WO2006077210A1 - Halbleitersensorbauteil mit geschützten zuleitungen und verfahren zur herstellung desselben - Google Patents

Halbleitersensorbauteil mit geschützten zuleitungen und verfahren zur herstellung desselben Download PDF

Info

Publication number
WO2006077210A1
WO2006077210A1 PCT/EP2006/050243 EP2006050243W WO2006077210A1 WO 2006077210 A1 WO2006077210 A1 WO 2006077210A1 EP 2006050243 W EP2006050243 W EP 2006050243W WO 2006077210 A1 WO2006077210 A1 WO 2006077210A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
housing
sensor component
sensor
semiconductor sensor
leads
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/050243
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gottfried Beer
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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 Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to US11/795,594 priority Critical patent/US20080148861A1/en
Publication of WO2006077210A1 publication Critical patent/WO2006077210A1/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502707—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the manufacture of the container or its components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502715—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by interfacing components, e.g. fluidic, electrical, optical or mechanical interfaces
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means 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
    • H01L24/18—High density interconnect [HDI] connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/23—Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process
    • H01L24/24—Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process of an individual high density interconnect connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/76—Apparatus for connecting with build-up interconnects
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/82—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by forming build-up interconnects at chip-level, e.g. for high density interconnects [HDI]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06—Fluid handling related problems
    • B01L2200/0689—Sealing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/12—Specific details about manufacturing devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0627—Sensor or part of a sensor is integrated
    • B01L2300/0645—Electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0819—Microarrays; Biochips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/0877—Flow chambers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means 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
    • H01L2224/18—High density interconnect [HDI] connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/23—Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process
    • H01L2224/24—Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process of an individual high density interconnect connector
    • H01L2224/2405—Shape
    • H01L2224/24051—Conformal with the semiconductor or solid-state device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means 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
    • H01L2224/18—High density interconnect [HDI] connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/23—Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process
    • H01L2224/24—Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process of an individual high density interconnect connector
    • H01L2224/241—Disposition
    • H01L2224/24151—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
    • H01L2224/24221—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
    • H01L2224/24225—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
    • H01L2224/24226—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 the HDI interconnect connecting to the same level of the item at which the semiconductor or solid-state body is mounted, e.g. the item being planar
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means 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
    • H01L2224/18—High density interconnect [HDI] connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/23—Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process
    • H01L2224/24—Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process of an individual high density interconnect connector
    • H01L2224/241—Disposition
    • H01L2224/24151—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
    • H01L2224/24221—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
    • H01L2224/24225—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
    • H01L2224/24227—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 the HDI interconnect not connecting to the same level of the item at which the semiconductor or solid-state body is mounted, e.g. the semiconductor or solid-state body being mounted in a cavity or on a protrusion of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means 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
    • H01L2224/18—High density interconnect [HDI] connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/23—Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process
    • H01L2224/24—Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process of an individual high density interconnect connector
    • H01L2224/2499—Auxiliary members for HDI interconnects, e.g. spacers, alignment aids
    • H01L2224/24996—Auxiliary members for HDI interconnects, e.g. spacers, alignment aids being formed on an item to be connected not being a semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/24998—Reinforcing structures, e.g. ramp-like support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means 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
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition 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
    • H01L2224/32221—Disposition 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
    • H01L2224/32225—Disposition 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means 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
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73267—Layer and HDI connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/76—Apparatus for connecting with build-up interconnects
    • H01L2224/7615—Means for depositing
    • H01L2224/76151—Means for direct writing
    • H01L2224/76155—Jetting means, e.g. ink jet
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/82—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by forming build-up interconnects at chip-level, e.g. for high density interconnects [HDI]
    • H01L2224/82007—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by forming build-up interconnects at chip-level, e.g. for high density interconnects [HDI] involving a permanent auxiliary member being left in the finished device, e.g. aids for holding or protecting a build-up interconnect during or after the bonding process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/82—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by forming build-up interconnects at chip-level, e.g. for high density interconnects [HDI]
    • H01L2224/821—Forming a build-up interconnect
    • H01L2224/82101—Forming a build-up interconnect by additive methods, e.g. direct writing
    • H01L2224/82102—Forming a build-up interconnect by additive methods, e.g. direct writing using jetting, e.g. ink jet
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/82—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by forming build-up interconnects at chip-level, e.g. for high density interconnects [HDI]
    • H01L2224/82909—Post-treatment of the connector or the bonding area
    • H01L2224/82951—Forming additional members
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01005—Boron [B]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01006—Carbon [C]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/0101—Neon [Ne]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01013—Aluminum [Al]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01027—Cobalt [Co]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01029—Copper [Cu]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01046—Palladium [Pd]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01047—Silver [Ag]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01057—Lanthanum [La]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01068—Erbium [Er]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01079—Gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01082—Lead [Pb]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/014—Solder alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1901—Structure
    • H01L2924/1904—Component type
    • H01L2924/19043—Component type being a resistor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/3011—Impedance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/3025—Electromagnetic shielding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/35—Mechanical effects
    • H01L2924/351—Thermal stress

Definitions

  • the invention relates to a semiconductor sensor device with ge ⁇ protected leads, wherein the semiconductor sensor component ei ⁇ NEN sensor chip having a sensor surface in a sensor region. While the sensor surface in the sensor area is provided for the supply and / or discharge of the medium in the housing, supply and signal currents are conducted to the sensor area and away from the sensor area via the protected supply lines.
  • the object of the invention is to provide a semiconductor sensor device with protected leads to a sensor chip, in which the sealing problem is reduced and without Messge ⁇ advises is fully functional and chemical, biochemical, and / or physical analysis, such as a multifunctional chemistry lab.
  • the invention provides a semiconductor sensor device is provided with ge ⁇ protected leads, wherein the semiconductor sensor device comprising a sensor chip having a sensor on its active surface top.
  • the sensor chip is arranged in a two-part housing.
  • the sensor housing has a housing upper part partially covering the sensor chip and a housing lower part supporting the sensor chip.
  • the Sensorflä- surface of the sensor chip between the upper housing part and GeHouseun ⁇ terteil is at least one opening in the housing upper part and / or the housing lower part connectable with the environment.
  • a seal is arranged which surrounds and protects the sensor surface and covers the supply lines to the sensor surface.
  • the flat leads printed metal-containing pasted Lei ⁇ terbahnen are arranged on the housing base and the sensor chip and transitional areas of different materials and having an insulating cover of a few microns thickness in the sealed sensor region.
  • This semiconductor sensor device has the advantage that the FLA chen leads may be locally restricted protected in the sensor area without high coating thickness, making them suitable for play as fully electronic for ⁇ DNA sensors or electrical ⁇ specific "Lab on a chip" or ⁇ TAS (Micro Total Analysis Sys ⁇ tem) and suitable for gas sensors and chemical sensors, and reliable short-circuit and corrosion of the Zulei be avoided ⁇ directions. on the other hand, may be applied between the two housing parts for an effective seal, a contact pressure, without dam- the leads be damaged. Consequently, the seal can be guided over the connection area of the supply lines and around the sensor area without impairing the function of the protected supply lines.
  • this semiconductor sensor device has the advantage that a separate instrument is necessary to carry out the investigations on the sensor chip, as the functions of the instrument are riert already in the cabinet with integ ⁇ .
  • the semiconductor sensor device has the nachfol ⁇ constricting benefits.
  • the layered pasted feed lines in the form of strip conductors can be subjected to pressure loading so that, if necessary, an elastic seal can be placed directly on the feed lines.
  • the transition areas are level-compensating plastic bridges on which the flat leads pass from the material of the housing base to the semiconductor material of the sensor chip.
  • the Zulei ⁇ obligations arbitrarily patterned on the lower housing part and can be arranged on and constantly rest on a supporting Mate ⁇ rial and are not mounted free-floating, such as the leads of bonding wires.
  • a seal may preferably have a rubber-elastic foil material which, in the area of the flat feed lines, advantageously adapts to the flat profiles of the feed lines in an elastically elastic manner.
  • Such rubber-elastic Fo ⁇ lienmaterial for the seal also has the advantage that the contours of the sealed area can be designed arbitrarily.
  • the seal has a rubber-elastic printed mass which is applied to the lower housing part and shields when wetted the housing from the two housing parts wetted by the medium to be examined housing parts of the non-wetted housing parts.
  • a jet-printed sealant also any shape of the seal can be achieved.
  • the flat leads adhere to the different materials of the lower housing part, the plastic bridges and the sensor chip.
  • This adhesion of the flat leads to the different compatible materials of the semiconductor sensor device facilitates the assembly and ensures a reliable electrical connection between Verbin ⁇ contact pads on the lower housing part outside the sensor region and contact areas on the semiconductor chip within the sensor area.
  • the flat supply lines have a profile thickness of a few micrometers. The minimum height difference caused by the flat leads facilitates the sealing of the housing parts by a corresponding elastic or plastically deformable seal.
  • the leads are printed structures.
  • These jet printed or lettered structures can be produced by a jet printer as used in inkjet printer manufacturing.
  • the metal-containing pasted mass is admixed an easily evaporating solvent for the strip conductors of the leads, as far as fibers to reduce the viscosity to verbes ⁇ that a low viscosity, is available by means of jet printing technique on ⁇ interengageable liquid, wherein after printing of the leads, the solvent vaporizes and leaves metallic pasted leads.
  • the flat leads are represented by stencil printed structures.
  • the metal - containing pasted mass of the conductor tracks can be thicker or thicker. more viscous. Since the insulating covering of the flat leads in the sealed sensor region has a thickness of only a few microns, can this cover away a ductile ⁇ le respectively. plastically deformable sealant be placed without compromising the effectiveness of the seal. This waste is resistant cover made of a material that is opposite to beomme ⁇ sponding media in the sensor area.
  • the leads may preferably be used a material which is known as metal paste.
  • a well-made and tested metal paste is the silver metal paste, which can be applied by means of jet printing technology or stencil printing technology.
  • metal pastes containing copper, gold, palladium and / or aluminum can be used.
  • the semiconductor component can have a biochemical sensor, preferably a DNA sensor, since a whole microanalysis system can be accommodated between the two housing halves.
  • the semiconductor sensor device may also include a gas sensor or a pressure sensor that tests physical parameters of the environment.
  • the housing upper part not only has an opening for filling the cavity above the sensor area, but also an inlet opening and an outlet opening, so that fluids can be guided over the sensor area.
  • the housing can be held together by means of clamping devices, wherein corresponding clips via both housing parts, namely the upper housing part and the lower housing part, fixed with clamping member arranged therebetween clamping.
  • This clamping can also be ensured by appropriate construction of elastic elements by a snap connection.
  • the housing has an adhesive seam outside the seal, which preferably has a shrinking adhesive. This has the advantage that during curing of the adhesive, this shrinks and thus applies the contact pressure for the sealing part between the upper housing part and the lower housing part.
  • the arrangement of these adhesive compositions outside of the gasket has also the advantage that the sensitive sensor surface before Konta ⁇ -contamination by vapor on solvent from the adhesive ⁇ pulp by gasket disposed therebetween ge ⁇ remains protects addition.
  • a method for producing a semiconductor sensor component with a sensor chip and protected leads has the following manufacturing steps.
  • a lower housing part and a housing upper part is produced.
  • a sensor chip with Kunststoffflä ⁇ chen is introduced into the sensor area of the sensor chip in the lower housing part.
  • material bridges are made for level compensation and filling in the transitions between the sensor chip and the housing base.
  • flat leads are applied to the contact surfaces both on the material bridge , as well as on the Gescousunter ⁇ part and on the sensor chip. Thereafter, the flat leads are protected in the region of the sensor chip by applying an insulating cover to the flat leads.
  • the upper housing part can be applied under Ver ⁇ bind the two housing parts under compression of the seal between the housing parts.
  • inlet and outlet openings for fluid media within the sealed area in the Ge ⁇ housing upper part and / or lower part provided.
  • the inlet and outlet ports may extend to the sensor region, len to ensure optimal wetting of the entire sensor area in the cavity of the housing to erzie ⁇ opposite.
  • an adhesive can be used when introducing the sensor chip, which wets the edge sides of the sensor chip for Ni ⁇ veauausretes and forms a shallow wetting meniscus to the housing bottom.
  • Such an adhesive has the advantage that the level balance between the top the semiconductor chip and the upper surface is already balanced the lower housing part by the adhesive and it vermie ⁇ may be that an additional material as art ⁇ -bonding is approximately positioned around the semiconductor chip.
  • Application can be achieved both with the jet printing method and with the stencil printing method.
  • Printing methods can also be used for the application of the insulating cover, so that identical technologies are used for the overall structure of the leads with cover. After applying the seal to the lower housing part, a shrinking adhesive can then be applied outside the seal. This has the advantage that the risk of contamination of the sensor surface within the
  • the above-mentioned shrinking adhesive has the advantage that the contact pressure on the seal during curing of the shrinking adhesive is generated without additional clamping elements the housing base and the housing top aufein ⁇ other press.
  • ultrasonic bonding can also take place if the material of the housing parts is suitable for this purpose.
  • the soldering technique is used advantageously when the housing parts are made of ceramic and in the seam seam a corresponding solderable coating is prepared.
  • the laser welding technique is preferably used for housing parts made of plastic, in order to connect the upper housing part with the hous ⁇ se lower part gas-tight. In order to prevent the resulting welding gases from coating the sensitive sensor region of the semiconductor chip, the seal is preferably used even before the laser welding.
  • FIG. 1 shows a schematic plan view of a semiconductor sensor device of a first embodiment of the invention
  • Figure 2 shows a schematic cross section through a
  • FIG. 3 shows a schematic cross section through a protected supply line to a sensor region of a semiconductor sensor component of a third embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic plan view of a semiconductor sensor device 1 fertil a first embodiment of the inventions.
  • a dot-dash line 23 marks the outline of the upper housing part 9.
  • the lower housing part 10 is partially covered by the upper housing part 9, if this is placed in the region of the dash-dotted contour on the housing lower part 10.
  • the area of the upper side 25 of the lower housing part 10 which is not covered by the upper housing part 9 has a number of contact terminal areas 24 which can be accessed externally. From the contact pads 24 lead leads 4 in the form of flat printed metal-containing pa- st striv conductor tracks 13 to contact surfaces 21 on the sensor surface 6 of the sensor chip 5. In this case, the supply lines 4 bridge a transition region 14 between the upper side 25 of the lower housing part 10 and the upper side 7 of the sensor chip 5.
  • the sensor chip 5 is arranged in a recess 26 of the housing bottom 10 and the transition 14 between the housing ⁇ lower part 10 and the top 7 of the sensor chip 5 is filled with a plastic bridge 15.
  • a plastic bridge 15 the transition 14 between the housing ⁇ lower part 10 and the top 7 of the sensor chip 5 is filled with a plastic bridge 15.
  • the material of the flat leads 4 adheres to four different materials and compensates for the same thermal stresses of the material ⁇ lien against one another in the region of the leads 4 so that, no interruption of the leads 4 occur.
  • the printed metal-containing material pasted suffi ⁇ accordingly ductile and adhesive, so that it can be bridged without a line interruption, the thermal expansion differences of the four different materials.
  • the leads 4 are protected by an insulating cover 17, wherein the thickness of the isolie ⁇ Governing cover 17 and the thickness of the flat leads 4 are so low that the seal may be 12 leads out via this area.
  • the seal 12 encloses a region which covers the sensor surface 6, parts of the cover 17 and beyond the region of openings 11 in the upper housing part, which serve as inlet opening 18 and outlet opening 19.
  • the inlet port 18 and the outlet 19 are arranged di- agonal opposite the sensor face 6, so as to ensure that a fluid, which passage opening in the A ⁇ is initiated 18 and the output port is taken 19, the sensor surface can wet uniformly.
  • the seal 12 may be constructed jet printed or consist of a rubber-elastic film, which bridges the small differences in height, which arise through the insulating cover 17 and the flat leads 4, sealing without problems.
  • a shrink adhesive for an adhesive ⁇ seam on the top 25 of the lower housing part 10 forward is around the seal 12 . This shrinkage adhesive bonds the upper housing ⁇ page 9 with the case bottom 10 and provides an on ⁇ contact pressure on the seal 12 during curing shrinkage of the adhesive.
  • FIG. 2 shows a schematic cross section through a semiconductor sensor component 2 of a second embodiment of the invention.
  • the housing 8 is in two parts and has an upper housing part 9 and a lower housing part 10 which seal a cavity 27 by a seal 12, which can be filled via an opening 11 with a liquid or gaseous medium to be examined.
  • the contact pressure between the housing upper side 9 and housing lower side 10 on the seal 12 is applied by a shrinking adhesive, which is arranged in an adhesive seam 20 outside the seal 12. This arrangement avoids contamination of the upper side 7 of the sensor chip 5 in the region of the sensor surface 6.
  • the interconnects 13 extend from contact pads 24 on the upper side 25 of the lower housing part 10 and lead below the adhesive seam 20 and via the transition 14 from the hous ⁇ separt 10 to the sensor chip 5.
  • a whole microchemical laboratory can be constructed by a simple design, including a housing lower part 10 is provided with a plurality of sensor areas 16 arranged in rows and columns.
  • FIG. 3 shows a schematic cross section through a protected supply line 4 to a sensor region 6 of a sensor Chips 5 of a semiconductor sensor component 3 of a third embodiment of the invention.
  • the sensor chip 5 For electrical connection of the supply line 4 with the sensor chip 5, the sensor chip 5 has a contact surface 21.
  • the difference from the preceding embodiments is that no recess is provided in the lower housing part 10, in which the sensor chip 5 is embedded.
  • the height difference between the active top side 7 of the sensor chip 5 and the top side 25 of the Gerissau ⁇ seunterteils 10 provides accommodatege- by a bridge of material 22, wherein in the transition region 14 is a plastic 15 is ⁇ is arranged, which wets the edge side of the semiconductor chip 5 and a flat Meniscus on the upper side 25 of the housing ⁇ lower part 10 forms, so that a flat printed me ⁇ tall inconvenience conductor 13 can be brought from a wiring structure 28 to the contact surface 21 in a thickness d as a feed line 4 ⁇ .
  • the feed line 4 is protected by an insulating cover 17 having a thickness D of a few micrometers, to be examined media 4 may not attack so aggressive line to ⁇ .
  • a corresponding sealing element is arranged, which in turn is ductile such that it can compensate for the height difference between the upper side 25 and the upper side of the insulating cover 17.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Halbleitersensorbauteil (1) mit geschützten Zuleitungen (4) und ein Verfahren zur Herstellung desselben. Das Halbleiterbauteil (1) weist einen Sensorchip (5) mit einer Sensorfläche (6) auf . Der Sensorchip (5) ist in einem zweiteiligen Gehäuse (8) angeordnet, das den Sensorchip in einem Gehäuseunterteil (10) aufnimmt. Zwischen dem Gehäuseunterteil (10 ) und einem Gehäuseoberteil (9) ist eine Dichtung (12) angeordnet, welche die Sensorfläche umgibt, wobei die Dichtung (12) sich auch über die Zuleitungen (4) erstreckt. Dazu sind die Zuleitungen (4) als flache gedruckte metallhaltige pastierte Leiterbahnen (13) ausgebildet, die auf dem Gehäuseunterteil (10), dem Sensorchip (5) und auf einem Übergangsbereich (14) aus unterschiedlichen Materialien haften .

Description

Beschreibung
Halbleitersensorbauteil mit geschützten Zuleitungen und Ver¬ fahren zur Herstellung desselben
Die Erfindung betrifft ein Halbleitersensorbauteil mit ge¬ schützten Zuleitungen, wobei das Halbleitersensorbauteil ei¬ nen Sensorchip mit einer Sensorfläche in einem Sensorbereich aufweist . Während die Sensorfläche im Sensorbereich für eine Zu- und/oder Ableitung des Mediums im Gehäuse vorgesehen ist , werden über die geschützten Zuleitungen Versorgungs- und Signalströme zum Sensorbereich hin- und vom Sensorbereich weggeleitet .
Das Abdichten von Gehäuseteilen eines Halbleitersensorbau¬ teils mit Öffnungen und/oder Kavitäten für zu untersuchende Fluide oder gasförmige Medien ist im Bereich der geschützten Zuleitungen zu dem Sensorbereich des Sensorchips bei herkömmlichen Halbleitersensorbauteilen problematisch, zumal die korrosionsgefährdeten Bondverbindungen und Bonddrähte zwischen Sensorchip und Gehäuse in eine gummielastische, isolie¬ rende und schützende Abdeckmasse eingebettet sind, die unter dem Namen Globtop bekannt ist und einen erheblichen Raumbe¬ darf erfordert , zumal die Abdeckmasse höher sein muss als die Schleifenhöhe der Bonddrähte . Außerdem kann der Globtop nicht lokal begrenzt aufgetragen werden, was ebenfalls zu einem er¬ heblichen Raumbedarf führt .
Aus der Druckschrift DE 103 04 775 B3 ist ein Sensorsystem aus einem Biosensor in Chipkartenformat und einem Messgerät bekannt , bei dem die Abdichtung und die Medienführung das Messgerät übernimmt , wodurch das Dichtungsproblem umgangen wird bzw . auf das Messgerät verlagert ist .
Aufgabe der Erfindung ist es , ein Halbleitersensorbauteil mit geschützten Zuleitungen zu einem Sensorchip zu schaffen, bei dem das Dichtungsproblem verringert ist und das ohne Messge¬ rät voll funktionsfähig ist und chemische, biochemische, und/oder physikalische Analysen, wie ein multifunktionales Chiplabor, durchführen kann .
Gelöst wird diese Aufgabe mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche . Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen .
Erfindungsgemäß wird ein Halbleitersensorbauteil mit ge¬ schützten Zuleitungen geschaffen, wobei das Halbleitersensor- bauteil einen Sensorchip mit einer Sensorfläche auf seiner aktiven Oberseite aufweist . Der Sensorchip ist in einem zweiteiligen Gehäuse angeordnet . Das Sensorgehäuse weist ein teilweise den Sensorchip abdeckendes Gehäuseoberteil und ein den Sensorchip tragendes Gehäuseunterteil auf . Die Sensorflä- che des Sensorchips zwischen Gehäuseoberteil und Gehäuseun¬ terteil ist über mindestens eine Öffnung in dem Gehäuseoberteil und/oder Gehäuseunterteil mit der Umgebung verbindbar . Zwischen Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil ist eine Dich¬ tung angeordnet , welche die Sensorfläche umgibt und schützt und die Zuleitungen zu der Sensorfläche abdeckt . Dabei sind die Zuleitungen flache gedruckte metallhaltige pastierte Lei¬ terbahnen, die auf dem Gehäuseunterteil und dem Sensorchip und auf Übergangsbereichen aus unterschiedlichen Materialien angeordnet sind und die im abgedichteten Sensorbereich eine isolierende Abdeckung von wenigen Mikrometern Dicke aufweisen .
Dieses Halbleitersensorbauteil hat den Vorteil, dass die fla- chen Zuleitungen lokal begrenzt im Sensorbereich ohne hohe Auftragsdicke geschützt werden können, so dass sie für bei¬ spielsweise vollelektronische DNA-Sensoren oder für elektri¬ sche „Lab on a Chip" oder für μTAS (Micro Total Analysis Sys¬ tem) sowie für Gassensoren und chemische Sensoren geeignet sind, wobei zuverlässig Kurzschlüsse und Korrosion der Zulei¬ tungen vermieden werden . Andererseits kann für eine wirkungsvolle Dichtung ein Anpressdruck zwischen den beiden Gehäuseteilen aufgebracht werden, ohne dass die Zuleitungen beschä- digt werden . Die Dichtung kann folglich über den Anschlussbereich der Zuleitungen und um den Sensorbereich herum geführt werden, ohne die Funktion der geschützten Zuleitungen zu beeinträchtigen . Außerdem hat dieses Halbleitersensorbauteil den Vorteil, dass kein separates Messgerät erforderlich ist , um die Untersuchungen auf dem Sensorchip vorzunehmen, da die Funktionen des Messgerätes bereits in das Gehäuse mit integ¬ riert sind .
Zusammenfassend hat das Halbleitersensorbauteil die nachfol¬ genden Vorteile .
1. Zur Abdeckung und zum Schutz der Zuleitungen können Standardmaterialien, wie z . B . Polyimid, BCB, niedrig- viskose Globtop-Materialien oder Isolierlacke eingesetzt werden . Diese können im Sensorbereich direkt mit den zu messenden Flüssigkeiten in Berührung kommen, ohne dass es zu Reaktionen oder zu Kurzschlüssen der Zuleitungen kommt . Außerdem sind die meisten bekannten Passivie- rungsmaterialien hinreichend inert gegenüber den zur Anwendung und Untersuchung kommenden Fluiden . Die geringen Höhenunterschiede aufgrund der flachen Zuleitungen be¬ einflussen die Strömungsverhältnisse in der Messkavität des Gehäuses über dem Sensorbereich in vernachlässigbar geringem Maße .
2. Die schichtförmigen pastierten Zuleitungen in Form von Leiterbahnen können im Gegensatz zu Drähten druckbelastet werden, so dass im Bedarfsfall direkt auf den Zulei- tungen eine elastische Dichtung platziert werden kann .
3. Vollelektronische DNA-Sensoren haben wegen der seriellen Schnittstelle nur wenige Anschlüsse, deren Zuleitungen keine Widerstände im Milli-Ohm-Bereich aufweisen müssen . Es können somit sowohl die Zuleitungen als auch die Kontaktanschlussflächen auf dem Gehäuseunterteil mit der gleichen Technologie und in einem Schritt mit den Ver¬ bindungen zum Sensorchip hergestellt werden . Dabei kön- nen Versorgungszuleitungen breiter und somit niederohmi- ger als Signalzuleitungen dargestellt werden .
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Übergangsbereiche niveauausgleichende Kunststoffbrücken, auf denen die flachen Zuleitungen vom Material des Gehäuseunterteils auf das Halbleitermaterial des Sensorchips übergehen . Dabei wird in vorteilhafter Weise erreicht , dass die Zulei¬ tungen beliebig auf dem Gehäuseunterteil strukturiert und an- geordnet werden können und ständig auf einem stützenden Mate¬ rial aufliegen und nicht frei schwebend wie beispielsweise die Zuleitungen aus Bonddrähten angebracht sind .
Eine Dichtung kann vorzugsweise ein gummielastisches Folien- material aufweisen, das sich im Bereich der flachen Zuleitungen in vorteilhafter Weise gummielastisch den flachen Profilen der Zuleitungen anpasst . Derartiges gummielastisches Fo¬ lienmaterial für die Dichtung hat außerdem den Vorteil, dass die Umrisse des abzudichtenden Bereichs beliebig gestaltet werden können .
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Dichtung eine gummielastische strahlgedruckte Masse auf, die auf das Gehäuseunterteil aufgebracht ist und beim Zusammen- setzen des Gehäuses aus den beiden Gehäuseteilen die von dem zu untersuchenden Medium benetzten Gehäuseteile von den nicht zu benetzenden Gehäuseteilen abschirmt . Mit einer solchen strahlgedruckten Dichtungsmasse kann ebenfalls eine beliebige Formgebung der Dichtung erreicht werden .
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung haften die flachen Zuleitungen auf den unterschiedlichen Materialien des Gehäuseunterteils , der Kunststoffbrücken und des Sensorchips . Diese Adhäsion der flachen Zuleitungen zu den unterschiedli- chen Materialien des Halbleitersensorbauteils erleichtert den Zusammenbau und sichert eine zuverlässige elektrische Verbin¬ dung zwischen Kontaktanschlussflächen auf dem Gehäuseunterteil außerhalb des Sensorbereichs und den Kontaktflächen auf dem Halbleiterchip innerhalb des Sensorbereichs . Dabei weisen die flachen Zuleitungen eine Profildicke von wenigen Mikrometern auf . Die minimale Höhendifferenz , die durch die flachen Zuleitungen verursacht wird, erleichtert beim Zusammenbau der Gehäuseteile die Abdichtung derselben durch eine entsprechende elastische oder plastisch verformbare Dichtung .
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Zuleitungen strahlgedruckte Strukturen . Diese strahlgedruckten oder strahlgeschriebenen Strukturen können durch einen Strahldrucker, wie er beim Herstellen von Druckschriften als Tintenstrahldrucker eingesetzt wird, erzeugt werden . Dazu wird der metallhaltigen pastierten Masse für die Leiterbahnen der Zuführungen ein leicht verdampfendes Lö- sungsmittel zugemischt , um die Viskosität soweit zu verbes¬ sern, dass eine dünnflüssige, mittels Strahldrucktechnik auf¬ bringbare Flüssigkeit zur Verfügung steht , wobei nach dem Aufdrucken der Zuleitungen das Lösungsmittel verdampft und metallische pastierte Zuleitungen zurücklässt .
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die flachen Zuleitungen durch schablonengedruckte Strukturen dargestellt . Dafür kann die metallhaltige pastierte Masse der Leiterbahnen dickflüssiger bzw . zähviskoser ausgeführt wer- den . Da die isolierende Abdeckung der flachen Zuleitungen im abgedichteten Sensorbereich eine Dicke von nur wenigen Mikrometern aufweist , kann über diese Abdeckung hinweg eine dukti¬ le bzw . plastisch verformbare Dichtungsmasse gelegt werden, ohne die Effektivität der Abdichtung zu gefährden . Diese Ab- deckung ist aus einem Material, das gegenüber den zu untersu¬ chenden Medien im Sensorbereich resistent ist .
Für die Zuleitungen kann vorzugsweise ein Material eingesetzt werden, das als Metallpaste bekannt ist . Eine gut verarbeite- te und erprobte Metallpaste ist die Silbermetallpaste, die mittels Strahldrucktechnik oder Schablonendrucktechnik auftragbar ist . Darüber hinaus sind auch Metallpasten, die Kupfer, Gold, Paladium und/oder Aluminium enthalten, einsetzbar . Wie oben bereits erwähnt , kann das Halbleiterbauteil einen biochemischen Sensor, vorzugsweise einen DNA-Sensor, aufweisen, da ein ganzes Mikroanalysesystem zwischen den beiden Ge- häusehälften untergebracht werden kann . Im Falle des Mikro¬ analysesystems werden nebeneinander viele gegeneinander abgedichtete Sensorbereiche flächig angeordnet , wobei jeder der Sensorbereiche mindestens eine Öffnung an der Gehäuseobersei¬ te aufweist und eine Kavität oberhalb des Sensorbereichs be- sitzt , die über diese Öffnung mit einem zu analysierenden Probenmaterial aufgefüllt werden kann . Neben den fluiden Testmaterialien kann das Halbleitersensorbauteil auch einen Gassensor oder einen Drucksensor aufweisen, die physikalische Parameter der Umgebung prüfen .
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Gehäuseoberteil nicht nur eine Öffnung zum Befüllen der Kavität oberhalb des Sensorbereichs auf, sondern eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung, so dass Fluide über den Sensorbe- reich geführt werden können .
Das Gehäuse kann mittels Klemmvorrichtungen zusammengehalten werden, wobei entsprechende Klammern über beide Gehäuseteile, nämlich das Gehäuseoberteil und das Gehäuseunterteil, mit da- zwischen angeordneten Dichtungsteil klemmend fixieren . Diese Klemmung kann auch durch entsprechende Konstruktion von elastischen Elementen durch eine Schnappverbindung sichergestellt werden . Weiterhin ist es möglich, dass das Gehäuse außerhalb der Dichtung eine Klebstoffnaht aufweist , die vorzugsweise einen schrumpfenden Klebstoff besitzt . Das hat den Vorteil, dass beim Aushärten des Klebstoffs dieser schrumpft und somit den Anpressdruck für das Dichtungsteil zwischen dem Gehäuseoberteil und dem Gehäuseunterteil aufbringt . Die Anordnung dieser Klebstoffmassen außerhalb der Dichtung hat darüber hinaus den Vorteil, dass die sensible Sensorfläche vor Konta¬ minationen durch ausdampfende Lösungsmittel aus der Kleb¬ stoffmasse durch die dazwischen angeordnete Dichtung ge¬ schützt bleibt . Ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersensorbauteils mit einem Sensorchip und geschützten Zuleitungen weist die nachfolgenden Herstellungsschritte auf .
Zunächst wird ein Gehäuseunterteil und ein Gehäuseoberteil hergestellt . Anschließend wird ein Sensorchip mit Kontaktflä¬ chen in den Sensorbereich des Sensorchips im Gehäuseunterteil eingebracht . Nach dem Einbringen des Sensorchips werden Mate- rialbrücken zum Niveauausgleich und unter Auffüllen der Übergänge zwischen Sensorchip und Gehäuseunterteil hergestellt . Schließlich werden flache Zuleitungen zu den Kontaktflächen sowohl auf die Materialbrücke, als auch auf das Gehäuseunter¬ teil sowie auf den Sensorchip aufgebracht . Danach werden die flachen Zuleitungen im Bereich des Sensorchips durch Aufbringen einer isolierenden Abdeckung auf die flachen Zuleitungen geschützt . Anschließend kann das Gehäuseoberteil unter Ver¬ binden der beiden Gehäuseteile unter Zusammenpressen der Dichtung zwischen den Gehäuseteilen aufgebracht werden .
Dieses Verfahren ist mit Standardtechnologien durchführbar und für eine Massenproduktion geeignet , so dass preiswerte Halbleitersensorbauteile mit entsprechenden Sensorbereichen und umgebenden Gehäusen hergestellt werden können . Bei dem Herstellen des Gehäuseoberteils werden in einer bevorzugten
Durchführung des Verfahrens Einlass- und Auslassöffnungen für fluide Medien innerhalb des abgedichteten Bereichs in dem Ge¬ häuseoberteil und/oder Unterteil vorgesehen . Dabei können sich die Einlass- und Auslassöffnungen gegenüber liegend zum Sensorbereich erstrecken, um eine optimale Benetzung des gesamten Sensorbereichs in der Kavität des Gehäuses zu erzie¬ len .
Außerdem kann beim Einbringen des Sensorchips ein Klebstoff eingesetzt werden, der die Randseiten des Sensorchips zum Ni¬ veauausgleich benetzt und einen flachen Benetzungsmeniskus zu dem Gehäuseunterteil ausbildet . Ein derartiger Klebstoff hat den Vorteil, dass der Niveauausgleich zwischen der Oberseite des Halbleiterchips und der Oberseite des Gehäuseunterteils bereits durch den Klebstoff ausgeglichen wird und es vermie¬ den werden kann, dass ein zusätzliches Material als Kunst¬ stoffbrücke rund um den Halbleiterchip positioniert wird .
Sollte ein derartiger Niveauausgleich mittels einer Materialbrücke erforderlich werden, so wird dazu ein Dispersionsverfahren eingesetzt . Zum Aufbringen der flachen Zuleitungen kann entweder ein Strahldruck-, ein Dispense-, ein Tampon- oder ein Schablonendruckverfahren zum Einsatz kommen . Alle
Verfahren haben ihre Vor- und Nachteile und es ist vom jewei¬ ligen Anwendungszweck und der Präzision abhängig, welches der Verfahren zum Zuge kommt . Bei diesem Aufbringen der flachen Zuleitungen kann für Versorgungsleitungen eine größere Breite vorgesehen werden als für Signalleitungen . Diese breitere
Aufbringung kann sowohl mit dem Strahldruckverfahren als auch mit dem Schablonendruckverfahren erreicht werden .
Auch für das Aufbringen der isolierenden Abdeckung sind Druckverfahren einsetzbar, so dass für die Gesamtstruktur der Zuleitungen mit Abdeckung identische Technologien zum Einsatz kommen . Nach dem Aufbringen der Dichtung auf das Gehäuseunterteil kann dann ein schrumpfender Klebstoff außerhalb der Dichtung aufgebracht werden . Dies hat den Vorteil, dass die Gefahr einer Kontamination der Sensorfläche innerhalb des
Dichtungsbereichs vermieden wird und andererseits hat der o- ben bereits erwähnte schrumpfende Klebstoff den Vorteil, dass der Anpressdruck auf die Dichtung beim Aushärten des schrumpfenden Klebstoffs erzeugt wird, ohne dass zusätzliche Klemm- elemente das Gehäuseunterteil und das Gehäuseoberteil aufein¬ ander pressen müssen .
Anstelle einer Klebstofftechnik kann auch ein Ultraschallbonden erfolgen, wenn das Material der Gehäuseteile dafür geeig- net ist . Außerdem ist es möglich, die beiden Gehäuseteile aufeinander zu fügen mittels Löttechnik oder mittels Laserschweißen . Die Löttechnik wird dann vorteilhaft eingesetzt , wenn die Gehäuseteile aus Keramik sind und in der Fugennaht eine entsprechende lötbare Beschichtung vorbereitet ist . Die Laserschweißtechnik wird vorzugsweise für Gehäuseteile aus Kunststoff eingesetzt , um das Gehäuseoberteil mit dem Gehäu¬ seunterteil gasdicht zu verbinden . Um dabei entstehende Schweißgase am Beschichten des empfindlichen Sensorbereichs des Halbleiterchips zu hindern, wird vorzugsweise noch vor dem Laserschweißen die Dichtung eingesetzt .
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert .
Figur 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Halblei¬ tersensorbauteil einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Figur 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein
Halbleitersensorbauteil einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Figur 3 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine geschützte Zuleitung zu einem Sensorbereich eines Halbleitersensorbauteils einer dritten Ausführungsform der Erfindung .
Figur 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Halblei¬ tersensorbauteil 1 einer ersten Ausführungsform der Erfin- düng . Zum besseren Verständnis der Ausführungsform ist das
Gehäuseoberteil von dem Halbleitersensorbauteil 1 abgenommen worden . Eine strichpunktierte Linie 23 kennzeichnet den Um- riss des Gehäuseoberteils 9. Das Gehäuseunterteil 10 ist teilweise von dem Gehäuseoberteil 9 bedeckt , wenn dieses im Bereich der strichpunktierten Kontur auf das Gehäuseunterteil 10 aufgesetzt ist .
Der nicht von dem Gehäuseoberteil 9 bedeckte Bereich der O- berseite 25 des Gehäuseunterteils 10 weist eine Reihe von Kontaktanschlussflächen 24 auf, auf die extern zugegriffen werden kann . Von den Kontaktanschlussflächen 24 führen Zuleitungen 4 in Form von flachen gedruckten metallhaltigen pa- stierten Leiterbahnen 13 zu Kontaktflächen 21 auf der Sensor- fläche 6 des Sensorchips 5. Dabei überbrücken die Zuleitungen 4 einen Übergangsbereich 14 zwischen der Oberseite 25 des Gehäuseunterteils 10 und der Oberseite 7 des Sensorchips 5.
Der Sensorchip 5 ist in einer Aussparung 26 der Gehäuseunterseite 10 angeordnet und der Übergang 14 zwischen dem Gehäuse¬ unterteil 10 und der Oberseite 7 des Sensorchips 5 ist mit einer Kunststoffbrücke 15 aufgefüllt . Somit liegen die fla¬ chen Zuleitungen 4 zunächst auf dem Material des Gehäuseun- terteils 10 , das in dieser Ausführungsform der Erfindung aus Kunststoff hergestellt ist , und dem Material des Übergangsbe¬ reichs 14 , sowie dem Material der Oberseite 7 des Sensorchips 5. Das Material des Sensorchips 5 kann eine passivierende O- xidschicht aufweisen, in die Kontaktöffnungen eingelassen sind, so dass die Zuleitungen 4 das Halbleitermaterial des Sensorchips 5 kontaktieren . Demnach haftet das Material der flachen Zuleitungen 4 auf vier unterschiedlichen Materialien und gleicht gleichzeitig thermische Spannungen der Materia¬ lien gegeneinander im Bereich der Zuleitungen 4 derart aus , dass keine Unterbrechung der Zuleitungen 4 auftreten . Dazu ist das gedruckte metallhaltige pastierte Material ausrei¬ chend duktil und adhäsiv, so dass es die thermischen Ausdehnungsunterschiede der vier unterschiedlichen Materialien ohne Leitungsunterbrechung überbrücken kann .
Im Sensorbereich 16 werden die Zuleitungen 4 durch eine isolierende Abdeckung 17 geschützt , wobei die Dicke der isolie¬ renden Abdeckung 17 und die Dicke der flachen Zuleitungen 4 so gering sind, dass die Dichtung 12 über diesen Bereich ge- führt werden kann . Die Dichtung 12 umschließt einen Bereich, der die Sensorfläche 6 , Teile der Abdeckung 17 und darüber hinaus den Bereich von Öffnungen 11 im Gehäuseoberteil abdeckt , die als Einlassöffnung 18 und Auslassöffnung 19 dienen . Die Einlassöffnung 18 und die Auslassöffnung 19 sind di- agonal gegenüber liegend zur Sensorfläche 6 angeordnet , so dass gewährleistet ist , dass ein Fluid, welches in die Ein¬ gangsöffnung 18 eingeleitet wird und der Ausgangsöffnung 19 entnommen wird, die Sensorfläche gleichmäßig benetzen kann . Die Dichtung 12 kann strahlgedruckt konstruiert sein oder aus einer gummielastischen Folie bestehen, welche die geringen Höhendifferenzen, welche durch die isolierende Abdeckung 17 und die flachen Zuleitungen 4 entstehen, ohne Probleme dichtend überbrückt . Vor einem Aufbringen des Gehäuseoberteils 9 mit der Einlassöffnung 18 und der Auslassöffnung 19 wird rund um die Dichtung 12 ein Schrumpfklebstoff für eine Klebstoff¬ naht auf die Oberseite 25 des Gehäuseunterteils 10 aufge- bracht . Dieser Schrumpfklebstoff verbindet die Gehäuseober¬ seite 9 mit der Gehäuseunterseite 10 und sorgt für einen An¬ pressdruck auf die Dichtung 12 beim Aushärten des Schrumpfklebstoffes .
Figur 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Halbleitersensorbauteil 2 einer zweiten Ausführungsform der Erfindung . Auch bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäuse 8 zweiteilig und weist ein Gehäuseoberteil 9 und ein Gehäuseunterteil 10 auf, die durch eine Dichtung 12 eine Kavität 27 abdichten, die über eine Öffnung 11 mit einem zu untersuchenden flüssigen oder gasförmigen Medium gefüllt werden kann . Der Anpressdruck zwischen Gehäuseoberseite 9 und Gehäuseunterseite 10 auf die Dichtung 12 wird durch einen schrumpfenden Klebstoff, der in einer Klebstoffnaht 20 außer- halb der Dichtung 12 angeordnet ist , aufgebracht . Durch diese Anordnung wird eine Kontamination der Oberseite 7 des Sensorchips 5 im Bereich der Sensorfläche 6 vermieden . Die Leiterbahnen 13 gehen von Kontaktanschlussflächen 24 auf der Oberseite 25 des Gehäuseunterteils 10 aus und führen unterhalb der Klebstoffnaht 20 und über den Übergang 14 von dem Gehäu¬ seunterteil 10 zu dem Sensorchip 5. Somit kann durch eine einfache Konstruktion ein ganzes Mikrochemielabor aufgebaut werden, wozu ein Gehäuseunterteil 10 mit einer Vielzahl in Zeilen und Spalten angeordneter Sensorbereiche 16 vorgesehen ist .
Figur 3 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine geschützte Zuleitung 4 zu einem Sensorbereich 6 eines Sensor- Chips 5 eines Halbleitersensorbauteils 3 einer dritten Aus¬ führungsform der Erfindung . Zur elektrischen Verbindung der Zuleitung 4 mit dem Sensorchip 5 weist der Sensorchip 5 eine Kontaktfläche 21 auf . Der Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsformen besteht darin, dass in dem Gehäuseunterteil 10 keine Aussparung vorgesehen ist , in die der Sensorchip 5 eingelassen ist . Der Höhenunterschied zwischen der aktiven Oberseite 7 des Sensorchips 5 und der Oberseite 25 des Gehäu¬ seunterteils 10 wird durch eine Materialbrücke 22 bereitge- stellt , wobei im Übergangsbereich 14 ein Kunststoff 15 ange¬ ordnet ist , der die Randseite des Halbleiterchips 5 benetzt und einen flachen Meniskus auf der Oberseite 25 des Gehäuse¬ unterteils 10 ausbildet , so dass eine flache gedruckte me¬ tallhaltige Leiterbahn 13 von einer Verdrahtungsstruktur 28 zu der Kontaktfläche 21 in einer Dicke d als Zuleitung 4 auf¬ gebracht werden kann .
In dem kritischen Bereich der Zuleitung 4 beim Übergang auf den Sensorchip 5 wird die Zuleitung 4 durch eine isolierende Abdeckung 17 mit einer Dicke D von wenigen Mikrometern geschützt , so dass aggressive zu untersuchende Medien die Zu¬ leitung 4 nicht angreifen können . In dem Bereich der Abdeckung 17 wird ein entsprechendes Dichtelement angeordnet , das seinerseits derart duktil ist , dass es den Höhenunterschied zwischen der Oberseite 25 und der Oberseite der isolierenden Abdeckung 17 ausgleichen kann .

Claims

Patentansprüche
1. Halbleitersensorbauteil mit geschützten Zuleitungen ( 4 ) , wobei das Halbleitersensorbauteil ( 1 ) einen Sensorchip ( 5 ) , der eine Sensorfläche ( 6 ) auf seiner aktiven Oberseite ( 7 ) aufweist , und in einem zweiteiligen Gehäuse ( 8 ) , das ein den Sensorchip ( 5 ) teilweise abdeckendes Gehäuseoberteil ( 9) und ein den Sensorchip ( 5 ) tragendes Gehäuseunterteil ( 10 ) auf¬ weist , wobei die Sensorfläche ( 6 ) des Sensorchips ( 5 ) zwi- sehen Gehäuseoberteil ( 9) und Gehäuseunterteil ( 10 ) über min¬ destens eine Öffnung ( 11 ) in dem Gehäuseoberteil ( 9) und/oder in dem Gehäuseunterteil ( 10 ) mit der Umgebung verbindbar ist und zwischen Gehäuseober ( 9) - und Gehäuseunterteil ( 10 ) eine Dichtung ( 12 ) angeordnet ist , welche die Sensorfläche ( 6 ) um- gibt und schützt und die Zuleitungen ( 4 ) zu der Sensorfläche ( 6 ) abdeckt , wobei die Zuleitungen ( 4 ) flache gedruckte me¬ tallhaltige pastierte Leiterbahnen ( 13 ) sind, die auf dem Ge¬ häuseunterteil ( 10 ) und dem Sensorchip ( 5 ) und auf Übergangs¬ bereichen ( 14 ) aus unterschiedlichen Materialien angeordnet sind und im abgedichteten Sensorbereich ( 16 ) eine isolierende Abdeckung ( 17 ) von wenigen Mikrometern Dicke (D) aufweisen .
2. Halbleitersensorbauteil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass die Übergangsbereiche ( 14 ) niveauausgleichende Kunststoffbrü¬ cken ( 15 ) sind, auf denen die flachen Zuleitungen ( 4 ) vom Material des Gehäuseunterteils ( 10 ) auf das Halbleitermaterial des Sensorchips ( 5 ) übergehen .
3. Halbleitersensorbauteil nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet , dass die Dichtung ( 12 ) ein gummielastisches Folienmaterial auf¬ weist , das sich im Bereich der flachen Zuleitungen ( 4 ) gummielastisch dem flachen Profil der Zuleitungen ( 4 ) anpasst .
4. Halbleitersensorbauteil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass zwischen Gehäuseoberteil ( 9) und Gehäuseunterteil ( 10 ) eine gummielastische strahlgedruckte Dichtung ( 12 ) angeordnet ist .
5. Halbleitersensorbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die flachen Zuleitungen ( 4 ) auf den unterschiedlichen Materialien des Gehäuseunterteils ( 10 ) , der Kunststoffbrücken ( 15 ) und des Sensorchips ( 5 ) haften .
6. Halbleitersensorbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die flachen Zuleitungen ( 4 ) eine Profildicke (d) von wenigen Mikrometern aufweisen .
7. Halbleitersensorbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , dass die flachen Zuleitungen ( 4 ) strahlgedruckte Strukturen aufweisen .
8. Halbleitersensorbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7 , dadurch gekennzeichnet , dass die flachen Zuleitungen ( 4 ) schablonengedruckte Strukturen aufweisen .
9. Halbleitersensorbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die isolierende Abdeckung ( 17 ) ein gegenüber Testmedien im
Sensorbereich ( 16 ) resistentes Material aufweist .
10. Halbleitersensorbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die flachen Zuleitungen ( 4 ) eine Metallpaste vorzugsweise ei- ne Silber-, Kupfer-, Gold-, Paladium- und/oder eine Aluminiummetallpaste aufweisen .
11. Halbleitersensorbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Halbleitersensorbauteil ( 1 ) ein DNA-Sensor ist .
12. Halbleitersensorbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Halbleitersensorbauteil (2 ) einen biochemischen Sensor aufweist .
13. Halbleitersensorbauteil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Halbleitersensorbauteil ( 3 ) ein Mikroanalysensystem
(μTAS ) aufweist .
14. Halbleitersensorbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Halbleitersensorbauteil ( 1 ) einen Gassensor aufweist .
15. Halbleitersensorbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Halbleitersensorbauteil ( 1 ) einen Drucksensor aufweist .
16. Halbleitersensorbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Gehäuseoberteil ( 9) eine Einlassöffnung ( 18 ) und eine Auslassöffnung ( 19) für fluide Medien aufweist .
17. Halbleitersensorbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Gehäuseunterteil ( 10 ) eine Einlassöffnung ( 18 ) und eine Auslassöffnung ( 19) für fluide Medien aufweist .
18. Halbleitersensorbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass sowohl das Gehäuseoberteil als auch das Gehäuseunterteil An- Schlussöffnungen ( 18 , 19) aufweist .
19. Halbleitersensorbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Gehäuse ( 8 ) Klemmvorrichtungen aufweist , die das Gehäuse¬ oberteil und das Gehäuseunterteil ( 10 ) mit dazwischen ange¬ ordnetem Dichtungsteil ( 12 ) zusammenklemmen .
20. Halbleitersensorbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Gehäusehälften ( 9, 10 ) durch Schnappverbindungen gegeneinander fixiert sind .
21. Halbleitersensorbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Gehäuse ( 8 ) außerhalb der Dichtung ( 12 ) eine Klebstoff¬ naht (20 , ) die vorzugsweise einen schrumpfendem Klebstoff aufweist , die das Gehäuseoberteil ( 9) und das Gehäuseunter¬ teil ( 10 ) mit dazwischen angeordnetem Dichtungsteil ( 11 ) zu¬ sammenhält .
22. Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersensorbauteils (1 ) mit einem Sensorchip ( 5 ) und mit geschützten Zuleitungen (4 ) , wobei das Verfahren folgende Herstellungsschritte auf¬ weist : - Herstellen eines Gehäuseunterteils ( 10 ) und eines Gehäu¬ seoberteils ( 9) ;
- Einbringen eines Sensorchips ( 5 ) mit Kontaktflächen (21 ) in einen Sensorbereich ( 16 ) des Sensorchips ( 5 ) in dem Gehäu- seunterteil ( 10 ) ;
- Herstellen einer Materialbrücke (22 ) zum Niveauausgleich unter Auffüllen des Übergangs ( 14 ) zwischen Sensorchip ( 5 ) und Gehäuseunterteil ( 10 ) ;
- Aufbringen von flachen Zuleitungen ( 4 ) zu den Kontakt- flächen (21 ) auf die Materialbrücke (22 ) , das Gehäuseunterteil ( 10 ) und/oder den Sensorchip ( 5 ) ;
- Aufbringen einer isolierenden Abdeckung ( 17 ) auf die flachen Zuleitungen ( 4 ) im Bereich des Sensorchips ( 5 ) ;
- Aufbringen einer Dichtung ( 12 ) ; - Aufbringen des Gehäuseoberteils ( 9) und Verbinden beider Gehäuseteile ( 9 und 10 ) unter Anpressen der Dichtung ( 11 ) .
23. Verfahren nach Anspruch 22 , dadurch gekennzeichnet , dass beim Herstellen des Gehäuseoberteils ( 9) und/oder des Gehäu¬ seunterteils ( 10 ) Einlass- ( 18 ) und Auslassöffnungen ( 19) für fluide Medien innerhalb des abgedichteten Bereichs eingebaut werden .
24. Verfahren nach Anspruch 22 oder Anspruch 23 , dadurch gekennzeichnet , dass beim Einbringen des Sensorchips ( 5 ) ein Klebstoff eingesetzt wird, der die Randseiten des Sensorchips ( 5 ) zum Niveauaus¬ gleich benetzt und einen flachen Benetzungsmeniskus zu dem Gehäuseunterteil ( 10 ) ausbildet .
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24 , dadurch gekennzeichnet , dass zum Herstellen einer Materialbrücke (22 ) zum Niveauausgleich ein Dispensverfahren eingesetzt wird .
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 25 , dadurch gekennzeichnet , dass zum Aufbringen von flachen Zuleitungen ( 4 ) ein Strahldruckverfahren eingesetzt wird .
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 25 , dadurch gekennzeichnet , dass zum Aufbringen von flachen Zuleitungen ( 4 ) ein Schablonendruckverfahren eingesetzt wird .
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 25 , dadurch gekennzeichnet , dass zum Aufbringen von flachen Zuleitungen ( 4 ) ein Tampondruckverfahren eingesetzt wird .
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 28 , dadurch gekennzeichnet , dass beim Aufbringen von flachen Zuleitungen ( 4 ) Versorgungszuleitungen mit größerer Breite aufgebracht werden als Signalzu¬ leitungen .
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 29, dadurch gekennzeichnet , dass beim Aufbringen der isolierenden Abdeckung ( 17 ) ein Druckverfahren eingesetzt wird .
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 30 , dadurch gekennzeichnet , dass nach dem Aufbringen der Dichtung ( 12 ) auf das Gehäuseunterteil ( 10 ) ein schrumpfender Klebstoff außerhalb der Dichtung (12 ) aufgebracht wird .
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 31 , dadurch gekennzeichnet , dass das Verbinden beider Gehäuseteile ( 9, 10 ) mittels Klebetech¬ nik erfolgt .
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 31 , dadurch gekennzeichnet , dass das Verbinden beider Gehäuseteile ( 9, 10 ) mittels Klemmtech¬ nik erfolgt .
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 31 , dadurch gekennzeichnet , dass das Verbinden beider Gehäuseteile ( 9, 10 ) mittels Ultra¬ schallbonden erfolgt .
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 31 , dadurch gekennzeichnet , dass das Verbinden beider Gehäuseteile ( 9, 10 ) mittels Löttechnik erfolgt .
36. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 31 , dadurch gekennzeichnet , dass das Verbinden beider Gehäuseteile ( 9, 10 ) mittels Laser¬ schweißen erfolgt .
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 31 , dadurch gekennzeichnet , dass das Verbinden der beiden Gehäuseteile ( 9, 10 ) mittels Schnappverbindung erfolgt .
PCT/EP2006/050243 2005-01-20 2006-01-17 Halbleitersensorbauteil mit geschützten zuleitungen und verfahren zur herstellung desselben WO2006077210A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/795,594 US20080148861A1 (en) 2005-01-20 2006-01-17 Semiconductor Sensor Component Comprising Protected Feeders, and Method for the Production Thereof

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005002814.4 2005-01-20
DE102005002814A DE102005002814B3 (de) 2005-01-20 2005-01-20 Halbleitersensorbauteil mit geschützten Zuleitungen und Verfahren zur Herstellung desselben

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006077210A1 true WO2006077210A1 (de) 2006-07-27

Family

ID=36088444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2006/050243 WO2006077210A1 (de) 2005-01-20 2006-01-17 Halbleitersensorbauteil mit geschützten zuleitungen und verfahren zur herstellung desselben

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20080148861A1 (de)
DE (1) DE102005002814B3 (de)
WO (1) WO2006077210A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009001280A2 (en) * 2007-06-27 2008-12-31 Koninklijke Philips Electronics N.V. A method for the production of a microelectronic sensor device
DE102009015739A1 (de) * 2009-03-31 2010-10-07 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Aufnahme eines Sensors

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005035061A1 (de) * 2005-07-27 2007-02-01 Robert Bosch Gmbh Elektrische Kontakteinrichtung
DE102007057904A1 (de) * 2007-11-29 2009-06-04 Continental Automotive Gmbh Sensormodul und Verfahren zur Herstellung des Sensormoduls
DE102007057902A1 (de) * 2007-11-29 2009-06-04 Continental Automotive Gmbh Sensormodul und Verfahren zu seiner Herstellung
EP2366993A1 (de) * 2010-03-08 2011-09-21 Nxp B.V. Sensor und Verfahren zur Montage eines Sensors
US20150279814A1 (en) * 2014-04-01 2015-10-01 Zhuhai Advanced Chip Carriers & Electronic Substrate Solutions Technologies Co. Ltd. Embedded chips

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010026935A1 (en) * 1993-11-01 2001-10-04 Nanogen, Inc. Circuits for the control of output current in an electronic device for performing active biological operations
US6351390B1 (en) * 1996-12-17 2002-02-26 Laboratorium Fur Physikalische Elektronik Institut Fur Quantenelektronik Method for applying a microsystem or a converter on a substrate, and device manufactured accordingly
WO2002073153A2 (de) * 2001-03-09 2002-09-19 Siemens Aktiengesellschaft Modul für eine analyseeinrichtung, applikator als austauschteil der analyseeinrichtung und zugehörige analyseeinrichtung
US20040140549A1 (en) * 2002-03-28 2004-07-22 Fumio Miyagawa Wiring structure and its manufacturing method

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5637469A (en) * 1992-05-01 1997-06-10 Trustees Of The University Of Pennsylvania Methods and apparatus for the detection of an analyte utilizing mesoscale flow systems
US5385869A (en) * 1993-07-22 1995-01-31 Motorola, Inc. Semiconductor chip bonded to a substrate and method of making
US5492586A (en) * 1993-10-29 1996-02-20 Martin Marietta Corporation Method for fabricating encased molded multi-chip module substrate
US5864178A (en) * 1995-01-12 1999-01-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device with improved encapsulating resin
TW373308B (en) * 1995-02-24 1999-11-01 Agere Systems Inc Thin packaging of multi-chip modules with enhanced thermal/power management
US5895229A (en) * 1997-05-19 1999-04-20 Motorola, Inc. Microelectronic package including a polymer encapsulated die, and method for forming same
AU6151699A (en) * 1998-09-21 2000-04-10 Ramot University Authority For Applied Research And Industrial Development Ltd. Method, chip, device and system for effecting and monitoring nucleic acid accumulation
FR2784751B1 (fr) * 1998-10-20 2001-02-02 Mesatronic Boitier de logement d'une puce electronique a sondes biologiques
JP2001328331A (ja) * 2000-05-22 2001-11-27 Hiroshi Maehara インクジェット式印鑑
DE10304775B3 (de) * 2003-02-05 2004-10-07 Infineon Technologies Ag Messgerät für einen Biosensor in Chipkartenform und Messverfahren

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010026935A1 (en) * 1993-11-01 2001-10-04 Nanogen, Inc. Circuits for the control of output current in an electronic device for performing active biological operations
US6351390B1 (en) * 1996-12-17 2002-02-26 Laboratorium Fur Physikalische Elektronik Institut Fur Quantenelektronik Method for applying a microsystem or a converter on a substrate, and device manufactured accordingly
WO2002073153A2 (de) * 2001-03-09 2002-09-19 Siemens Aktiengesellschaft Modul für eine analyseeinrichtung, applikator als austauschteil der analyseeinrichtung und zugehörige analyseeinrichtung
US20040140549A1 (en) * 2002-03-28 2004-07-22 Fumio Miyagawa Wiring structure and its manufacturing method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MURATA K: "Super-fine ink-jet printing for nanotechnology", MEMS, NANO AND SMART SYSTEMS, 2003. PROCEEDINGS. INTERNATIONAL CONFERENCE ON JULY 20-23, 2003, PISCATAWAY, NJ, USA,IEEE, 20 July 2003 (2003-07-20), pages 346 - 349, XP010650489, ISBN: 0-7695-1947-4 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009001280A2 (en) * 2007-06-27 2008-12-31 Koninklijke Philips Electronics N.V. A method for the production of a microelectronic sensor device
WO2009001280A3 (en) * 2007-06-27 2009-04-09 Koninkl Philips Electronics Nv A method for the production of a microelectronic sensor device
DE102009015739A1 (de) * 2009-03-31 2010-10-07 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Aufnahme eines Sensors

Also Published As

Publication number Publication date
DE102005002814B3 (de) 2006-10-12
US20080148861A1 (en) 2008-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0994640B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Schaltungsanordnungen
EP1182432B1 (de) Flusssensor mit Gehäuse
WO2006077210A1 (de) Halbleitersensorbauteil mit geschützten zuleitungen und verfahren zur herstellung desselben
DE10014992C2 (de) Sensoranordnung
EP2038624B1 (de) Elektrisches bauelement mit einem sensorelement und verfahren zur verkapselung eines sensorelements
EP0927344B1 (de) Drucksensoreinheit, insbesondere für die kraftfahrzeugtechnik
DE102007003446B4 (de) Montagestruktur eines Drucksensorelements
WO2005047878A1 (de) Sensoranordnung mit mehreren potentiometrischen sensoren
DE102005056062A1 (de) Drucksensor und Verfahren zu dessen Herstellung
EP1805101A1 (de) Verfahren zum montieren von halbleiterchips und entsprechende halbleiterchipanordnung
DE69734039T2 (de) Vorrichtung mit zwei mikromechanischen Substraten für ein mikromechanisches System oder Teil eines mikromechanischen Systems und Verfahren zur Zusammensetzung zweier mikromechanischer Substrate
DE19522338B4 (de) Chipträgeranordnung mit einer Durchkontaktierung
EP2435797A2 (de) Sensorelement
DE4327560A1 (de) Verfahren zum Kontaktieren von Leiterbahnanordnungen und Kontaktanordnung
EP1204301B1 (de) Aufbau zur Bildung einer Eingangsschaltung zur Aufnahme und Verarbeitung eines elektrischen Signals
WO2016128244A1 (de) Elektronische komponente und verfahren zu deren herstellung
EP2844044A1 (de) Anlage und Verfahren zum Füllen von Löchern in einer Leiterplatte
DE3818191C2 (de)
WO2017129340A1 (de) Mikrofluidische flusszelle mit integrierter elektrode und verfahren zu ihrer herstellung
WO2000019178A2 (de) Druckgeber
DE19621227C2 (de) Sensorelement zum Nachweis von flüssigen, gasförmigen oder fluiden Substanzen
DE102016215411A1 (de) Rahmen für eine elektronische Schaltungsbaugruppe und elektronische Schaltungsbaugruppe
DE10260961A1 (de) Halbleitersensor mit frontseitiger Kontaktierung
DE3633565A1 (de) Verfahren zum aufbringen von ic's auf ein substrat aus isoliermaterial
DE102019206840A1 (de) Sensoranordnung zur Bestimmung eines Drucks eines fluiden Mediums

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11795594

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06704224

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 6704224

Country of ref document: EP