JP5828049B2 - センサの製造方法 - Google Patents

センサの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5828049B2
JP5828049B2 JP2014558058A JP2014558058A JP5828049B2 JP 5828049 B2 JP5828049 B2 JP 5828049B2 JP 2014558058 A JP2014558058 A JP 2014558058A JP 2014558058 A JP2014558058 A JP 2014558058A JP 5828049 B2 JP5828049 B2 JP 5828049B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carrier film
cover
sensor
opening
sen
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2014558058A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015513835A (ja
Inventor
ウォルフガング パール,
ウォルフガング パール,
アントン ライトゥル,
アントン ライトゥル,
ユルゲン ポルトマン,
ユルゲン ポルトマン,
ロベルト アイヒンガー,
ロベルト アイヒンガー,
クリスチャン ジーゲル,
クリスチャン ジーゲル,
カール ニコラウス,
カール ニコラウス,
トーマス ヴァスナー,
トーマス ヴァスナー,
ゼトルマイアー,トーマス
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.)
TDK Electronics AG
Original Assignee
Epcos 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 Epcos AG filed Critical Epcos AG
Publication of JP2015513835A publication Critical patent/JP2015513835A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5828049B2 publication Critical patent/JP5828049B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81CPROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00015Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
    • B81C1/00261Processes for packaging MEMS devices
    • B81C1/00333Aspects relating to packaging of MEMS devices, not covered by groups B81C1/00269 - B81C1/00325
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81CPROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B81C99/0035Testing
    • B81C99/0045End test of the packaged device
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R31/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor
    • H04R31/006Interconnection of transducer parts
    • 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
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • 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
    • H01L2924/146Mixed devices
    • H01L2924/1461MEMS

Description

本発明は、センサの製造方法に関する。
本発明はとりわけ、その基板とカバーとの間に変換素子が封止されたMEMSマイクロフォンの製造方法に関する。この変換素子は、音声進入開口部を通って侵入する音響信号を電気信号に変換することができる。
センサの感度に対して、しばしば、このセンサの開口部を特定の場所に必要であるとする要求が提起される。たとえば、MEMSマイクロフォンでは、特定の音響特性が要求される可能性があり、この音響特性を達成するために音声入口開口部が、特定の部位に配設されなければならない。このような要求は、高製造コストと複雑な機能試験をもたらす。
したがって本発明の課題は、センサの開口部の形成を容易に行うことができる、センサの製造方法を提供することである。
上記の課題は請求項1に記載の方法によって解決される。有利な実施形態が他の請求項に示される。
本発明は、以下のステップを備える、センサの製造方法を提示する。
−基板上にセンサ素子(複数)を配設するステップ。
−このセンサ素子の上にカバーを配設するステップであって、このセンサ素子が当該カバーと上記基板との間に封止されるステップ。
−担体フィルムを上記カバー上に接着するステップ。
−この担体フィルムおよびカバーに開口部を形成するステップであって、この担体フィルムおよびカバーの開口部(複数)が、少なくとも部分的に重なっているステップ。
開口部としては、ここではハウジングまたはセンサのカバーにおける開口部が該当し、これがなければ封止されるセンサ素子がこれを通して周囲と通じている。基礎とするセンサタイプにより、適合した入口が形成され、たとえばマイクロフォンの場合には音響波用であり、圧力センサの場合には気圧用であり、あるいは湿度センサの場合には空気交換用であり、ガス組成決定用のセンサや生化学的パラメータの決定用のセンサ用である。
このセンサのカバーは複数の層から成っていてよい。さらに、このカバーはプラスチックから成るカバー膜によって形成されてよい。さらに、このカバーは金属層、たとえばベースメタライジング(Grundmetallisierung)と補強層とを備えてよい。
担体フィルム上でのセンサの接着は、この担体フィルムの開口部およびカバーの開口部を介してセンサ素子の駆動を行うことを可能とする。たとえばマイクロフォンの機能試験のために、これらの開口部を介して音声を送り込むことができる。さらにこの担体フィルムの動きによってセンサが動くことができる。
これに対応してこの担体フィルムは、このセンサを試験装置に導くことを可能とすることができる。
1つの実施形態例においては、この担体フィルムおよびカバーの開口部は、この担体フィルムの接着の後に形成される。この担体フィルムおよびカバーの開口部は、とりわけ1つの共通の方法ステップで形成されてよい。たとえばこの担体フィルムおよびカバーの開口部は、ドリル加工、特にレーザードリル加工によって形成されてよい。この開口部を形成した後では、このセンサは、他のフィルムに貼り付けられてはならないが、その代わりにこの担体フィルム全体が移動されてよい。
これにより、この方法は、狭い空間で僅かな補助材料を使用してこれらのセンサを容易に取り扱うことを特徴とする。
1つの実施形態例においては、これらの担体フィルムおよびカバーの開口部は一致している。一致した開口部は、とりわけこの担体フィルムおよびカバーの開口部が1つの共通な方法ステップで、たとえばレーザードリル加工で形成される場合にもたらされる。
1つの代替の方法においては、担体フィルムおよびカバーにおけるそれぞれの開口部は、この担体フィルムの接着前に形成される。この際さらに上記のセンサ素子は、接着される際は、担体フィルムおよびカバーのこれらの開口部が少なくとも部分的に重なるように位置決めされる。
このようにこれらのセンサは、事前に多孔化された担体フィルム上に既に存在する開口部を用いて取付けられる。これらのセンサが製造され、開口部が形成されることも可能であるが、しかしながらこの後これらのセンサは、長期間使用されないままストックされる可能性がある。後のある時点で、これらのセンサの機能は検査されるべきである。このときにこれらのセンサが、既に(複数の)開口部で多孔化された担体フィルムに接着される。このようにして、これらのセンサ素子を試験装置に導くために、この担体フィルムを利用することができる。
この方法では、好ましくは多数のセンサ素子が担体基板上に配設され、これらのセンサ素子はそれぞれ担体基板とカバーとの間に封止されるようにこのカバーがセンサ素子の上に配設される。さらにこのカバー上に担体フィルムが接着されてよく、上記のセンサ素子はこの担体フィルムが接着された後で個々に分離される。
本発明の方法は、手間のかかる個々のデバイスの取扱いを避けることを可能とする。共通な担体基板は、その代わりにたとえば数千個のデバイスを備えてよく、膨大な数の製造工程を直接的集合体(unmittelbaren Verbund)で取り扱うことができる。これらのセンサ素子の直接的集合体とは、これらのセンサ素子が、互いにしっかりと接続されていることを意味しているが、これはたとえば1つの共通な担体基板上に配設されることによっている。
この担体フィルムに接着され、個々に分離(Vereinzeln)された後でも、これらのセンサは、まだ間接的集合体(mittelbaren Verbund)で互いに保持されることが可能であり、したがって個々に分離した後でも、複数のセンサを同時に処理する方法ステップを実行することができる。とりわけセンサ開口部の形成およびこれらのセンサの機能試験は、この間接的集合体で行われてよく、この際担体フィルムへの接着によって、これらの個々のセンサは互いに相対的にアライメントされたままとなっている。
このセンサ素子の間接的集合体とは、これらのセンサ素子が1つの共通な担体フィルム上に配設されており、かつこれによって完全に自由には動くことができないことを意味している。いずれにせよこれらのセンサ素子は、上記の直接的集合体よりも互いにそれほど固定されてアライメントされていない。たとえば個々のセンサ素子の小さな変位は可能である。
「開口部形成」および「機能試験」の方法ステップにおいて、複数のセンサを一緒に間接的集合体で処理することにより、製造コストを大幅に低減することができる。これらのセンサが担体フィルム上に接着された状態での個々の分離の際には、これらのセンサは変位されることがあってもほんの僅かである。
しかしながらこの変位は、検出ステップで認識され、またこれににより補償することができる。検出ステップとしては、ここではとりわけ自動画像認識が適している。
好ましくは、さらなる1つの方法ステップにおいて、この担体フィルムが取り除かれる。ここでは担体フィルムのこれらのセンサは、ピックアンドプレース装置(Bestucker)を用いて取り外され、これらの目的地、たとえば回路基板またはパッケージに直接設置される。
これらの担体フィルムは、本製造方法においては、これらのセンサを間接的集合体において互いにアライメントされて維持するという重要な役割を担っている。さらに、この担体フィルムは、このセンサと試験装置との間の密封装置として機能することができる。しばしばセンサ用の試験装置は、このセンサへの緊密な接続を形成するカップリング部材を備えている。この試験装置は、たとえば環状隆起部(Ringwulst)または環状シース(Ringscheide)をカップリング部材として備えてよい。センサの損傷を避けるため、およびできる限り気密なカップリングを目的とするため、この担体フィルムがカップリング部材とセンサの開口部との間のガスケット(Dichtung)として使用されてよい。この際この試験装置のカップリング部材は、摩耗しない材料で製造することができ、摩耗は単に一時的な担体フィルムが担うことができる。この試験装置は、たとえば金属から成る環状隆起部または環状シースをカップリング部材として備えてよい。
1つの実施形態例においては、担体フィルムおよびカバーの開口部は、ドリル加工によって形成される。この開口部は、とりわけレーザードリル加工によって形成されてよい。レーザーとしては、とりわけUV領域で動作するレーザー源、たとえば365nmの波長のものが適している。UV透過型の一時的担体フィルムを使用する場合は、たとえば1064nmの波長のYAGレーザーを用いてもよく、また10.6μmの波長のCO2レーザーを用いてもよい。
1つの実施形態例においては、カバーは、開口部が形成される領域での厚さが、このカバーを取り付ける際に、既に他の領域よりも薄くなっているか、あるいはこの領域で後発的に薄くされるようにする。開口部が形成される領域のカバーは、後でさらなる方法ステップで再度取り除かれる。このためこの領域でカバーを薄くしておくことは、この領域でカバーを除去することを容易にするために有利である。
金属層を含むカバーをこの領域で薄く形成することは、たとえばレジストパターンを利用して達成することができる。これに対応して、まずベースメタライジングが、センサ素子の上に取り付けられてよい。次に、開口部が形成される領域にレジストパターンが取り付けられ、金属補強層がベースメタライジングの上に形成され、この際このレジストパターンで覆われるベースメタライジングの領域は、この補強層が無い状態となっている。これに続いてこのレジストパターンは取り除かれてよい。代替として、このレジストパターンはベースメタライジング上に残ったままとなる。このレジストパターンは、たとえば印刷または吹き付けによって取り付けられてよい。好ましいプロセスにおいては、このレジストパターンは、フォトリソグラフィー、たとえば積層された光感受性フィルムのレーザー直描によって形成される。
1つの実施形態例においては、このカバーの薄い領域は、検出ステップで確認することができ、開口部が形成される位置を決定するために利用することができる。とりわけこのレジストパターンあるいは形成されたこの薄い部位の輪郭は、上記の検出方法に利用することができる。この検出方法では、たとえば自動画像認識が用いられてよい。この際、このレジストパターンあるいは薄い部位の輪郭は、位置合わせマークに利用され、この位置合わせマークを用いてセンサの位置を計算することができる。この画像認識において検出されたデータに基づいて、ドリル穴を形成するためのレーザーがアライメントされる。ここまでこのレジストパターンは取り除かれていないが、こうしてこのレジストパターンは、このドリル穴によって全部または部分的に取り除かれる。
ここでこの画像認識は、担体フィルムを通して行われる。このためセンサは、良好に認識できる位置合わせマークを備えることがますます重要になるが、これはこの担体フィルムが画像認識を困難にする可能性があるからである。
ここに記載する方法は、担体フィルムに対し反対側に電気的コンタクト部を備えるセンサに対しても、またこの電気的コンタクト部がこの担体フィルムと同じ側に配設されているセンサに対しても適合している。この後者の場合には、この担体フィルムは、この電気的コンタクト部によって、あるいは試験装置の接触探針によって、この電気的コンタクト部が配設されている領域で破断されるが、たとえば刺し抜かれるかあるいはこの領域で取り除かれる。たとえばこの電気的コンタクト部は、レーザーを利用して露出されてよい。これにより、多数の異なるセンサに対し統一された製造方法を用いることができるので、この方法は極めて有利である。
このセンサ素子はとりわけ、音響波を電気信号に変換する変換素子であってよい。これよりこのセンサはマイクロフォンであり、特にMEMSマイクロフォンである。
しかしながらこのセンサ素子は、圧力センサ素子、ガスセンサ素子、湿度センサ素子、あるいは生化学的センサ素子であってもよい。
センサ開口部は、複数の小さな単孔(Einzeloffnung)を備えてよい。これによってたとえば、これらの単孔の直径より大きな微粒子はセンサ内部に侵入できないので、効果的な防塵が達成される。複数の単孔は、さらにマイクロフォンでの指向特性や周波数帯域の調整を可能とする。差圧センサの場合には、異なる開口部によって分離された導入部が可能である。複数の単孔は、ガスセンサおよび湿度センサの場合には、媒体の流通を改善することが可能である。
上記の個々の分離(Vereinzeln)は、処理フローのどの段階で行われてもよい。しかしながら、好ましくは機能試験の前に行われることが有利であるが、これは切り離し処理、すなわち個々の分離の際の不具合がこの機能試験で確認できるからである。この個々の分離が開口部のドリル加工の前に行われると、切削液(Sageflussigkeit)や塵芥がセンサ内部に侵入することを防ぐことができる。
以下では、実施形態例とこれに付随する図を参照して、本発明を説明する。これらの図は、単に概略的に示したものであり、寸法は正確ではないので、これらの図は、絶対的また相対的な大きさを示すものではない。
センサの製造における異なる処理段階を示す図である。 センサの製造における異なる処理段階を示す図である。 センサの製造における異なる処理段階を示す図である。 センサの製造における異なる処理段階を示す図である。 センサの製造における異なる処理段階を示す図である。 センサの製造における異なる処理段階を示す図である。 センサの製造における異なる処理段階を示す図である。 多数のセンサの機能試験を示す図である。
図1A〜1Gは、センサSENの製造における様々な処理段階を示す。図1Aは、センサ素子SEおよび任意の他のデバイス素子BEを基板TR上に取り付けた後のセンサSENを示す。図1A〜1Fに示す方法は、任意のセンサ形式のセンサSENの製造に適しており、たとえば圧力測定用センサ、湿度測定用センサ、ガス組成決定用センサまたは他の生化学的パラメータ決定用のセンサの製造に適している。
ここで示す例は、MEMSマイクロフォンに関するセンサSENである。センサ素子SEは、音響波を電気信号に変換する変換素子である。この変換素子は、メンブレンMEMおよびバックキャビティ(Ruckvolumen)RVを備える。このバックキャビティRVは、第1のカバーADが境界となっており、この第1のカバーはウェーハレベルで取り付けられている。この第1のカバーADはフィルムである。
カバーフィルムAFは、センサ素子SEおよび他のデバイス素子BEの上に取り付けられており、ここでこのカバーフィルムAFは基板TRの側部の周りを封止して密封している。このカバーフィルムAFは、たとえばプラスチックから成ってよい。
センサ素子SEは、バンプBUを介して基板TRと電気的に接続されている。この基板TRは、そのセンサ素子SEに向いた側に接続面(複数)ANFを備える。この基板TRは、そのセンサ素子SEに向いていない側にコンタクトパッドKP(複数)を備える。これらのコンタクトパッドKPおよび接続面ANFは、貫通接続部DKを介して互いに接続されている。これらのコンタクトパッドKPは、このセンサSENの電気的接続に用いられる。電気的接続のためのこれらのコンタクトパッドKPが、基板TR上でセンサ素子SEおよび他のデバイス素子BEと同じ側に配設されるような実施形態も考えられる。
他のデバイス素子BEもまた、バンプBUを用いたフリップチップ技術で基板TR上に搭載されている。この他のデバイス素子BEは、たとえばこのセンサ素子SEで取得されたデータをさらに処理して活用する回路素子であってよい。
図1Bは、さらなる方法ステップでのセンサSENを示す。カバーフィルム上には、ベースメタライジングGMが、たとえばプラズマ蒸着またはスパッタリングによって、全面に渡って取り付けられている。これにはTiのような金属、または金属の混合物または金属の層配列が用いられ、これらは一方ではカバーフィルムAFへの良好な付着性を保証し、他方では後で行われるベースメタライジングGMの電解めっき補強(galvanischen Verstarken)に適している。
図1Cは、次のステップでのセンサSENを示す。ベースメタライジングGMは、電解めっき補強される。好ましくは、この補強は、開口部SOが予備成型されるように、たとえば開口部SOが設けられる面が電界めっき補強から除外されるように、行われる。これには、レジストパターンRSが、ベースメタライジングGM上の後の開口部SOの領域に形成されてよく、たとえばフォトレジスト層のパターニングによって形成されてよい。この開口部SOは、音響入口開口部である。このレジストパターンRSは、たとえば印刷または吹き付けによって設けられてよく、しかしながら1つの好ましい処理においては、フォトリソグラフィーによって、たとえば積層された光感受性フィルム上へのレーザー直描によって設けられてよい。
ベースメタライジングGMの補強は、たとえば導電層として銅を無電解メッキまたは電界めっきで堆積することによって行われ、また耐腐食層としてさらなる層が設けられ、これらの導電層およびさらなる層は共に補強層VSを形成する。たとえば約50μmのCuおよび数μmのニッケルが続いて電界めっきでベースメタライジングGMの上に形成される。図1Dは、補強層VSを電界めっきし、レジストパターンRSを取り除いた後の構造を示す。補強層VSにおける開口部は、このレジストパターンが取り除かれた後の、レジストパターンRSがベースメタライジングGMの電界めっきを妨たげた場所に位置している。
図1Eは、さらなる方法ステップでのセンサSENの構造を示す。ここでセンサSENは、担体フィルムTFに接着される。特に基板TRに向いていないセンサSENの側が、この担体フィルムTFに接着される。
以上で記載した、センサSENの担体フィルムTFへの接着を含む製造ステップは、1つの共通な担体基板上の多数のセンサ素子の直接的集合体において行うことができる。この際、この共通な担体基板上に数百から数千個のセンサ素子SEおよび他のデバイス素子BEが備えられており、これらのセンサ素子SEおよび他のデバイス素子BEは、できる限り多くの製造ステップに渡って、この直接的集合体で処理される。担体フィルムTFに接着した後、センサ素子SEおよび他のデバイス素子BEの個々の分離が行われてよい。この個々の分離は、たとえばソーイング(Sagen)によって行われてよい。
張られた担体フィルムTFによって、個々に分離されたセンサ素子および他のデバイス素子BEが互いに1つの間接的集合体に配列される。これによって複数のセンサ素子SEおよび他のデバイス素子BEは一緒に取り扱うことができる。
図1Fは担体フィルムTF,ベースメタライジングGM,およびカバーAFを貫通する開口部SOの形成後のセンサSENを示す。この開口部SOは、たとえばドリル加工によって、とりわけレーザードリル加工によって形成されてよい。この際比較的薄いベースメタライジングGM,好ましくはプラスチックから成るカバーAF,および担体フィルムTFのみが破断される。これは比較的小さなレーザー強度を用いて制御して行うことで達成でき、この開口部SOの下側に配置されたこのセンサ素子の部品の損傷を充分防ぐことができる。開口部SOの領域でのベースメタライジングGMの開口は、たとえばCO2−,YAG−,あるいはUV−レーザーが適している。
事前に形成されている薄い部分の輪郭を、ドリル加工の位置を決定するために用いることができる。この検出方法では、たとえば自動画像認識が用いられてよい。1つの代替方法においては、このレジストパターンRSが、それが取り除かれる前に、上述のドリル加工の位置の決定のための検出方法に用いられる。
開口部SOを形成した後で、センサSENの機能試験を行うことができる。これに続いて担体フィルムTFが取り除かれる。図1Gは、この担体フィルムTFを取り除いた後のセンサSENを示す。したがって図1Gは、製造工程が終了後のセンサSENを示す。
この方法は、センサSENの開口部SOおよび基板TRの電気的コンタクト部KPのどちらでも、この基板TRの担体フィルムTFによって覆われた側に配設することを可能とする。この場合、機能試験に必要な電気的コンタクト部KPは、レーザーを用いて露出することができる。
個々の分離は、他の処理段階で行われてよい。しかしながらこの個々の分離が機能試験の前に行われると、この機能試験において、個々の分離で発生した不具合を確認することができる。この個々の分離が開口部SOのドリル加工の前に行われると、個々の分離の際に発生する切削液や塵芥が開口部SOを通ってセンサSENの内部空間に到達する可能性を排除することができる。
図2は、完成したセンサSENの機能が検査される試験方法を示す。ここに示す試験方法は、個々の分離の後で、かつ担体フィルムからセンサSENを取り外す前に行われる。この担体フィルムTFは、複数のセンサSENを1つの間接的集合体に結合している。機能試験のために、スピーカーLS,音響出口開口部SAO,および基準マイクロフォンRMを備える試験装置TAが用いられる。
試験装置TAは、試験されるセンサSENの開口部SOを介して、この試験装置TAの音響出口開口部SAOとセンサSENの開口部SOとが重なり合うように調整する。この微調整には、カメラCAMが用いられてよい。音響出口開口部SAOとセンサSENの開口部SOとは、音響的に互いにカップリングされる。センサSENの試験装置TAへのアライメント(Ausrichtung)は、担体フィルムTFと試験装置TAとの間の相対的な移動によって行われる。
さらにこの試験装置TAは、センサへの電気的コンタクトを可能とする電気的コンタクト装置EKVを備える。試験装置TAと担体フィルムTFに配設されたセンサSENとが互いに相対的に動くことによって、複数のセンサSENを次々に試験することができる。
さらにこの試験装置TAは、この試験装置TAを用いてカップリング部材KEのセンサSENへの音響的カップリングを形成する、密封構造を備える。この密封構造は、試験装置TAの音響出口開口部SOを包囲している。このカップリング部材KEは、摩耗しない材料、たとえば金属から成っている。担体フィルムTFは、このカップリング部材KEとセンサSENの開口部との間の移行部を密封する。この担体フィルムTFは、柔らかい材料で製造されているため、摩擦により摩耗減損を生じるが、このようにすることによって、センサSENおよびカップリング部材KEは摩耗に対し保護されている。
代替として、この機能試験は、音響出口開口部SAOとセンサSOの開口部との間に間隙があるように、したがって試験装置TAとセンサSOとが閉じたシステムを形成しないように行われてよい。
SEN : センサ
SE : センサ素子
BE : 他のデバイス素子
TR : 基板
MEM : メンブレン
RV : バックキャビティ
AD : カバー
AF : カバーフィルム
BU : バンプ
ANF : 接続面
KP : コンタクトパッド
DK : 貫通接続部
GM : ベースメタライジング
SO : 開口部
RS : レジストパターン
VS : 補強層
TS : 担体フィルム
TA : 試験装置
LS : スピーカー
SAO : 音響出口開口部
RM : 基準マイクロフォン
CAM : カメラ
EKV : 電気的コンタクト装置
KE : カップリング部材

Claims (17)

  1. 基板(TR)上にセンサ素子(SE)を配設するステップと、
    前記センサ素子(SE)の上にカバー(AF)を配設し、前記センサ素子(SE)が当該カバー(AF)と前記基板(TR)との間に封止されるステップと、
    前記カバー(AF)上に担体フィルム(TF)を接着するステップと、
    前記担体フィルム(TF)および前記カバー(AF)に開口部(SO)を形成し、前記担体フィルム(TF)および前記カバー(AF)の開口部(複数)が、少なくとも部分的に重なっているようにするステップと、
    を備えることを特徴とする、センサー(SEN)の製造方法。
  2. 前記担体フィルム(TF)および前記カバー(AF)の前記開口部(SO)は、前記担体フィルム(TF)の接着後に形成されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 前記担体フィルム(TF)および前記カバー(AF)の開口部(SO)は、1つの共通の方法ステップで形成されることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
  4. 前記担体フィルム(TF)および前記カバー(AF)の開口部(SO)は、一致していることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の方法。
  5. 前記担体フィルム(TF)および前記カバー(AF)のそれぞれの開口部(SO)は、前記担体フィルム(TF)の接着前に形成され、
    前記センサ素子(SE)は、接着される際に、前記担体フィルム(TF)および前記カバー(AF)の開口部(SO)が少なくとも部分的に重なるように位置決めされることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  6. 複数のセンサ素子(SE)が、前記基板上に配設され、
    各々の前記センサ素子(SE)が、前記基板と前記カバー(AF)との間に封止されるように、前記カバー(AF)が前記複数のセンサ素子(SE)の上に配設され、
    前記担体フィルム(TF)が前記カバー(AF)上に接着され、
    前記センサ(SEN)は、前記接着の後に個々に分離されることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の方法。
  7. 前記担体フィルム(TF)は、さらなるステップにおいて取り除かれることを特徴とする、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の方法。
  8. 前記担体フィルムが取り除かれる前に、試験装置(TA)を用いて、前記センサ(SEN)の機能試験が行われ、この際前記センサ(SEN)は、前記担体フィルム(TF)と前記試験装置(TA)との相対的な移動によってアライメントされることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
  9. 前記担体フィルム(TF)は、前記機能試験の間は、前記センサ(SEN)と前記試験装置(TA)との間の密封を形成することを特徴とする、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の方法。
  10. 前記担体フィルム(TF)および前記カバー(AF)の開口部(SO)は、ドリル加工によって形成されることを特徴とする、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の方法。
  11. 前記カバー(AF)は、前記開口部(SO)が形成される領域での厚さが、既に前記カバー(AF)を取り付ける際に、他の領域よりも薄くなっているか、あるいはこの領域で後発的に薄くされるようにすることを特徴とする、請求項1乃至10のいずれか1項に記載の方法。
  12. ベースメタライジング(GM)が、前記センサ(SEN)の上に取り付けられ、
    レジストパターン(RS)が、前記開口部(SO)が形成される領域に設けられ、
    前記ベースメタライジング(GM)上に補強層(VS)が形成され、この際前記ベースメタライジング(GM)の前記レジストパターン(RS)によって覆われていない領域は前記補強層が付いていない、
    ことを特徴とする、請求項10に記載の方法。
  13. 前記カバー(AF)の薄い領域は、検出ステップで確認され、開口部(SO)が形成される位置を決定するために利用されることを特徴とする、請求項11または12に記載の方法。
  14. 前記センサ(SEN)が、前記担体フィルム(TF)に対し反対側に、電気的コンタクト部(KP)を備えることを特徴とする、請求項1乃至13のいずれか1項に記載の方法。
  15. 前記センサ(SEN)が、前記担体フィルム(TF)の側に配設された電気的コンタクト部(KP)を備えることを特徴とする、請求項1乃至13のいずれか1項に記載の方法。
  16. 前記担体フィルム(TF)は、前記電気的コンタクト部(KP)または前記試験装置(TA)によって刺し抜かれるか、または前記担体フィルム(TF)は、前記電気的コンタクト部(KP)の配設される領域が取り除かれることを特徴とする、請求項15に記載の方法。
  17. 前記センサ素子(SE)は、音響波を電気信号に変換する変換素子であることを特徴とする、請求項1乃至16のいずれか1項に記載の方法。
JP2014558058A 2012-02-24 2013-02-08 センサの製造方法 Expired - Fee Related JP5828049B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012101505.8A DE102012101505B4 (de) 2012-02-24 2012-02-24 Verfahren zur Herstellung eines Sensors
DE102012101505.8 2012-02-24
PCT/EP2013/052553 WO2013124170A2 (de) 2012-02-24 2013-02-08 Verfahren zur herstellung eines sensors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015513835A JP2015513835A (ja) 2015-05-14
JP5828049B2 true JP5828049B2 (ja) 2015-12-02

Family

ID=47714078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014558058A Expired - Fee Related JP5828049B2 (ja) 2012-02-24 2013-02-08 センサの製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9278854B2 (ja)
EP (1) EP2817259B1 (ja)
JP (1) JP5828049B2 (ja)
DE (1) DE102012101505B4 (ja)
WO (1) WO2013124170A2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9479138B2 (en) * 2013-05-24 2016-10-25 Epcos Ag Microelectromechanical systems device package and method for producing the microelectromechanical systems device package
JP6179330B2 (ja) * 2013-10-09 2017-08-16 富士通株式会社 電子デバイス、及びセンサシステム
DE102014100464B4 (de) 2014-01-16 2022-02-17 Tdk Corporation Multi-MEMS-Modul
DE102016200261A1 (de) * 2016-01-13 2017-07-13 Robert Bosch Gmbh Mikroelektronische Bauelementanordnung und entsprechendes Herstellungsverfahren für eine mikroelektronische Bauelementanordnung
JP6330952B2 (ja) * 2017-05-29 2018-05-30 富士通株式会社 電子機器

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007039672A (ja) 2005-07-01 2007-02-15 Citizen Electronics Co Ltd 耐熱性帯電フッ素樹脂体の製造方法及びエレクトレットコンデンサマイクロホンの製造方法。
DE102005053765B4 (de) * 2005-11-10 2016-04-14 Epcos Ag MEMS-Package und Verfahren zur Herstellung
JP2008054007A (ja) 2006-08-24 2008-03-06 Star Micronics Co Ltd コンデンサマイクロホン及びその製造方法
JP4387392B2 (ja) * 2006-09-15 2009-12-16 パナソニック株式会社 シールドケースおよびこれを有するmemsマイクロホン
US8767983B2 (en) * 2007-06-01 2014-07-01 Infineon Technologies Ag Module including a micro-electro-mechanical microphone
DE102008005686B9 (de) * 2008-01-23 2019-06-27 Tdk Corporation MEMS-Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines MEMS-Bauelements
DE102008032319B4 (de) * 2008-07-09 2012-06-06 Epcos Ag Verfahren zur Herstellung eines MST Bauteils
DE102009019446B4 (de) 2009-04-29 2014-11-13 Epcos Ag MEMS Mikrofon
JP5407756B2 (ja) 2009-10-29 2014-02-05 株式会社村田製作所 圧電マイクロフォン及びその製造方法
IT1397976B1 (it) * 2009-12-23 2013-02-04 St Microelectronics Rousset Trasduttore di tipo microelettromeccanico e relativo procedimento di assemblaggio.
CN102958826B (zh) * 2010-07-08 2015-12-09 埃普科斯股份有限公司 Mems话筒和用于制造mems话筒的方法
DE102010026519B4 (de) 2010-07-08 2016-03-10 Epcos Ag Gehäuse mit MEMS-Mikrofon, elektrisches Gerät mit Gehäuse mit MEMS-Mikrofon und Verfahren zur Herstellung
CN104620606B (zh) * 2012-09-14 2018-03-30 罗伯特·博世有限公司 用于麦克风和超低压力传感器的有缺陷制造的测试

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012101505A1 (de) 2013-08-29
US20150056725A1 (en) 2015-02-26
JP2015513835A (ja) 2015-05-14
WO2013124170A3 (de) 2013-10-17
EP2817259A2 (de) 2014-12-31
US9278854B2 (en) 2016-03-08
WO2013124170A2 (de) 2013-08-29
DE102012101505B4 (de) 2016-03-03
EP2817259B1 (de) 2018-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5828049B2 (ja) センサの製造方法
US8865499B2 (en) MEMS microphone and method for producing the MEMS microphone
TWI711575B (zh) Mems裝置及製程
JP5551934B2 (ja) Memsデバイスおよびその製造方法
US9479854B2 (en) Microphone assembly with barrier to prevent contaminant infiltration
KR101561316B1 (ko) Mems 소자, mems 소자를 제조하는 방법 및 mems 소자를 처리하는 방법
JP4981913B2 (ja) Memsマイクロフォンを有する素子、及び前記素子の製造方法
JP6177320B2 (ja) マイクロセンサパッケージ及びマイクロセンサパッケージをアセンブリングする関連方法
CN106716636B (zh) 具有使用穿硅过孔(tsv)的集成麦克风器件的管芯
US20090068795A1 (en) Production methods of electronic devices
US20090046436A1 (en) Micro-electro-mechanical-system package and method for manufacturing the same
US20130069180A1 (en) Electro-acoustic conversion device mount substrate, microphone unit, and manufacturing method therefor
JP4835048B2 (ja) マイクロ構造体
WO2010113384A1 (ja) 半導体装置とその製造方法
IT201800002049A1 (it) Metodo di fabbricazione di una piastrina a semiconduttore provvista di un modulo filtrante sottile, piastrina a semiconduttore includente il modulo filtrante, package alloggiante la piastrina a semiconduttore, e sistema elettronico
JPWO2008023826A1 (ja) 半導体装置及びその製造方法
GB2582382A (en) Semiconductor structures
US10125012B2 (en) MEMS device
US20090141913A1 (en) Microelectromechanical system
US11787689B2 (en) MEMS device with particle filter and method of manufacture
JP2006237401A (ja) 半導体センサチップの製造方法
JP2009087970A (ja) 半導体装置の製造方法
KR100872404B1 (ko) 웨이퍼 본딩 패키징 방법
JP5419970B2 (ja) マイクロマシニング型の構成素子のための製造方法、相応の構成素子複合体、及び相応のマイクロマシニング型の構成素子
JP7283695B2 (ja) 音波センサの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150924

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20151007

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20151019

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5828049

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees