DE102020122871A1 - Halbleiter-Die mit Sensorabschnitt am Rand - Google Patents

Halbleiter-Die mit Sensorabschnitt am Rand Download PDF

Info

Publication number
DE102020122871A1
DE102020122871A1 DE102020122871.6A DE102020122871A DE102020122871A1 DE 102020122871 A1 DE102020122871 A1 DE 102020122871A1 DE 102020122871 A DE102020122871 A DE 102020122871A DE 102020122871 A1 DE102020122871 A1 DE 102020122871A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sensor
semiconductor die
section
die
microelectronic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102020122871.6A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102020122871B4 (de
Inventor
Momtchil Stavrev
Dirk Meinhold
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Priority to DE102020122871.6A priority Critical patent/DE102020122871B4/de
Priority to CN202110888113.XA priority patent/CN114121935A/zh
Priority to US17/445,858 priority patent/US20220069203A1/en
Publication of DE102020122871A1 publication Critical patent/DE102020122871A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102020122871B4 publication Critical patent/DE102020122871B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81BMICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • B81B7/0009Structural features, others than packages, for protecting a device against environmental influences
    • B81B7/0016Protection against shocks or vibrations, e.g. vibration damping
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/0203Particular design considerations for integrated circuits
    • H01L27/0207Geometrical layout of the components, e.g. computer aided design; custom LSI, semi-custom LSI, standard cell technique
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81BMICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B3/00Devices comprising flexible or deformable elements, e.g. comprising elastic tongues or membranes
    • B81B3/0018Structures acting upon the moving or flexible element for transforming energy into mechanical movement or vice versa, i.e. actuators, sensors, generators
    • B81B3/0032Structures for transforming energy not provided for in groups B81B3/0021 - B81B3/0029
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/0092Pressure sensor associated with other sensors, e.g. for measuring acceleration or temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/02Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L24/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/85Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N52/00Hall-effect devices
    • H10N52/80Constructional details
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81BMICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/02Sensors
    • B81B2201/0264Pressure sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81BMICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/02Sensors
    • B81B2201/0292Sensors not provided for in B81B2201/0207 - B81B2201/0285
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81BMICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2207/00Microstructural systems or auxiliary parts thereof
    • B81B2207/01Microstructural systems or auxiliary parts thereof comprising a micromechanical device connected to control or processing electronics, i.e. Smart-MEMS
    • B81B2207/015Microstructural systems or auxiliary parts thereof comprising a micromechanical device connected to control or processing electronics, i.e. Smart-MEMS the micromechanical device and the control or processing electronics being integrated on the same substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H01L21/565Moulds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/04042Bonding areas specifically adapted for wire connectors, e.g. wirebond pads
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554External layer
    • H01L2224/0555Shape
    • H01L2224/05552Shape in top view
    • H01L2224/05553Shape in top view being rectangular
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554External layer
    • H01L2224/0556Disposition
    • H01L2224/05568Disposition the whole external layer protruding from the surface
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554External layer
    • H01L2224/05599Material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099Material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/45099Material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484Connecting portions
    • H01L2224/48463Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • H01L2224/48464Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area also being a ball bond, i.e. ball-to-ball
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8338Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/83399Material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/838Bonding techniques
    • H01L2224/8385Bonding techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone, epoxy, polyimide, polyester
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/8538Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/85399Material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/85909Post-treatment of the connector or wire bonding area
    • H01L2224/8592Applying permanent coating, e.g. protective coating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3121Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/28Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L24/29Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L24/10, H01L24/18, H01L24/26, H01L24/34, H01L24/42, H01L24/50, H01L24/63, H01L24/71
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1015Shape
    • H01L2924/10155Shape being other than a cuboid
    • H01L2924/10157Shape being other than a cuboid at the active surface
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N52/00Hall-effect devices
    • H10N52/101Semiconductor Hall-effect devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Halbleiter-Die (100), wobei der Halbleiter-Die (100) einen mikroelektronischen Abschnitt (101) und einen Sensorabschnitt (103) aufweist. Der mikroelektronische Abschnitt (101) weist einen integrierten Schaltkreis (102) auf. Der Sensorabschnitt (103) grenzt an einen Rand (104) des Halbleiter-Dies (100). Ebenso wird ein Sensor vorgeschlagen, welcher einen solchen Halbleiter-Die (100) umfasst.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sensor und einen Halbleiter-Die für die Herstellung eines Sensors.
  • Moderne Sensoren werden zunehmend auf der Basis von Halbleiter-Dies hergestellt, die einen mikroelektronischen Abschnitt und einen Sensorabschnitt aufweisen. Mit Hilfe von etablierten Halbleiterprozesstechniken werden viele funktionelle Einheiten durch Prozessierung eines Halbleiterwafers gemeinsam hergestellt, wobei der prozessierte Halbleiterwafer danach in eine Vielzahl von Halbleiter-Dies geteilt wird, die die Grundlage für die einzelnen Sensoren bilden.
  • Die Integration des Sensorabschnitts und des mikroelektronischen Abschnitts in einem einzigen Halbleiter-Die ermöglicht kurze Signalwege, wodurch störende Einflüsse auf die Messsignale gering gehalten werden können. Darüber hinaus führt die Integration zu besonders kompakten Sensoren und hilft, deren Energieverbrauch zu reduzieren.
  • Zunehmend besteht Bedarf an Sensoren, die über einen langen Verwendungszeitraum eine möglichst geringe Drift der Sensorsignalwerte aufweisen.
  • Um diesem Bedarf gerecht zu werden, wird ein Halbleiter-Die gemäß Hauptanspruch und ein Sensor gemäß Nebenanspruch vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Vorgeschlagen wird ein Halbleiter-Die, der einen mikroelektronischen Abschnitt und einen Sensorabschnitt aufweist. Der mikroelektronische Abschnitt umfasst einen integrierten Schaltkreis. Der Sensorabschnitt grenzt an einen Rand des Halbleiter-Dies.
  • Es wurde erkannt, dass die Anordnung des Sensorabschnitts am Rand des Halbleiter-Dies gegenüber einer Anordnung des Sensorabschnitts in der Mitte des Halbleiter-Dies, bei welcher der Sensorabschnitt vom mikroelektronischen Abschnitt umgeben ist, zu verbesserten Sensorsignalwerten führt.
  • Die im Sensorabschnitt des Halbleiter-Dies vorgesehenen Strukturen werden typischerweise zusammen mit Halbleiterstrukturen des mikroelektronischen Abschnitts beim FEOL-Prozessieren („front end of line processing“) des Wafers hergestellt. Unter FEOL-Prozessierung versteht man dabei üblicherweise sämtliche Prozessierungsschritte, die vor der ersten Metallisierungsschicht, die zur elektrischen Verbindung der einzelnen Halbleiterbauelemente des mikroelektronischen Abschnitts dient, durchgeführt werden.
  • Die im Rahmen der BEOL-Prozessierung („back end of line processing“) hinzugefügten Metallisierungs- und Oxidschichten führen häufig zu einer signifikanten Stufe zwischen dem Sensorabschnitt und dem mikroelektronischen Abschnitt. Das Vorhandensein von Stufen kann auch als Topographie bezeichnet werden. Es wurde festgestellt, dass sich gerade diese hohe Stufe nachteilig auf das Verhalten des Sensors auswirkt. Indem der Sensorabschnitt an einen Rand des Halbleiter-Dies grenzt, liegt eine solche Stufe nur an einem geringen Teil des Umfangs des Sensorabschnitts vor, sodass der Einfluss dieser Stufe auf die Sensorgenauigkeit gegenüber herkömmlichen Sensoren verringert ist. Weiter wird durch die Anordnung des Sensorabschnitts am Rand des Halbleiter-Dies die Reinigung des Sensorabschnitts vereinfacht. Insbesondere können sich Partikel nicht so einfach im Sensorabschnitt sammeln, wie es bei einem Sensorabschnitt der von einem erhöhten mikroelektronischen Abschnitt vollständig umgeben ist, möglich ist.
  • In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Sensorabschnitt ein Drucksensorelement, insbesondere ein kapazitives Drucksensorelement, und/oder ein Magnetsensorelement, insbesondere ein Hall-Sensorelement, und/oder ein Beschleunigungssensorelement und/oder ein Ultraschall-Transducer-Element und/oder ein Schallwandlerelement aufweist.
  • Die vorteilhafte Anordnung des Sensorabschnitts an einem Rand des Halbleiter-Dies kann sich bei sämtlichen dieser Elemente zeigen.
  • Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Sensorabschnitt einen beweglichen Bereich aufweist. Ein beweglicher Bereich kann insbesondere einen mechanisch beweglichen Bereich umfassen. Der bewegliche Bereich kann insbesondere eine Membran sein. Mit Hilfe des beweglichen Bereichs können beispielsweise Drücke und/oder Beschleunigungen gemessen werden.
  • Im mikroelektronischen Abschnitt des Halbleiter-Dies kann eine Die-Kontaktierungsfläche vorgesehen sein. Die Die-Kontaktierungsfläche kann dazu eingerichtet sein, den Halbleiter-Die und insbesondere den integrierten Schaltkreis mit weiteren Bauelementen elektrisch zu verbinden. Die Kontaktierungsfläche kann auch als Pad bezeichnet werden.
  • In Ausgestaltungen des Halbleiter-Dies ist dabei vorgesehen, dass die Die-Kontaktierungsfläche an einer vom Sensorabschnitt abgewandten Seite des mikroelektronischen Abschnitts angeordnet ist. Auf diese Weise kann der Abstand von Bondingdrähten, die zur elektrischen Verbindung des Halbleiter-Dies benötigt werden, und dem Sensorabschnitt vergrößert werden, sodass die Bondingdrähte das Verhalten des Sensors weniger negativ beeinflussen können.
  • Der Sensorabschnitt kann insbesondere frei von einer metallischen Zwischenverbindungsschicht sein. Insbesondere kann der Sensorabschnitt frei von einer metallischen Zwischenverbindungsschicht sein, die während der BEOL-Prozessierung des mikroelektronischen Abschnitts aufgebracht wird. Der Sensorabschnitt kann insbesondere abgesehen von dem Übergang zum mikroelektronischen Abschnitt im Wesentlichen frei von Erhöhungen zum Rand des Halbleiter-Dies hin sein.
  • Der Halbleiter-Die kann in einer Aufsicht eine rechteckige Form haben, wobei der Halbleiter-Die durch eine Ebene in einen in der Aufsicht rechteckigen mikroelektronischen Abschnitt und einen in der Aufsicht rechteckigen Sensorabschnitt unterteilt ist. Der Sensorabschnitt kann sich über eine gesamte Halbleiter-Die-Seite erstrecken.
  • Weiter wird ein Sensor mit einem voranstehend beschriebenen Halbleiter-Die vorgeschlagen. Der Sensor weist ein Gehäuse auf, wobei das Gehäuse eine Montagefläche, einen Kontaktanschluss und eine mit dem Kontaktanschluss elektrisch leitend verbundene Gehäusekontaktierungsfläche aufweist. Der Sensor weist einen Bondingdraht auf, mit dem die Die-Kontaktierungsfläche mit der Gehäusekontaktierungsfläche elektrisch leitend verbunden ist. Der Halbleiter-Die ist mit der Montagefläche mechanisch verbunden. Die mechanische Verbindung kann insbesondere mittels eines Klebstoffs hergestellt sein.
  • In einer Ausgestaltung des Sensors ist der Sensorabschnitt des Halbleiter-Dies frei von einer Benetzung mit dem Klebstoff.
  • Die fehlende feste mechanische Verbindung von dem Sensorabschnitt mit der Montagefläche kann die Erzeugung von Spannungen im Sensorabschnitt verringern.
  • Der Sensorabschnitt des Halbleiter-Dies des Sensors kann mit einem Gel bedeckt sein. Das Gel kann die im Sensorabschnitt befindlichen Sensorelemente vor schädlichen Umgebungsbedingungen, z.B. Flüssigkeiten, Gasen, schützen.
  • Eine weitere Ausgestaltung des Sensors sieht vor, dass die Die-Kontaktierungsfläche und/oder der Bondingdraht und/oder die Gehäusekontaktierungsfläche in einer Einkapselung eingebettet sind. Dadurch können die Die-Kontaktierungsfläche, der Bondingdraht und die Gehäusekontaktierungsfläche vor schädlichen Umwelteinflüssen geschützt werden. Insbesondere kann die Einkapselung das Risiko, dass sich der Bondingdraht aufgrund von mechanischen Einwirkungen von der Die-Kontaktierungsfläche und/oder der Gehäusekontaktierungsfläche löst, verringern.
  • Die Einkapselung kann insbesondere durch filmunterstütztes Gießen („film assisted molding“, FAM) hergestellt sein. Die vorgeschlagene Anordnung des Sensorabschnitts angrenzend an einen Rand des Halbleiter-Dies kann dabei eine Einkapselung durch filmunterstütztes Gießen erst ermöglichen. Das filmunterstützte Gießen als Packaging-Verfahren kann Sensoren ermöglichen, die sich gegenüber herkömmlichen Sensoren durch eine verringerte Abmessung auszeichnen.
  • Auf der der Berechtigungsfläche abgewandten Seite des Halbleiter-Dies kann ein Stopper zur Verhinderung einer Benetzung des Sensorabschnitts mit einem Material der Einkapselung vorgesehen sein. Insbesondere kann der Stopper zur Trennung der Einkapselung und des Gels vorgesehen sein. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass das Material für die Einkapselung an den Sensorabschnitt gelangt und dort die Sensorelemente negativ beeinflusst.
  • In einer Ausgestaltung des Sensors ist vorgesehen, dass auf der der Montagefläche zugewandten Seite des Halbleiter-Dies eine Barriere zur Verhinderung einer Benetzung des Sensorabschnitts mit dem Klebstoff vorgesehen ist.
  • Der vorgeschlagene Halbleiter-Die und der darauf aufbauende Sensor werden nunmehr anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:
    • 1 einen Halbleiter-Die in einer Querschnittsansicht;
    • 2 den Halbleiter-Die nach 1 in der Aufsicht;
    • 3 einen Sensor im Querschnitt;
    • 4 einen Sensor im Querschnitt;
    • 5 einen Sensor in der Aufsicht;
    • 6 einen Sensor in der Aufsicht;
    • 7 einen Verfahrensschritt zur Herstellung eines Sensors;
    • 8 einen weiteren Verfahrensschritt zur Herstellung des Sensors;
    • 9 einen Sensor nach dem in 8 gezeigten Verfahrensschritt; und
    • 10 den Sensor nach einem weiteren Verfahrensschritt.
  • Der in der 1 gezeigte Halbleiter-Die 100 weist einen mikroelektronischen Abschnitt 101 und einen Sensorabschnitt 103 auf. Der mikroelektronische Abschnitt 101 und der Sensorabschnitt sind durch eine Ebene 108 voneinander getrennt. Im mikroelektronischen Abschnitt 101 sind mehrere Halbleiterbauelemente vorgesehen, wie es durch den Transistor 102 angedeutet ist. Im mikroelektronischen Abschnitt können insbesondere Verstärkerschaltkreise, Analog-Digital-Wandler, Logikbausteine, ASICs, FPGAs vorgesehen sein, mit denen von in dem Sensorabschnitt vorgesehenen Sensorelementen generierte Sensorsignale ausgewertet werden können. Der Sensorabschnitt 103 grenzt dabei an einen Rand 104 des Halbleiter-Dies 100. Ein Sensorelement, welches im Sensorabschnitt 103 vorgesehen ist, weist eine Membran 105 auf. Das Sensorelement befindet sich in den Schichten 121, welche bei der FEOL-Prozessierung hergestellt worden sind. Insbesondere befindet sich das Sensorelement in den Schichten, die zusammen mit dem Halbleiterbauelement 102 gefertigt wurden. Oberhalb des Halbleiterbauelements 102 sind mehrere Metallisierungsschichten 107 vorgesehen, mit welchen das Halbleiterbauelement 102 mit anderen Halbleiterbauelementen elektrisch verschaltet ist. Weiter sind die auch als Zwischenverbindungsschichten bezeichneten Metallisierungsschichten 107 mit einer Halbleiter-Die-Kontaktierungsfläche 106 verbunden.
  • Die Metallisierungsschichten 107 und die Halbleiter-Die-Kontaktierungsfläche 106 wurden im Rahmen der BEOL-Prozessierung hergestellt. Die zusätzlichen Schichten, die während der BEOL-Prozessierung hergestellt wurden, führen zu einer Stufe 122 zwischen dem Sensorabschnitt 103 und dem mikroelektronischen Abschnitt 101. Da der Sensorabschnitt 103 an den Rand 104 des Halbleiter-Dies 100 grenzt, liegt diese Stufe 122 nur an einer Seite des Sensorabschnitts 103 vor, sodass sie gegenüber herkömmlichen Anordnungen des Sensorabschnitts einen geringeren Einfluss auf das Verhalten der Sensorelemente hat. Weiter können sich im Sensorabschnitt 103 weniger einfach Fremdpartikel sammeln.
  • 2 zeigt den in der 1 dargestellten Halbleiter-Die 100 in der Aufsicht. Der Halbleiter-Die 100 hat dabei in der Aufsicht eine im Wesentlichen rechteckige Form. Die Ebene 108 trennt den Halbleiter-Die 100 in einen Sensorabschnitt 103 und einen mikroelektronischen Abschnitt 101. Die Ebene ist dabei so angeordnet, dass der Sensorabschnitt 103 und der mikroelektronische Abschnitt 101 in der Aufsicht ebenfalls eine rechteckige Form aufweisen.
  • 3 zeigt einen Sensor 300. Der Sensor 300 umfasst ein Gehäuse mit einer Montagefläche 309, auf welcher ein Halbleiter-Die mittels Klebstoff 313 angebracht ist. Das Gehäuse weist eine Gehäusekontaktierungsfläche 311 auf. Mittels eines Bondingdrahtes 312 ist die Halbleiter-Die-Kontaktierungsfläche 106 mit der Gehäusekontaktierungsfläche 311 elektrisch verbunden.
  • Die Halbleiter-Die-Kontaktierungsfläche 106, der Bondingdraht 312 und die Gehäusekontaktierungsfläche 311 sind in einer Einkapselung 315 angeordnet.
  • Der Halbleiter-Die kann optional einen Stopper 316 aufweisen, mit dem verhindert werden kann, dass das Material der Einkapselung 315 den Sensorabschnitt, in welchem sich die Membran 105 befindet, benetzt. Zum Schutz der Sensorelemente im Sensorabschnitt ist ein Gel 314 vorgesehen, welches auch die Membran 105 abdeckt.
  • 4 zeigt einen dem Sensor 300 ähnlichen Sensor 400. Im Unterschied zum Sensor 300 ist bei dem Sensor 400 unterhalb des Sensorabschnitts kein Klebstoff 313 vorgesehen. Vielmehr verhindert eine Barriere 417, dass beim Anbringen des Halbleiter-Dies auf der Montagefläche 309 eine mechanische Verbindung zwischen dem Sensorabschnitt und der Montagefläche 309 hergestellt wird. Auf diese Weise kann das Risiko, dass mechanische Spannungen vom Gehäuse auf den Sensorabschnitt übertragen werden, verringert werden.
  • 5 zeigt einen weiteren Sensor 500 in der Aufsicht. Das Gehäuse des Sensors 500 weist Kontaktanschlüsse 510 auf, die mit Gehäusekontaktierungsflächen 311 verbunden sind. Bondingdrähte 312 stellen eine elektrische Verbindung zwischen den Gehäusekontaktierungsflächen 311 und den Halbleiter-Die-Kontaktierungsflächen 106 her. Die Gehäusekontaktierungsflächen 311, die Bondingdrähte 312 und die Halbleiter-Die-Kontaktierungsflächen 106 sind in einer Einkapselung 315 angeordnet. Die Einkapselung 315 kann beispielsweise durch ein Epoxidharz hergestellt sein. Der Sensorabschnitt des Halbleiter-Dies 100 ist mit einem Gel 314 abgedeckt, um die Sensorelemente des Sensorabschnitts vor Umwelteinflüssen zu schützen.
  • 6 zeigt einen dem Sensor 500 ähnlichen Sensor 600 in der Aufsicht. Der Sensor 600 unterscheidet sich von dem in der 5 gezeigten Sensor 500 durch die Ausrichtung des Halbleiter-Dies 100 in dem Gehäuse. Die gewählte Ausrichtung des Halbleiter-Dies 100 erlaubt es, 6 Gehäusekontaktierungsflächen 311 mit 6 Bondingdrähten 312 mit 6 Halbleiter-Die-Kontaktierungsflächen zu verbinden.
  • 7 illustriert einen Verfahrensschritt zur Herstellung eines Sensors 900 (vgl. 9). Ein Halbleiter-Die mit einem Sensorabschnitt 703 und einem mikroelektronischen Abschnitt 701 ist mit der Montagefläche 709 eines Gehäuses, insbesondere eines Lead Frames, mechanisch verbunden. Die elektrische Verbindung zwischen einer Halbleiter-Die-Kontaktierungsfläche und einer Gehäusekontaktierungsfläche ist mit einem Bondingdraht 712 hergestellt. Die Gehäusekontaktierungsfläche ist mit einem Kontaktanschluss 710 elektrisch verbunden.
  • Gezeigt sind eine obere Formhälfte 718 und eine untere Formhälfte 719, zwischen denen das Gehäuse 700 mit dem Halbleiter-Die angeordnet ist. Zwischen dem Gehäuse 700 und den Formhälften 718 und 719 ist jeweils eine Folie 720 vorgesehen.
  • Nach dem Zusammenfahren der beiden Formhälften 718 und 719, wie es in der 8 gezeigt ist, dichtet die Folie 720 die Kontaktstellen zwischen den Formhälften 718 und 719 sowie dem Gehäuse 700 bzw. dem Halbleiter-Die ab. Nach dem Schließen der Formen 718 und 719 wird ein Material zur Herstellung der Einkapselung 815 eingebracht. Aufgrund der Formgebung der Formen 718 und 719 sowie der Abdichtung durch die Folie 720 bleibt der Sensorabschnitt des Halbleiter-Dies frei von einer Benetzung mit dem Material der Einkapselung 815. Der Bondingdraht 712 und die von diesem kontaktierten Gehäusekontaktierungsflächen und Halbleiter-Die-Kontaktierungsflächen werden vom Material der Einkapselung 815 umgeben.
  • In der 9 ist der Sensor 900 nach dem Entformen gezeigt. Der Sensorabschnitt des Halbleiter-Dies ist dabei nicht vom Material der Einkapselung 815 umgeben.
  • 10 zeigt, dass der Sensorabschnitt abschließend mit einem Gel 1014 abgedeckt werden kann, um eine Kontamination des Sensorabschnitts mit Fremdpartikeln oder anderen schädlichen Umwelteinflüssen zu verhindern.
  • Einige Ausführungsbeispiele werden durch die nachfolgenden Beispiele definiert:
    • Beispiel 1. Halbleiter-Die, wobei der Halbleiter-Die einen mikroelektronischen Abschnitt aufweist, wobei der mikroelektronische Abschnitt einen integrierten Schaltkreis aufweist, wobei der Halbleiter-Die einen Sensorabschnitt aufweist, wobei der Sensorabschnitt an einen Rand des Halbleiter-Dies grenzt.
    • Beispiel 2. Halbleiter-Die nach Beispiel 1, wobei der Sensorabschnitt ein Drucksensorelement, insbesondere ein kapazitives Drucksensorelement, und/oder ein Magnetsensorelement, insbesondere ein Hall-Sensorelement, und/oder ein Beschleunigungssensorelement und/oder ein Ultraschall-Transducer-Element und/oder ein Schallwandlerelement aufweist.
    • Beispiel 3. Halbleiter-Die nach Beispiel 1 oder 2, wobei der Sensorabschnitt einen beweglichen Bereich aufweist.
    • Beispiel 4. Halbleiter-Die nach einem der voranstehenden Beispiele, wobei der Halbleiter-Die im mikroelektronischen Abschnitt eine Die-Kontaktierungsfläche aufweist.
    • Beispiel 5. Halbleiter-Die nach Beispiel 4, wobei die Die-Kontaktierungsfläche an einer vom Sensorabschnitt abgewandten Seite des mikroelektronischen Abschnitts angeordnet ist.
    • Beispiel 6. Halbleiter-Die nach einem der voranstehenden Beispiele, wobei der Sensorabschnitt frei von einer metallischen Zwischenverbindungschicht ist.
    • Beispiel 7. Halbleiter-Die nach einem der voranstehenden Beispiele, wobei der Halbleiter-Die in einer Aufsicht eine rechteckige Form hat, wobei der Halbleiter-Die durch eine Ebene in einen in der Aufsicht rechteckigen mikroelektronischen Abschnitt und in einen in der Aufsicht rechteckigen Sensorabschnitt unterteilt ist.
    • Beispiel 8. Sensor mit einem Halbleiter-Die nach einem der voranstehenden Beispiele, mit einem Gehäuse, wobei das Gehäuse eine Montagefläche, einen Kontaktanschluss und eine mit dem Kontaktanschluss elektrisch leitend verbundenen Gehäusekontaktierungsfläche aufweist, und mit einem Bondingdraht, wobei die Die-Kontaktierungsfläche mittels des Bondingdrahts mit der Gehäusekontaktierungsfläche elektrisch leitend verbunden ist, wobei der Halbleiter-Die, insbesondere mittels eines Klebstoffs, mit der Montagfläche mechanisch verbunden ist.
    • Beispiel 9. Sensor nach Beispiel 8, wobei der Sensorabschnitt des Halbleiter-Dies frei von einer Benetzung mit dem Klebstoff ist.
    • Beispiel 10. Sensor nach Beispiel 8 oder 9, wobei der Sensorabschnitt des Halbleiter-Dies mit einem Gel bedeckt ist.
    • Beispiel 11. Sensor nach einem der Beispiele 8 bis 10, wobei Die-Kontaktierungsfläche und/oder der Bondingdraht und/oder die Gehäusekontaktierungsfläche in einer Einkapselung eingebettet sind.
    • Beispiel 12. Sensor nach Beispiel 11, wobei die Einkapselung durch filmunterstütztes Gießen hergestellt ist.
    • Beispiel 13. Sensor nach einem der Beispiele 8 bis 12, wobei auf der der Montagefläche abgewandten Seite des Halbleiter-Dies ein Stopper zur Verhinderung einer Benetzung des Sensorabschnitts mit einem Material der Einkapselung, insbesondere zur Trennung der Einkapselung und des Gels vorgesehen ist.
    • Beispiel 14. Sensor nach einem der Beispiele 8 bis 13, wobei auf der der Montagefläche zugewandten Seite des Halbleiter-Dies eine Barriere zur Verhinderung einer Benetzung des Sensorabschnitts mit dem Klebstoff vorgesehen ist.
  • Obgleich in dieser Beschreibung spezifische Ausführungsbeispiele illustriert und beschrieben wurden, werden Personen mit üblichem Fachwissen erkennen, dass eine Vielzahl von alternativen und/oder äquivalenten Implementierung als Substitution für die spezifischen Ausführungsbeispiele, die in dieser Beschreibung gezeigt und beschrieben sind, ohne von dem Umfang der gezeigten Erfindung abzuweichen, gewählt werden können. Es ist die Intention, dass diese Anmeldung alle Adaptionen oder Variationen der spezifischen Ausführungsbeispiele, die hier diskutiert werden, abdeckt. Daher ist es beabsichtigt, dass diese Erfindung nur durch die Ansprüche und die Äquivalente der Ansprüche beschränkt ist.

Claims (14)

  1. Halbleiter-Die (100), wobei der Halbleiter-Die (100) einen mikroelektronischen Abschnitt (101) aufweist, wobei der mikroelektronische Abschnitt (101) einen integrierten Schaltkreis (102) aufweist, wobei der Halbleiter-Die (100) einen Sensorabschnitt (103) aufweist, wobei der Sensorabschnitt (103) an einen Rand (104) des Halbleiter-Dies (100) grenzt.
  2. Halbleiter-Die (100) nach Patentanspruch 1, wobei der Sensorabschnitt (103) ein Drucksensorelement, insbesondere ein kapazitives Drucksensorelement, und/oder ein Magnetsensorelement, insbesondere ein Hall-Sensorelement, und/oder ein Beschleunigungssensorelement und/oder ein Ultraschall-Transducer-Element und/oder ein Schallwandlerelement aufweist.
  3. Halbleiter-Die (100) nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei der Sensorabschnitt (103) einen beweglichen Bereich (105) aufweist.
  4. Halbleiter-Die (100) nach einem der voranstehenden Patentansprüche, wobei der Halbleiter-Die (100) im mikroelektronischen Abschnitt (101) eine Die-Kontaktierungsfläche (106) aufweist.
  5. Halbleiter-Die (100) nach Patentanspruch 4, wobei die Die-Kontaktierungsfläche (106) an einer vom Sensorabschnitt (103) abgewandten Seite des mikroelektronischen Abschnitts (101) angeordnet ist.
  6. Halbleiter-Die nach einem der voranstehenden Patentansprüche, wobei der Sensorabschnitt (103) frei von einer metallischen Zwischenverbindungschicht (107) ist.
  7. Halbleiter-Die (100) nach einem der voranstehenden Patentansprüche, wobei der Halbleiter-Die (100) in einer Aufsicht eine rechteckige Form hat, wobei der Halbleiter-Die (100) durch eine Ebene (108) in einen in der Aufsicht rechteckigen mikroelektronischen Abschnitt (101) und in einen in der Aufsicht rechteckigen Sensorabschnitt (103) unterteilt ist.
  8. Sensor (300) mit einem Halbleiter-Die (100) nach einem der voranstehenden Patentansprüche, mit einem Gehäuse, wobei das Gehäuse eine Montagefläche (309), einen Kontaktanschluss (510) und eine mit dem Kontaktanschluss (510) elektrisch leitend verbundenen Gehäusekontaktierungsfläche (311) aufweist, und mit einem Bondingdraht (312), wobei die Die-Kontaktierungsfläche (106) mittels des Bondingdrahts (312) mit der Gehäusekontaktierungsfläche (311) elektrisch leitend verbunden ist, wobei der Halbleiter-Die (100), insbesondere mittels eines Klebstoffs (313), mit der Montagfläche (309) mechanisch verbunden ist.
  9. Sensor (400) nach Patentanspruch 8, wobei der Sensorabschnitt (103) des Halbleiter-Dies (100) frei von einer Benetzung mit dem Klebstoff ist (313).
  10. Sensor (300) nach Patentanspruch 8 oder 9, wobei der Sensorabschnitt (103) des Halbleiter-Dies (100) mit einem Gel (314) bedeckt ist.
  11. Sensor (300) nach einem der Patentansprüche 8 bis 10, wobei Die-Kontaktierungsfläche (106) und/oder der Bondingdraht (312)) und/oder die Gehäusekontaktierungsfläche (311) in einer Einkapselung (315) eingebettet sind.
  12. Sensor (1000) nach Patentanspruch 11, wobei die Einkapselung (915) durch filmunterstütztes Gießen hergestellt ist.
  13. Sensor (300) nach einem der Patentansprüche 8 bis 12, wobei auf der der Montagefläche (309) abgewandten Seite des Halbleiter-Dies (100) ein Stopper (316) zur Verhinderung einer Benetzung des Sensorabschnitts (103) mit einem Material der Einkapselung (315), insbesondere zur Trennung der Einkapselung (315) und des Gels (314) vorgesehen ist.
  14. Sensor nach einem der Patentansprüche 8 bis 13, wobei auf der der Montagefläche (309) zugewandten Seite des Halbleiter-Dies (100) eine Barriere (417) zur Verhinderung einer Benetzung des Sensorabschnitts (103) mit dem Klebstoff (313) vorgesehen ist.
DE102020122871.6A 2020-09-01 2020-09-01 Halbleiter-Die mit Sensorabschnitt am Rand und Sensor mit diesem Halbleiter-Die Active DE102020122871B4 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020122871.6A DE102020122871B4 (de) 2020-09-01 2020-09-01 Halbleiter-Die mit Sensorabschnitt am Rand und Sensor mit diesem Halbleiter-Die
CN202110888113.XA CN114121935A (zh) 2020-09-01 2021-08-03 具有在边缘处的传感器区段的半导体管芯
US17/445,858 US20220069203A1 (en) 2020-09-01 2021-08-25 Semiconductor die with sensor section located at the edge

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020122871.6A DE102020122871B4 (de) 2020-09-01 2020-09-01 Halbleiter-Die mit Sensorabschnitt am Rand und Sensor mit diesem Halbleiter-Die

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102020122871A1 true DE102020122871A1 (de) 2022-03-03
DE102020122871B4 DE102020122871B4 (de) 2023-12-07

Family

ID=80221091

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020122871.6A Active DE102020122871B4 (de) 2020-09-01 2020-09-01 Halbleiter-Die mit Sensorabschnitt am Rand und Sensor mit diesem Halbleiter-Die

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20220069203A1 (de)
CN (1) CN114121935A (de)
DE (1) DE102020122871B4 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021119150A1 (de) * 2021-07-23 2023-01-26 Infineon Technologies Ag Sensorsystem

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014112495A1 (de) 2013-08-31 2015-03-05 Infineon Technologies Ag Sensoranordnung
DE102016125428A1 (de) 2016-01-29 2017-08-03 Infineon Technologies Ag Sensorvorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
US20190375628A1 (en) 2016-06-21 2019-12-12 Ams International Ag Sensor package and method of producing the sensor package

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09222372A (ja) * 1996-02-19 1997-08-26 Mitsubishi Electric Corp 半導体式センサ
DE102007022852A1 (de) * 2007-05-15 2008-11-20 Robert Bosch Gmbh Differenzdruck-Sensoranordnung und entsprechendes Herstellungsverfahren
US8359927B2 (en) * 2009-08-12 2013-01-29 Freescale Semiconductor, Inc. Molded differential PRT pressure sensor
US8618620B2 (en) * 2010-07-13 2013-12-31 Infineon Technologies Ag Pressure sensor package systems and methods
US20150060956A1 (en) * 2013-09-03 2015-03-05 Windtop Technology Corp. Integrated mems pressure sensor with mechanical electrical isolation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014112495A1 (de) 2013-08-31 2015-03-05 Infineon Technologies Ag Sensoranordnung
DE102016125428A1 (de) 2016-01-29 2017-08-03 Infineon Technologies Ag Sensorvorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
US20190375628A1 (en) 2016-06-21 2019-12-12 Ams International Ag Sensor package and method of producing the sensor package

Also Published As

Publication number Publication date
DE102020122871B4 (de) 2023-12-07
US20220069203A1 (en) 2022-03-03
CN114121935A (zh) 2022-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017205346B4 (de) Drucksensor-package mit mehreren dies und dazugehöriges herstellungsverfahren
DE102009038706B4 (de) Sensorbauelement
DE102014100743B4 (de) Chipgehäuse und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102017221082B4 (de) Halbleitergehäuse mit einem Durchgangsport für Sensor-Anwendungen und Herstellungsverfahren
DE3022840A1 (de) Gekapselte schaltungsanordnung und verfahren zu ihrer herstellung
DE102013217349B4 (de) Mikromechanische Sensoranordnung und entsprechendes Herstellungsverfahren
DE69315278T2 (de) Anschlussflächen-Struktur einer integrierten Schaltung und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE102011075365B4 (de) Halbleitervorrichtung und Herstellungsverfahren hierfür
DE102014114004B4 (de) Metallumverdrahtungsschicht für geformte Substrate
DE102017205748A1 (de) Halbleiterbauelement mit einem mems-die
DE102011053434A1 (de) Bauteil zur Verwendung als doppelseitiges Sensorgehäuse
DE102020110790B4 (de) Sensorvorrichtungen mit gasdurchlässigem Deckel und zugehörige Herstellungsverfahren
EP3048653B1 (de) Verfahren zur herstellung von stromsensoren
DE102020122871B4 (de) Halbleiter-Die mit Sensorabschnitt am Rand und Sensor mit diesem Halbleiter-Die
DE19839122A1 (de) Vor Umwelteinflüssen geschützter mikromechanischer Sensor
DE102009030281A1 (de) Aktive Abschirmung von Leitern in MEMS-Vorrichtungen
WO2006061274A1 (de) Chipmodul und verfahren zu dessen herstellung
WO2010083922A1 (de) Halbleiterbauelement mit durchkontaktierung und verfahren zu dessen herstellung
DE102017123175B4 (de) Halbleiterbauteil und Verfahren zu dessen Herstellung
DE112018003765B4 (de) Halbleitervorrichtung und verfahren zum herstellen der halbleitervorrichtung
DE102009036033B4 (de) Durchkontaktierung für Halbleiterwafer und Herstellungsverfahren
DE102010008618A1 (de) Halbleitervorrichtung
DE69827212T2 (de) Harzversiegelte Halbleiteranordnung und deren Herstellungsverfahren
DE102020108775B4 (de) Sensorpackages und verfahren zur herstellung von sensorpackages
WO2020064525A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines MEMS-Sensors

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R084 Declaration of willingness to licence
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R082 Change of representative