturierungsstruktur aus den mehreren Pseudostrukturierungsstrukturen ein Siliziumpseudosubstrat.
  • In verschiedenen Ausführungsformen enthält das Einbetten der Pseudostrukturierungsstruktur und des Chips mit integrierter Schaltung in das elektrisch isolierende Material Einbetten der Pseudostrukturierungsstruktur und des Chips mit integrierter Schaltung in eine Gussverbindung. In solchen Ausführungsformen kann das Einbetten der Pseudostrukturierungsstruktur und des Chips mit integrierter Schaltung in die Gussverbindung Bilden eines wiederhergestellten Wafers unter Verwendung eines „Embedded Wafer Level Ball Grid Array“-Prozesses (eWLB-Prozesses) enthalten. In anderen Ausführungsformen enthält das Einbetten der Pseudostrukturierungsstruktur und des Chips mit integrierter Schaltung in das elektrisch isolierende Material Einbetten der Pseudostrukturierungsstruktur und des Chips mit integrierter Schaltung in Glas oder Keramik.
  • Vorteile verschiedener Ausführungsformen, die hier beschrieben sind, können Gassensorvorrichtung im Gehäuse ohne Substrate in der Nähe von Heizelementen enthalten, was zu herabgesetzter Wärmekapazität und verbesserter Wärmeleistung führt. Weitere Vorteile verschiedener Ausführungsformen können kleine Gehäusegröße, niedrige Bearbeitungskosten und robuste Vorrichtungen im Gehäuse enthalten.
  • Obwohl diese Erfindung mit Bezug auf anschauliche Ausführungsformen beschrieben worden ist, soll diese Beschreibung nicht auf eine einschränkende Weise gedeutet werden. Sowohl verschiedene Modifikationen und Kombinationen der anschaulichen Ausführungsformen als auch andere Ausführungsformen der Erfindung werden für Fachleute nach Bezugnahme auf die Beschreibung offensichtlich. Der Umfang der Erfindung ist durch die beigefügten Ansprüche definiert.

Claims (26)

  1. Sensorgehäuse (100, 108, 290, 292, 294), das Folgendes umfasst: ein elektrisch isolierendes Substrat (212), das einen Hohlraum in dem elektrisch isolierenden Substrat (212) umfasst; einen Umgebungssensor (200a, 200b, 200c), der durch das elektrisch isolierende Substrat (212) getragen wird und in der Nähe des Hohlraums angeordnet ist; einen Chip (202) mit integrierter Schaltung, der in das elektrisch isolierende Substrat (212) eingebettet ist; und mehrere leitfähige Zusammenschaltungsstrukturen (214, 232), die den Umgebungssensor mit dem Chip (202) mit integrierter Schaltung koppeln, wobei der Hohlraum mehrere Hohlräume in dem elektrisch isolierenden Substrat (212) umfasst; der Umgebungssensor mehrere Umgebungssensoren umfasst, wobei jeder Umgebungssensor aus den mehreren Umgebungssensoren durch das elektrisch isolierende Substrat (212) getragen und in der Nähe eines Hohlraums aus den mehreren Hohlräumen angeordnet ist; und die mehreren leitfähigen Zusammenschaltungsstrukturen die mehreren Umgebungssensoren mit dem Chip (202) mit integrierter Schaltung koppeln, wobei die mehreren Umgebungssensoren mehrere Gassensoren umfassen.
  2. Sensorgehäuse (100, 108, 290, 292, 294), das Folgendes umfasst: ein elektrisch isolierendes Substrat (212), das einen Hohlraum in dem elektrisch isolierenden Substrat (212) umfasst; einen Umgebungssensor (200a, 200b, 200c), der durch das elektrisch isolierende Substrat (212) getragen wird und in der Nähe des Hohlraums angeordnet ist; einen Chip (202) mit integrierter Schaltung, der in das elektrisch isolierende Substrat (212) eingebettet ist; und mehrere leitfähige Zusammenschaltungsstrukturen (212, 232) die den Umgebungssensor mit dem Chip (202) mit integrierter Schaltung koppeln, wobei der Hohlraum mehrere Hohlräume in dem elektrisch isolierenden Substrat (212) umfasst; der Umgebungssensor mehrere Umgebungssensoren umfasst, wobei jeder Umgebungssensor aus den mehreren Umgebungssensoren durch das elektrisch isolierende Substrat (212) getragen und in der Nähe eines Hohlraums aus den mehreren Hohlräumen angeordnet ist; und die mehreren leitfähigen Zusammenschaltungsstrukturen die mehreren Umgebungssensoren mit dem Chip (202) mit integrierter Schaltung koppeln, wobei sich jeder Hohlraum aus den mehreren Hohlräumen durch das elektrisch isolierende Substrat (212) von einer ersten Oberfläche des elektrisch isolierenden Substrats (212) zu einer zweiten Oberfläche des elektrisch isolierenden Substrats (212) erstreckt, wobei sich die erste Oberfläche gegenüber der zweiten Oberfläche befindet, wobei ferner eine Deckelschicht (226) auf der ersten Oberfläche des elektrisch isolierenden Substrats (212) umfasst ist, die die mehreren Hohlräume bedeckt, wobei die Deckelschicht mehrere Öffnungen umfasst, die mit den mehreren Hohlräumen fluidtechnisch gekoppelt sind; und wobei die mehreren Umgebungssensoren an der zweiten Oberfläche des elektrisch isolierenden Substrats (212) angeordnet sind.
  3. Sensorgehäuse (100, 108, 290, 292, 294) nach Anspruch 1 oder 2, wobei jeder Gassensor aus den mehreren Gassensoren eine gasempfindliche Schicht umfasst, die zu einem Hohlraum aus den mehreren Hohlräumen freigelegt ist.
  4. Sensorgehäuse (100, 108, 290, 292, 294) nach einem der Ansprüche 1 oder 3, wobei sich jeder Hohlraum aus den mehreren Hohlräumen durch das elektrisch isolierende Substrat von einer ersten Oberfläche des elektrisch isolierenden Substrats zu einer zweiten Oberfläche des elektrisch isolierenden Substrats erstreckt, wobei sich die erste Oberfläche gegenüber der zweiten Oberfläche befindet.
  5. Sensorgehäuse(100, 108, 290, 292, 294) nach Anspruch 4, das ferner eine Deckelschicht auf der ersten Oberfläche des elektrisch isolierenden Substrats umfasst, die die mehreren Hohlräume bedeckt, wobei die Deckelschicht mehrere Öffnungen umfasst, die mit den mehreren Hohlräumen fluidtechnisch gekoppelt sind; und wobei die mehreren Umgebungssensoren an der zweiten Oberfläche des elektrisch isolierenden Substrats angeordnet sind.
  6. Sensorgehäuse (100, 108, 290, 292, 294) nach Anspruch 5, wobei die mehreren Öffnungen hydrophobe Öffnungen umfassen.
  7. Sensorgehäuse (100, 108, 290, 292, 294) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das elektrisch isolierende Substrat (212) eine Gussverbindung umfasst.
  8. Sensorgehäuse (100, 108, 290, 292, 294) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das elektrisch isolierende Substrat (212) Glas oder Keramik umfasst.
  9. Sensorgehäuse (100, 108, 290, 292, 294) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, das ferner eine Strukturstützschicht auf den mehreren leitfähigen Zusammenschaltungsstrukturen umfasst.
  10. Sensorgehäuse (100, 108, 290, 292, 294) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, das ferner Folgendes umfasst: mehrere Kontaktstellen (220), die mit den mehreren leitfähigen Zusammenschaltungsstrukturen gekoppelt sind; und mehrere Lötmetallelemente, die mit den mehreren Kontaktstellen (220) gekoppelt sind.
  11. Sensorgehäuse (100, 108, 290, 292, 294) nach Anspruch 10, wobei die Lötmetallelemente als ein „Ball Grid Array“ (BGA) oder ein „Land Grid Array“ (LGA) angeordnet sind.
  12. Sensorgehäuse (100, 108, 290, 292, 294) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, das ferner eine gasdurchlässige Membran umfasst, die die mehreren Umgebungssensoren bedeckt, wobei die gasdurchlässige Membran eine hydrophobe Struktur umfasst.
  13. Verfahren zum Bilden eines Sensorgehäuses (100, 108, 290, 292, 294), wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Anordnen einer Pseudostrukturierungsstruktur (204a, 204b, 204c) auf einem Trägersubstrat (210); Anordnen eines Chips (202) mit integrierter Schaltung auf dem Trägersubstrat (210); Einbetten der Pseudostrukturierungsstruktur und des Chips (202) mit integrierter Schaltung in ein elektrisch isolierendes Material (212); Entfernen des Trägersubstrats (210); und anschließend Bilden eines Umgebungssensors (252a, 252b, 252c) in der Nähe einer ersten Oberfläche der Pseudostrukturierungsstruktur; Freilegen einer zweiten Oberfläche der Pseudostrukturierungsstruktur durch Dünnen des elektrisch isolierenden Materials (212), wobei die zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche ist; und Bilden eines Hohlraums in dem elektrisch isolierenden Material (212) durch Ätzen der Pseudostrukturierungsstruktur.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Bilden des Umgebungssensors das Bilden eines Gassensors umfasst.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Bilden eines Gassensors das Bilden eines Gassensors mit einer gasempfindlichen Schicht, die zu der Pseudostrukturierungsstruktur hin orientiert ist, umfasst.
  16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei das Bilden eines Gassensors das Bilden eines Gassensors mit einer gasempfindlichen Schicht, die von der Pseudostrukturierungsstruktur weg orientiert ist, umfasst.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei das Anordnen einer Pseudostrukturierungsstruktur auf dem Trägersubstrat (210) das Anordnen von mehreren Pseudostrukturierungsstrukturen auf dem Trägersubstrat (210) umfasst; das Bilden eines Gassensors in der Nähe einer ersten Oberfläche der Pseudostrukturierungsstruktur das Bilden von mehreren Gassensoren umfasst, wobei jeder Gassensor aus den mehreren Gassensoren in der Nähe einer ersten Oberfläche einer Pseudostrukturierungsstruktur aus den mehreren Pseudostrukturierungsstrukturen gebildet wird; und das Bilden eines Hohlraums in dem elektrisch isolierenden Material (212) durch Ätzen der Pseudostrukturierungsstruktur das Bilden von mehreren Hohlräumen in dem elektrisch isolierenden Material (212) durch Ätzen der mehreren Pseudostrukturierungsstrukturen umfasst.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei jede Pseudostrukturierungsstruktur aus den mehreren Pseudostrukturierungsstrukturen ein Siliziumpseudosubstrat umfasst.
  19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, wobei das Anordnen der mehreren Pseudostrukturierungsstrukturen auf dem Trägersubstrat (210) das Platzieren jeder Pseudostrukturierungsstruktur aus den mehreren Pseudostrukturierungsstrukturen unter Verwendung einer Bestückungstechnik umfasst.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei das Anordnen der mehreren Pseudostrukturierungsstrukturen auf dem Trägersubstrat (210) Folgendes umfasst: Strukturieren eines Pseudowafers mit einer Pseudostruktur; Platzieren des Pseudowafers auf dem Trägersubstrat (210); und Dünnen des Pseudowafers, um die mehreren Pseudostrukturierungsstrukturen auf dem Trägersubstrat (210) zu bilden.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, wobei das Bilden des Gassensors Folgendes umfasst: Bilden eines Heizelements; Bilden einer elektrisch isolierenden Schicht; Bilden einer elektrisch leitfähigen Struktur auf der elektrisch isolierenden Schicht; und Bilden einer gasempfindlichen Schicht auf der elektrisch leitfähigen Struktur.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 21, das ferner das Bilden von mehreren leitfähigen Zusammenschaltungsstrukturen, die mit dem Umgebungssensor und dem Chip (200a, 200b, 200c) mit integrierter Schaltung gekoppelt sind, umfasst.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 22, das ferner das Bilden einer Deckelschicht, die den Hohlraum in dem elektrisch isolierenden Material (212) bedeckt, umfasst, wobei die Deckelschicht eine Öffnung umfasst, die mit dem Hohlraum verbunden ist.
  24. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 23, wobei das Einbetten der Pseudostrukturierungsstruktur und des Chips (202) mit integrierter Schaltung in das elektrisch isolierende Material (212) das Einbetten der Pseudostrukturierungsstruktur und des Chips (202) mit integrierter Schaltung in eine Gussverbindung umfasst.
  25. Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Einbetten der Pseudostrukturierungsstruktur und des Chips (202) mit integrierter Schaltung in die Gussverbindung das Bilden eines wiederhergestellten Wafers unter Verwendung eines „Embedded Wafer Level Ball Grid Array“-Prozesses (eWLB-Prozesses) umfasst.
  26. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 25, wobei das Einbetten der Pseudostrukturierungsstruktur und des Chips (202) mit integrierter Schaltung in das elektrisch isolierende Material (212) das Einbetten der Pseudostrukturierungsstruktur und des Chips (202) mit integrierter Schaltung in Glas oder Keramik umfasst.
DE102017205539.1A 2016-03-31 2017-03-31 System und Verfahren für einen Wandler in einem eWLB-Gehäuse Active DE102017205539B4 (de)

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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10186468B2 (en) * 2016-03-31 2019-01-22 Infineon Technologies Ag System and method for a transducer in an eWLB package
TWI649856B (zh) * 2016-05-13 2019-02-01 精材科技股份有限公司 晶片封裝體與其製造方法
US9922964B1 (en) 2016-09-19 2018-03-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Package structure with dummy die
DE102017122043A1 (de) * 2017-09-22 2019-03-28 Tdk Electronics Ag MEMS-Gassensor
CN107860870A (zh) * 2017-11-06 2018-03-30 余帝乾 一种室温阵列气体传感器
KR102466332B1 (ko) * 2018-01-02 2022-11-15 삼성전자주식회사 가스 센서 패키지
DE102018100958B3 (de) * 2018-01-17 2019-03-14 Infineon Technologies Ag Verfahren zum bilden einer chipanordnung, chipanordnung, verfahren zum bilden eines chipbausteins und chipbaustein
US11276676B2 (en) * 2018-05-15 2022-03-15 Invensas Bonding Technologies, Inc. Stacked devices and methods of fabrication
DE102019112940B4 (de) 2018-06-29 2022-09-29 Infineon Technologies Ag Halbleitervorrichtungen mit Aussparungen in einem Verkapselungsmaterial und zugehörige Herstellungsverfahren
DE102018132447B4 (de) 2018-12-17 2022-10-13 Infineon Technologies Ag Halbleitervorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung
CN109748234B (zh) * 2018-12-26 2021-08-31 联合汽车电子有限公司 压力测量模块及其封装方法
JP7084886B2 (ja) * 2019-01-31 2022-06-15 日本特殊陶業株式会社 ガスセンサ
DE102019201228B4 (de) * 2019-01-31 2023-10-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von Sensoreinrichtungen und Sensoreinrichtung
US11296053B2 (en) 2019-06-26 2022-04-05 Invensas Bonding Technologies, Inc. Direct bonded stack structures for increased reliability and improved yield in microelectronics
US11851323B2 (en) 2019-08-26 2023-12-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor device comprising different types of microelectromechanical systems devices
DE102020117583B4 (de) 2019-08-26 2024-06-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Ltd. Eine halbleitervorrichtung aufweisend verschiedene artenmikroelektromechanischer systemvorrichtungen
EP3819260A1 (de) * 2019-11-07 2021-05-12 Infineon Technologies AG Verbundmaterial, chemoresistiver gassensor, chemoresistives gassensorsystem und verfahren zur herstellung und verwendung davon
CN111380918B (zh) * 2020-04-07 2021-03-23 合肥微纳传感技术有限公司 一种多检测电极的悬臂梁气体传感器
KR20220027535A (ko) * 2020-08-27 2022-03-08 삼성전자주식회사 반도체 패키지 및 반도체 패키지의 제조 방법
US11515225B2 (en) * 2020-09-10 2022-11-29 Rockwell Collins, Inc. Reconstituted wafer including mold material with recessed conductive feature
SE545446C2 (en) * 2021-12-22 2023-09-12 Senseair Ab Capped semiconductor based sensor and method for its fabrication

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013108353A1 (de) 2012-08-09 2014-02-13 Infineon Technologies Ag Vorrichtung mit einer eingebetteten MEMS-Vorrichtung und Verfahrenzur Herstellung einer eingebetteten MEMS-Vorrichtung
DE102014109571A1 (de) 2013-07-17 2015-01-22 Infineon Technologies Ag Verfahren zum packaging integrierter schaltungen und ein geformtes substrat mit in eine formmasse eingebetteten nicht funtionalen platzhaltern
DE102014216223A1 (de) 2013-08-27 2015-03-05 Infineon Technologies Ag Verkapseltes MEMS-Bauelement
DE102013221079A1 (de) 2013-10-17 2015-04-23 Robert Bosch Gmbh MEMS-Bauelement mit einer Mikrofonstruktur
DE102014100464A1 (de) 2014-01-16 2015-07-16 Epcos Ag Multi-MEMS-Modul
US9658179B2 (en) 2015-06-24 2017-05-23 Infineon Technologies Ag System and method for a MEMS transducer
US10024831B2 (en) 2014-06-26 2018-07-17 Infineon Technologies Ag Graphene gas sensor for measuring the concentration of carbon dioxide in gas environments

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5353498A (en) * 1993-02-08 1994-10-11 General Electric Company Method for fabricating an integrated circuit module
JP3726985B2 (ja) * 1996-12-09 2005-12-14 ソニー株式会社 電子部品の製造方法
US6522762B1 (en) * 1999-09-07 2003-02-18 Microtronic A/S Silicon-based sensor system
DE10240461A1 (de) 2002-08-29 2004-03-11 Infineon Technologies Ag Universelles Gehäuse für ein elektronisches Bauteil mit Halbleiterchip und Verfahren zu seiner Herstellung
US7399400B2 (en) * 2003-09-30 2008-07-15 Nano-Proprietary, Inc. Nanobiosensor and carbon nanotube thin film transistors
KR20060096517A (ko) * 2003-12-01 2006-09-12 니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤 가스센서
WO2007130471A2 (en) * 2006-05-01 2007-11-15 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Systems and methods for high density multi-component modules
US7939932B2 (en) * 2007-06-20 2011-05-10 Analog Devices, Inc. Packaged chip devices with atomic layer deposition protective films
US8183095B2 (en) * 2010-03-12 2012-05-22 Stats Chippac, Ltd. Semiconductor device and method of forming sacrificial protective layer to protect semiconductor die edge during singulation
TWI380413B (en) * 2008-06-19 2012-12-21 Unimicron Technology Corp Pressure sensing device package and manufacturing method thereof
US9847268B2 (en) * 2008-11-21 2017-12-19 Advanpack Solutions Pte. Ltd. Semiconductor package and manufacturing method thereof
US7943423B2 (en) * 2009-03-10 2011-05-17 Infineon Technologies Ag Reconfigured wafer alignment
US8288201B2 (en) * 2010-08-25 2012-10-16 Stats Chippac, Ltd. Semiconductor device and method of forming FO-WLCSP with discrete semiconductor components mounted under and over semiconductor die
US9804003B2 (en) * 2012-10-23 2017-10-31 Apple Inc. Electronic devices with environmental sensors
EP2731129A1 (de) * 2012-11-07 2014-05-14 ams AG Gegossene Halbleitersensorvorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung auf Waferebene
US8901739B2 (en) 2012-12-05 2014-12-02 Infineon Technologies Ag Embedded chip package, a chip package, and a method for manufacturing an embedded chip package
US9153706B2 (en) * 2013-05-23 2015-10-06 Infineon Technologies Ag Film-covered open-cavity sensor package
US20140374855A1 (en) * 2013-06-24 2014-12-25 Wai Yew Lo Pressure sensor and method of packaging same
US20150014793A1 (en) * 2013-07-15 2015-01-15 Kai Yun Yow Pressure sensor having down-set flag
US9099454B2 (en) 2013-08-12 2015-08-04 Infineon Technologies Ag Molded semiconductor package with backside die metallization
US9553208B2 (en) 2013-09-16 2017-01-24 Infineon Technologies Ag Current sensor device
US9252065B2 (en) 2013-11-22 2016-02-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Mechanisms for forming package structure
US9150404B2 (en) * 2013-12-16 2015-10-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor device with through molding vias
US9664661B2 (en) * 2014-05-08 2017-05-30 Active-Semi, Inc. Olfactory application controller integrated circuit
US20160068387A1 (en) * 2014-09-09 2016-03-10 Texas Instruments Incorporated Semiconductor cavity package using photosensitive resin
CN105514080B (zh) * 2014-10-11 2018-12-04 意法半导体有限公司 具有再分布层和加强件的电子器件及相关方法
US9663350B2 (en) * 2014-12-12 2017-05-30 Nxp Usa, Inc. Stress isolated differential pressure sensor
US10186468B2 (en) * 2016-03-31 2019-01-22 Infineon Technologies Ag System and method for a transducer in an eWLB package

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013108353A1 (de) 2012-08-09 2014-02-13 Infineon Technologies Ag Vorrichtung mit einer eingebetteten MEMS-Vorrichtung und Verfahrenzur Herstellung einer eingebetteten MEMS-Vorrichtung
DE102014109571A1 (de) 2013-07-17 2015-01-22 Infineon Technologies Ag Verfahren zum packaging integrierter schaltungen und ein geformtes substrat mit in eine formmasse eingebetteten nicht funtionalen platzhaltern
DE102014216223A1 (de) 2013-08-27 2015-03-05 Infineon Technologies Ag Verkapseltes MEMS-Bauelement
DE102013221079A1 (de) 2013-10-17 2015-04-23 Robert Bosch Gmbh MEMS-Bauelement mit einer Mikrofonstruktur
DE102014100464A1 (de) 2014-01-16 2015-07-16 Epcos Ag Multi-MEMS-Modul
US10024831B2 (en) 2014-06-26 2018-07-17 Infineon Technologies Ag Graphene gas sensor for measuring the concentration of carbon dioxide in gas environments
US9658179B2 (en) 2015-06-24 2017-05-23 Infineon Technologies Ag System and method for a MEMS transducer

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