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Hintergrund
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Halbleiterbauelemente mit einem MEMS-Die (MEMS – Microelectromechanical System) können einen Hohlraum enthalten, der dazu dient, eine schwingende Oberfläche oder Membran des MEMS zu schützen. Für mobile Einrichtungen und andere Einrichtungen sind kleinere Packages für Halbleiterbauelemente mit einem MEMS erwünscht.
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Aus diesen und anderen Gründen besteht ein Bedarf nach der vorliegenden Erfindung.
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Kurzfassung
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Ein Beispiel eines Halbleiterbauelements enthält einen MEMS-Die(MEMS – Microelectromechanical System), einen Deckel und einen integrierten Schaltungs-Die. Der Deckel befindet sich über dem MEMS-Die und definiert einen Hohlraum zwischen dem Deckel und dem MEMS-Die. Der integrierte Schaltungs-Die ist an einer Innenseite des Deckels angebracht. Der integrierte Schaltungs-Die ist elektrisch an den MEMS-Die gekoppelt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1A veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines Beispiels eines Halbleiterbauelements mit einem MEMS-Die (MEMS – Microelectromechanical System).
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1B veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels eines Halbleiterbauelements mit einem MEMS-Die.
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2A–2G veranschaulichen ein Beispiel eines Verfahrens zum Herstellen der Halbleiterbauelemente von 1A und 1B.
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3 veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels eines Halbleiterbauelements mit einem MEMS-Die.
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4 veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels eines Halbleiterbauelements mit einem MEMS-Die.
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5 veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels eines Halbleiterbauelements mit einem MEMS-Die.
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6 veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels eines Halbleiterbauelements mit einem MEMS-Die.
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Ausführliche Beschreibung
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In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden und in denen anhand einer Veranschaulichung spezifische Beispiele gezeigt werden, wie die Offenbarung praktiziert werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „Oberseite“, „Unterseite“, „Vorderseite“, „Rückseite“, „vorderer“, „hinterer“ usw. unter Bezugnahme auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Weil Komponenten von Beispielen in einer Reihe verschiedener Orientierungen positioniert sein können, wird die Richtungsterminologie zu Zwecken der Darstellung verwendet und ist in keinerlei Weise beschränkend. Es versteht sich, dass andere Beispiele benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Die folgende detaillierte Beschreibung ist deshalb nicht in einem beschränkenden Sinne zu verstehen, und der Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert.
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Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen Beispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch etwas anderes angegeben ist.
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Wie hierin verwendet, soll der Ausdruck „elektrisch gekoppelt“ nicht bedeuten, dass die Elemente direkt miteinander gekoppelt sein können, und dazwischenliegende Elemente können zwischen den „elektrisch gekoppelten“ Elementen vorgesehen sein.
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Halbleiterbauelemente mit einem MEMS-Die können einen ASIC-Die enthalten, wobei der MEMS-Die und der ASIC-Die Seite an Seite an einer Leiterplatte (PCB) angebracht sind. Der MEMS-Die kann über Drahtverbindungen elektrisch an den ASIC-Die gekoppelt sein. Ein Metalldeckel kann über dem MEMS-Die und dem ASIC-Die angebracht sein. Der Metalldeckel kann eine Öffnung zum Empfangen von Schall enthalten, wenn der MEMS-Die ein Mikrofon beinhaltet. Um eine höhere Integration in dem Package und somit ein kompakteres Package zu erzielen, beinhalten Beispiele der hierin beschriebenen Halbleiterbauelemente das Anordnen eines integrierten Schaltungs-Die (z.B. eines ASIC-Die) in oder an einem Deckel, der einen MEMS-Die verkappt. Auf diese Weise werden die seitlichen Abmessungen der Packages stark reduziert.
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1A veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines Beispiels eines Halbleiterbauelements 100a. Das Halbleiterbauelement 100a enthält einen MEMS-Die 102, Via-Elemente 104, eine Umverdrahtungsschicht 106, ein Kapselungsmaterial 110, eine Metallisierungsschicht 112, einen Deckel 114, einen integrierten Schaltungs-Die 116, Kontaktelemente 118 und passive Komponenten 120. Der MEMS-Die 102 enthält eine Membran 103, die von dem Deckel 114 weg weist. Bei einem Beispiel enthält der MEMS-Die 102 ein Mikrofon, und eine Membran 103 wird zum Erfassen eines Schallsignals verwendet. Der integrierte Schaltungs-Die 116 kann ein ASIC-Die zum Verarbeiten des durch den MEMS-Die 102 erfassten Signals sein.
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Das Kapselungsmaterial 110 umgibt den MEMS-Die 102 und die Via-Elemente 104 seitlich. Das Kapselungsmaterial 110 kann eine Formmasse, ein Polymer oder ein anderes geeignetes dielektrisches Material beinhalten. Die Umverdrahtungsschicht 106 wird auf der unteren Oberfläche des Kapselungsmaterials 110, des MEMS-Die 102 und der Via-Elemente 104 ausgebildet. Die Umverdrahtungsschicht 106 koppelt den MEMS-Die 102 elektrisch an Via-Elemente 104. Die Umverdrahtungsschicht 106 enthält ein dielektrisches Material 108 und ein leitfähiges Material 109, das Signalbahnen und Kontaktelemente zum elektrischen Koppeln des Halbleiterbauelements 100a an eine Leiterplatte wie etwa eine PCB bereitstellt.
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Via-Elemente 104 erstrecken sich durch das Kapselungsmaterial 110, um die Umverdrahtungsschicht 106 elektrisch an die Metallisierungsschicht 112 zu koppeln. Bei einem Beispiel können Via-Elemente 104 vorgefertigt werden (z.B. über Via-Stäbe oder eingebettete z-Linien (EZLs)) und mit dem MEMS-Die 102 in dem Kapselungsmaterial 110 eingekapselt sein. Bei einem weiteren Beispiel können Via-Elemente 104 nach dem Kapseln des MEMS-Die 102 wie etwa durch Bohren eines Durchgangslochs durch das Kapselungsmaterial 110 und Füllen des Durchgangslochs mit einem leitfähigen Material ausgebildet werden. Bei noch weiteren Beispielen können die Via-Elemente 104 andere geeignete elektrisch leitfähige Elemente zum elektrischen Koppeln der Umverdrahtungsschicht 106 an die Metallisierungsschicht 112 enthalten.
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Der Deckel 114 definiert einen Hohlraum 115 über dem MEMS-Die 102 und dem Kapselungsmaterial 110. Der Hohlraum 115 kann ein hinteres Volumen für den MEMS-Die 102 bereitstellen. Der Deckel 114 kann ein nichtleitfähiges Material wie etwa eine Formmasse, ein Polymer oder ein anderes geeignetes dielektrisches Material enthalten. Bei einem Beispiel enthält der Deckel 114 das gleiche Material wie das Kapselungsmaterial 110. Bei anderen Beispielen enthält der Deckel 114 ein anderes Material als das Kapselungsmaterial 110. Der Deckel 114 kann nach dem Anbringen über dem MEMS-Die 102 durch Schleifen oder einen anderen geeigneten Prozess gedünnt werden, um die vertikalen Abmessungen des Halbleiterbauelements 100a zu reduzieren.
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Die Metallisierungsschicht 112 wird an der inneren Oberfläche und unteren Oberfläche des Deckels 114 angebracht. Abschnitte der Metallisierungsschicht 112, die an der unteren Oberfläche des Deckels 114 angebracht sind, werden unter Verwendung von Lot oder einem anderen geeigneten elektrisch leitfähigen Material elektrisch an Via-Elemente 104 gekoppelt. Die Metallisierungsschicht 112 kann auf der inneren Oberfläche und der unteren Oberfläche des Deckels 114 unter Verwendung eines Abscheidungsprozesses (z.B. physikalische Dampfabscheidung), eines Plattierungsprozesses (z.B. stromlose Plattierung), eines Druckprozesses oder eines anderen geeigneten Prozesses aufgebracht werden. Die Metallisierungsschicht 112 kann nach dem Aufbringen auf der inneren Oberfläche und der unteren Oberfläche des Deckels 114 unter Verwendung eines Lithografie- und Ätzprozesses oder eines anderen geeigneten Prozesses strukturiert werden.
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Der integrierte Schaltungs-Die 116 (z.B. ein ASIC-Die) wird an der Innenseite des Deckels 114 angebracht. Der integrierte Schaltungs-Die 116 kann ein Flip-Chip-Package, ein eWLB(embedded Wafer Level Ball Grid Array)-Package oder ein anderes geeignetes Package beinhalten. Der integrierte Schaltungs-Die 116 ist über Kontaktelemente 118 (z.B. Lötkugeln) elektrisch an die Metallisierungsschicht 112 gekoppelt. Passive Komponenten 120 wie etwa SMD(Surface Mount Device)-Komponenten, LSCs (Land Side Capacitors) und/oder integrierte passive Bauelemente (IPDs), sind über Lot oder ein anderes geeignetes elektrisch leitfähiges Material elektrisch an die Metallisierungsschicht 112 gekoppelt. Die Metallisierungsschicht 112 koppelt den integrierten Schaltungs-Die 116 und die passiven Komponenten 120 elektrisch miteinander und an Via-Elemente 104, so dass der integrierte Schaltungs-Die 116 elektrisch an den MEMS-Die 102 gekoppelt ist. Die Metallisierungsschicht 112 kann auch eine elektromagnetische Abschirmung für den MEMS-Die 102 und/oder den integrierten Schaltungs-Die 116 bereitstellen.
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Das Halbleiterbauelement 100a liefert eine Anzahl von Vorteilen gegenüber vorausgegangenen Bauelementen. Das Halbleiterbauelement 100a beinhaltet aufgrund der Integration des integrierten Schaltungs-Die 116 und der passiven Komponenten 120 auf dem Deckel 114 reduzierte seitliche Abmessungen. Das Halbleiterbauelement 100a beinhaltet auch reduzierte vertikale Abmessungen, da der Deckel 114 nach dem Anbringen über dem MEMS-Die 102 gedünnt werden kann
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1B veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels eines Halbleiterbauelements 100b. Das Halbleiterbauelement 100b ist ähnlich dem zuvor beschriebenen und unter Bezugnahme auf 1A dargestellten Halbleiterbauelement 100a, außer dass das Halbleiterbauelement 100b eine zu dem Deckel 114 weisende Umverdrahtungsschicht 106 enthält. Bei diesem Beispiel ist die Metallisierungsschicht 112 durch die Umverdrahtungsschicht 106 elektrisch an Via-Elemente 104 gekoppelt. Die Via-Elemente 104 können das Halbleiterbauelement 100b elektrisch an eine Leiterplatte wie etwa eine PCB koppeln. Bei diesem Beispiel weist die Membran 103 des MEMS-Die 102 zum Deckel 114, was einen besseren mechanischen Schutz für die Membran 103 im Vergleich zu dem Halbleiterbauelement 100a, wo die Membran 103 vom Deckel 114 weg weist, bereitstellen kann.
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Die 2A–2G veranschaulichen ein Beispiel eines Verfahrens zum Herstellen von Halbleiterbauelementen 100a und 100b von 1A bzw. 1B. 2A veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines Beispiels eines Halbleiterbauelements nach einem ersten Stadium des Fabrikationsprozesses. Ein Träger 132 mit einem auf der oberen Oberfläche des Trägers aufgebrachten Trägerband 134 wird bereitgestellt. Ein MEMS-Die 102 mit einer Kappe 130 wird auf dem Trägerband 134 platziert. Der MEMS-Die 102 enthält überschüssiges Halbleitermaterial 101, um die Membran 103 während der Anfangsstadien des Fabrikationsprozesses zu schützen. Die Kappe 130 schützt den MEMS-Die 102 und einen Hohlraum 131 zwischen der Kappe 130 und dem überschüssigen Halbleitermaterial 101 während der Anfangsstadien des Fabrikationsprozesses. Via-Elemente 104 werden bei dem MEMS-Die 102 auf dem Trägerband 134 platziert.
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2B veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines Beispiels eines Halbleiterbauelements nach einem zweiten Stadium des Fabrikationsprozesses. Der MEMS-Die 102, die Kappe 130 und die Via-Elemente 104 werden mit einem Kapselungsmaterial 110 (z.B. einem Formmaterial, einem Polymer) gekapselt. Der MEMS-Die 102, die Kappe 130 und die Via-Elemente 104 können unter Verwendung eines Spritzgussprozesses, eines Dispensierprozesses, eines Druckprozesses oder eines anderen geeigneten Prozesses gekapselt werden. Nach dem Kapseln werden der Träger 132 und das Trägerband 134 von den unteren Oberflächen des MEMS-Die 102, der Via-Elemente 104 und des Kapselungsmaterials 110 entfernt.
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2C veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines Beispiels des Halbleiterbauelements nach einem dritten Stadium des Fabrikationsprozesses. Ein Abschnitt der Oberseite des Kapselungsmaterials 110 und ein Abschnitt der Oberseite der Kappe 130 werden unter Verwendung eines Schleifprozesses oder eines anderen geeigneten Prozesses entfernt, um eine obere Oberfläche der Via-Elemente 104 zu exponieren.
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2D veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines Beispiels des Halbleiterbauelements nach einem vierten Stadium des Fabrikationsprozesses. Eine Umverdrahtungsschicht 106 wird auf den unteren Oberflächen des MEMS-Die 102, der Via-Elemente 104 und des Kapselungsmaterials 110 ausgebildet. Abscheidungs-, Lithographie- und Ätzprozesse können zum Herstellen der Umverdrahtungsschicht 106 verwendet werden. Die Umverdrahtungsschicht 106 enthält ein dielektrisches Material 108 und ein leitfähiges Material 109, das Signalbahnen und Kontakte bereitstellt, um den MEMS-Die 102 elektrisch an Via-Elemente 104 zu koppeln und zum elektrischen Koppeln des Halbleiterbauelements an eine Leiterplatte. Die exponierten Abschnitte des leitfähigen Materials 109 können mit einem Edelmetall (z.B. Gold) plattiert sein.
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2E veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels eines Halbleiterbauelements nach einem fünften Stadium des Fabrikationsprozesses. Ein Abschnitt der Oberseite des Kapselungsmaterials 110, ein Abschnitt der Oberseite jedes Via-Elements 104 und der verbleibende Abschnitt der Kappe 130 werden unter Verwendung eines Schleifprozesses oder eines anderen geeigneten Prozesses entfernt, um den MEMS-Die 102 mit überschüssigem Halbleitermaterial 101 über der Membran 103 zu exponieren.
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2F veranschaulicht eine Querschnittansicht eines Beispiels eines Halbleiterbauelements nach einem sechsten Stadium des Fabrikationsprozesses. Überschüssiges Halbleitermaterial 101 wird unter Verwendung eines Ätzprozesses entfernt, um die obere Oberfläche der Membran 103 zu exponieren.
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2G veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines Beispiels einer Deckelbaugruppe für das Halbleiterbauelement. Die Deckelbaugruppe enthält eine Metallisierungsschicht 112, einen Deckel 114, einen integrierten Schaltungs-Die 116, Kontaktelemente 118 und passive Komponenten 120. Der Deckel 114 kann ein nichtleitfähiges Material (z.B. ein Formmaterial, ein Polymer) enthalten und definiert einen Hohlraum 115. Der Deckel 114 kann unter Verwendung eines Einspritzprozesses, eines Fräsprozesses, eines 3D-Druckprozesses oder eines anderen geeigneten Prozesses hergestellt werden. Die Metallisierungsschicht 112 enthält Signalbahnen, um den integrierten Schaltungs-Die 116, die passiven Komponenten 120 und den MEMS-Die 102 elektrisch zusammenzuschalten (2F). Die Metallisierungsschicht 112 wird auf der inneren Oberfläche und der unteren Oberfläche des Deckels 114 unter Verwendung von Abscheidungs-, Lithographie- oder Ätzprozessen, eines Druckprozesses, eines Plattierungsprozesses (z.B. stromloses Plattieren) oder anderer geeigneter Prozesse ausgebildet.
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Der integrierte Schaltungs-Die 116 wird dann über Kontaktelemente 118 elektrisch an die Metallisierungsschicht 112 gekoppelt. Der integrierte Schaltungs-Die 116 kann ein Flip-Chip-Package, ein eWLB-Package oder ein anderes geeignetes Package enthalten. Passive Komponenten 120 können über Lot oder ein anderes geeignetes elektrisch leitfähiges Material elektrisch an die Metallisierungsschicht 112 gekoppelt werden. Die passiven Komponenten 120 können SMD-Komponenten, LSCs und/oder IPSs beinhalten. In diesem Beispiel sind die passiven Komponenten 120 elektrisch an die Oberfläche der Metallisierungsschicht 112 gekoppelt, die vom Deckel 114 weg weist. Bei anderen Beispielen jedoch können die passiven Komponenten 120 innerhalb des Deckels 114 eingebettet und elektrisch an die Oberfläche der Metallisierungsschicht 112, die zum Deckel 114 weist, gekoppelt werden.
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Bei einem Beispiel wird die Deckelbaugruppe dann über dem MEMS-Die 102 von 2F angebracht, wobei die Umverdrahtungsschicht 106 von der Deckelbaugruppe weg weist. Die Metallisierungsschicht 112 ist über Lot oder ein anderes geeignetes elektrisch leitfähiges Material elektrisch an Via-Elemente 104 gekoppelt, um das zuvor beschriebene und unter Bezugnahme auf 1A dargestellte Halbleiterbauelement 100a bereitzustellen. Bei einem weiteren Beispiel wird die Deckelbaugruppe über dem MEMS-Die 102 von 2F angebracht, wobei die Umverdrahtungsschicht 106 zur Deckelbaugruppe weist. Die Metallisierungsschicht 112 ist elektrisch über Lot oder ein anderes geeignetes elektrisch leitfähiges Material elektrisch an die Umverdrahtungsschicht 106 gekoppelt, um das zuvor beschriebene und unter Bezugnahme auf 1B dargestellte Halbleiterbauelement 100b bereitzustellen. Bei beiden Beispielen kann nach dem Anbringen der Deckelbaugruppe über dem MEMS-Die 102 der Deckel 114 durch Schleifen oder einen anderen geeigneten Prozess gedünnt werden, um die vertikalen Abmessungen des Halbleiterbauelements zu reduzieren.
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3 veranschaulicht eine Querschnittansicht eines weiteren Beispiels eines Halbleiterbauelements 140. Das Halbleiterbauelement 140 ist ähnlich dem zuvor beschriebenen und unter Bezugnahme auf 1B dargestellten Halbleiterbauelement 100b, außer dass das Halbleiterbauelement 140 eine leitfähige Schicht 142 enthält. Die leitfähige Schicht 142 ist elektrisch an Via-Elemente 104 gekoppelt und kann Signalbahnen und/oder Kontakte enthalten, um das Halbleiterbauelement 140 elektrisch an eine Leiterplatte zu koppeln. Die leitfähige Schicht 142 kann ein Edelmetall oder ein anderes geeignetes leitfähiges Material enthalten. Die leitfähige Schicht 142 kann unter Verwendung eines Abscheidungsprozesses (z.B. physikalische Dampfabscheidung), eines Plattierungsprozesses (z.B. stromloses Plattieren), eines Druckprozesses oder eines anderen geeigneten Prozesses ausgebildet werden.
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4 veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels eines Halbleiterbauelements 150. Das Halbleiterbauelement 150 enthält einen MEMS-Die 102, Via-Elemente 104, eine Umverdrahtungsschicht 106, Kapselungsmaterial 110, eine Metallisierungsschicht 152, einen Deckel 154, Kontaktelemente 156 und einen integrierten Schaltungs-Die 158. In diesem Beispiel ist der Deckel 154 eben und der integrierte Schaltungs-Die 158 ist innerhalb der Unterseite des Deckels 154 eingebettet. Die Metallisierungsschicht 152 ist an der Unterseite des Deckels 154 und des integrierten Schaltungs-Die 158 angebracht und koppelt den integrierten Schaltungs-Die 158 elektrisch an Kontaktelemente 156. Die Kontaktelemente 156 sind über Lot oder ein anderes geeignetes elektrisch leitfähiges Material elektrisch an die Metallisierungsschicht 152 gekoppelt. Bei einem Beispiel sind die Metallisierungsschicht 152, der Deckel 154 und der integrierte Schaltungs-Die 158 Teil eines eWLB-Package, das die Deckelbaugruppe für das Halbleiterbauelement 150 bereitstellt.
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Die Kontaktelemente 156 koppeln die Metallisierungsschicht 152 elektrisch an Via-Elemente 104 und definieren die Höhe des Hohlraums 155 über dem MEMS-Die 102. Die Kontaktelemente 156 können den Via-Elementen 104 ähnlich oder von den Via-Elementen 104 verschieden sein. Die Kontaktelemente 156 können vorgefertigt sein (z.B. Via-Stäbe oder EZLs) oder andere geeignete Kontaktelemente sein. Jedes Kontaktelement 156 ist auf ein Via-Element 104 gestapelt und unter Verwendung von Lot oder einem anderen geeigneten elektrisch leitfähigen Material elektrisch an das Via-Element 104 gekoppelt. Bei anderen Beispielen kann mehr als ein Kontaktelement 156 auf jedes Via-Element 104 gestapelt werden, um die Höhe des Hohlraums 155 über dem MEMS-Die 102 und/oder die Höhe des Halbleiterbauelements 150 zu definieren.
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5 veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels eines Halbleiterbauelements 160. Das Halbleiterbauelement 160 enthält einen MEMS-Die 102, Via-Elemente 104, eine Umverdrahtungsschicht 106, Kapselungsmaterial 110, eine Metallisierungsschicht 152, einen Deckel 154, einen integrierten Schaltungs-Die 158, ein Kontaktelement 161 und Via-Elemente 168. Das Kontaktelement 161 kann ringförmig sein und enthält eine erste Metallisierungsschicht 162, eine zweite Metallisierungsschicht 164 und einen Abstandshalter 166.
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Via-Elemente 168 erstrecken sich durch das Kapselungsmaterial 110 zwischen Via-Elementen 104 und den Seitenwänden des Halbleiterbauelements 160. Bei einem Beispiel können Via-Elemente 168 vorgefertigt (z.B. Via-Stäbe oder EZLs) und in Kapselungsmaterial 110 mit dem MEMS-Die 102 und den Via-Elementen 104 gekapselt werden. Bei einem weiteren Beispiel können die Via-Elemente 168 nach dem Kapseln des MEMS-Die 102 ausgebildet werden, wie etwa durch Bohren eines Durchgangslochs durch das Kapselungsmaterial 110 und Füllen des Durchgangslochs mit einem leitfähigen Material. Bei noch weiteren Beispielen können die Via-Elemente 168 andere geeignete elektrisch leitfähige Elemente enthalten.
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Der Abstandshalter 166 kann ein Kapselungsmaterial (z.B. ein Formmaterial, ein Polymer) oder ein anderes geeignetes dielektrisches Material enthalten, auf dem die Metallisierungsschichten 162 und 164 ausgebildet werden. Der Abstandshalter 166 definiert die Höhe des Hohlraums 155 über dem MEMS-Die 102 und/oder die Höhe des Halbleiterbauelements 160. Der Abstandshalter 166 kann unter Verwendung eines Spritzgussprozesses, eines Fräsprozesses, eines 3D-Druckprozesses oder eines anderen geeigneten Prozesses hergestellt werden. Bei dem in 5 dargestellten Beispiel besitzt der Abstandshalter 166 im Querschnitt eine Trapezform. Bei anderen Beispielen jedoch kann der Abstandshalter 166 im Querschnitt eine andere geeignete Form wie etwa eine rechteckige Form besitzen.
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Die erste Metallisierungsschicht 162 des Kontaktelements 161 erstreckt sich über einen Abschnitt der oberen Oberfläche des Abstandshalters 166, eine innere Seitenoberfläche des Abstandshalters 166 und einen Abschnitt der unteren Oberfläche des Abstandshalters 166. Die zweite Metallisierungsschicht 164 des Kontaktelements 161 erstreckt sich über einen Abschnitt der oberen Oberfläche des Abstandshalters 166, eine äußere Seitenoberfläche des Abstandshalters 166 und einen Abschnitt der unteren Oberfläche des Abstandshalters 166. Die erste Metallisierungsschicht 162 ist über Lot oder ein anderes geeignetes elektrisch leitfähiges Material elektrisch an die Metallisierungsschicht 152 und die Via-Elemente 104 gekoppelt. Die zweite Metallisierungsschicht 164 ist über Lot oder ein anderes geeignetes elektrisch leitfähiges Material elektrisch an die Via-Elemente 168 gekoppelt. Die zweite Metallisierungsschicht 164 und die Via-Elemente 168 dichten das Halbleiterbauelement 160 hermetisch ab. Bei einem Beispiel besitzen die Metallisierungsschichten 162 und 164 die gleiche Dicke. Bei anderen Beispielen besitzen die Metallisierungsschichten 162 und 164 unterschiedliche Dicken. Die Metallisierungsschichten 162 und 164 können unter Verwendung eines Abscheidungsprozesses (z.B. physikalische Dampfabscheidung), eines Plattierungsprozesses (z.B. stromloses Plattieren), eines Druckprozesses oder eines anderen geeigneten Prozesses ausgebildet werden.
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6 veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels eines Halbleiterbauelements 170. Das Halbleiterbauelement 170 enthält einen MEMS-Die 102, Via-Elemente 104, eine Umverdrahtungsschicht 106, Kapselungsmaterial 110, eine Metallisierungsschicht 172, einen Deckel 174, einen integrierten Schaltungs-Die 178 und/oder einen integrierten Schaltungs-Die 180. Bei diesem Beispiel definiert der Deckel 174 einen Hohlraum 175 zwischen dem Deckel 174 und dem MEMS-Die 102. Bei einem Beispiel ist ein integrierter Schaltungs-Die 178 innerhalb der Innenseite des Deckels 174 eingebettet. Bei einem weiteren Beispiel ist anstelle des integrierten Schaltungs-Die 178 oder zusätzlich zu dem integrierten Schaltungs-Die 178 ein integrierter Schaltungs-Die 180 an der Innenseite des Deckels 174 über Kontaktelemente 182 angebracht.
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Die Metallisierungsschicht 172 ist an der Innenoberfläche und der unteren Oberfläche des Deckels 174 angebracht und koppelt den integrierten Schaltungs-Die 178 und/oder den integrierten Schaltungs-Die 180 an Via-Elemente 104. Wie in 6 dargestellt, kann das Halbleiterbauelement 170 zwei Reihen von Via-Elementen 104 auf mindestens einer Seite des MEMS-Die 102 enthalten. Bei anderen Beispielen können sich mehr als zwei Reihen von Via-Elementen 104 auf mindestens einer Seite des MEMS-Die 102 befinden. Indem sich zwei Reihen von Via-Elementen 104 auf mindestens einer Seite des MEMS-Die 102 befinden, kann eine höhere Anzahl an Verbindungen zu Halbleiterbauelementen 170 hergestellt werden oder ein höherer Pitch kann zwischen Via-Elementen 104 vorgesehen werden.
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Jedes Halbleiterbauelement 100a, 100b, 140, 150, 160 und 170, die zuvor beschrieben und unter Bezugnahme jeweils auf die 1A, 1B und 3–6 dargestellt wurden, können auch eine Beschichtung auf der äußeren oberen und äußeren Seitenoberfläche enthalten, um die Halbleiterbauelemente hermetisch abzudichten. Bei einem Beispiel kann die Beschichtung eine Parylen-Beschichtung beinhalten, die bei niedriger Temperatur (z.B. 150°C) aus einer Dampfphase bis zu einer geeigneten Dicke (z.B. 1 µm oder mehr) aufgebracht ist.
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Wenngleich hier spezifische Beispiele dargestellt und beschrieben worden sind, kann eine Vielzahl von alternativen und/oder äquivalenten Implementierungen für die gezeigten und beschriebenen spezifischen Beispiele substituiert werden, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Diese Anmeldung soll alle Adaptionen oder Variationen der hierin erörterten spezifischen Beispiele abdecken. Deshalb soll die vorliegende Offenbarung nur durch die Ansprüche und ihre Äquivalente beschränkt werden.