WO2023169904A1 - Mikromechanisches bauelement und entsprechendes herstellungsverfahren - Google Patents

Mikromechanisches bauelement und entsprechendes herstellungsverfahren Download PDF

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WO2023169904A1
WO2023169904A1 PCT/EP2023/055201 EP2023055201W WO2023169904A1 WO 2023169904 A1 WO2023169904 A1 WO 2023169904A1 EP 2023055201 W EP2023055201 W EP 2023055201W WO 2023169904 A1 WO2023169904 A1 WO 2023169904A1
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WO
WIPO (PCT)
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chip
main surface
cover
substrate
adhesion layer
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/055201
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Peter Baer
Dorothea Papathanassiou
Tobias HENN
Jan Stiedl
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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Publication of WO2023169904A1 publication Critical patent/WO2023169904A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • B81B7/0009—Structural features, others than packages, for protecting a device against environmental influences
    • B81B7/0025—Protection against chemical alteration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00777—Preserve existing structures from alteration, e.g. temporary protection during manufacturing
    • B81C1/00785—Avoid chemical alteration, e.g. contamination, oxidation or unwanted etching
    • B81C1/00793—Avoid contamination, e.g. absorption of impurities or oxidation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/02—Sensors
    • B81B2201/0264—Pressure sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2207/00—Microstructural systems or auxiliary parts thereof
    • B81B2207/01—Microstructural systems or auxiliary parts thereof comprising a micromechanical device connected to control or processing electronics, i.e. Smart-MEMS
    • B81B2207/012—Microstructural systems or auxiliary parts thereof comprising a micromechanical device connected to control or processing electronics, i.e. Smart-MEMS the micromechanical device and the control or processing electronics being separate parts in the same package

Definitions

  • the invention relates to a micromechanical component and a corresponding manufacturing method.
  • micromechanical sensor devices in particular silicon-based pressure sensors or microphones, which have a sensor chip and a circuit chip.
  • housings for micromechanical pressure sensors and microphones require open access to a detection area of the sensor chip, the detection area being formed, for example, by a membrane.
  • a detection area of the sensor chip being formed, for example, by a membrane.
  • One possible implementation is a so-called premold housing or mold-premold housing (MPM).
  • MPM mold-premold housing
  • the ASIC circuit chip is overmolded and at the same time a cavity is created during molding.
  • the micromechanical sensor chip is inserted into the cavity.
  • This design can be implemented with both SOIC (Small Outline Integrated Circuit) and LGA (Land Grid Array) packaging.
  • SOIC Small Outline Integrated Circuit
  • LGA Land Grid Array
  • DE 10 2009 002 376 A1 describes a multichip sensor module and a corresponding manufacturing method, for example for a sensor element and a corresponding ASIC circuit chip.
  • the electrical contacts of the components are arranged in different levels. After or during embedding in a cladding compound, a through contact is created to the contacts of the component located in the cladding compound. The components are then contacted in an electrically conductive manner.
  • the DE 10 2011 084 582 A1 discloses a micromechanical sensor device with a substrate, a circuit chip mounted on the substrate, a Mold packaging in which the circuit chip is packaged, wherein the mold packaging has a cavity above the circuit chip in which a sensor chip is provided, and wherein the mold packaging has a through hole within the cavity through which an electrical connection of the sensor chip to the substrate is guided.
  • This publication also discloses a corresponding manufacturing process.
  • Fig. 7 is a schematic cross-sectional view to explain a micromechanical sensor device and a corresponding manufacturing method according to the prior art of DE 102011 084 582 A1.
  • An ASIC circuit chip 2 is glued onto a substrate 1, for example a circuit board, and bond pads 30 on the main surface 2a are electrically connected to the circuit board 1 by bonding wires 3.
  • the ASIC circuit chip 2 is then overmolded with a molding compound 4, a cavity 5 being formed in the molding compound 4 by the molding tool.
  • the pressure sensor MEMS chip 6 is then glued into this cavity 5 and cast with a gel 7.
  • the pressure sensor MEMS chip 6 is also bonded to the circuit board 1 through a through hole in the cavity 5 using a bonding wire 3a.
  • Such pressure sensors are used in various applications (e.g. diesel particle filters, manifold air pressure, airbag, ).
  • a well-known problem for such mold packages is contamination in the mold compound, which can never be completely avoided during compound production. Contamination with substances or their reaction products, which can cause corrosion on the ASIC circuit chip 2, are particularly critical.
  • a relevant example of this are CaCl particles 20 in the mold compound, which in combination with the harsh environmental conditions in diesel particle filter applications (high temperatures and high moisture content, long operating times with active current supply). These can lead to field failures caused by corrosion with dentrite formation.
  • Fig. 8 is a schematic cross-sectional view for explaining an exemplary micromechanical sensor device and a corresponding manufacturing method with a modification to the prior art according to Fig. 7.
  • the top coat 10 is a casting compound that is dispensed onto the main surface 2a of the ASIC circuit chip 2 after the wirebond process and then thermally hardened.
  • the sensor is then molded in as in the standard process flow and the MPM housing is formed.
  • the main surface 2a of the ASIC circuit chip 2 is spatially separated from the molding compound 4 with the CaCl particles 20 by the top coat 10.
  • the requirement of the maximum permitted total component height of the MPM housing limits the mold coverage over the ASIC circuit chip 2 (typically approx. 300pm), and consequently also the maximum possible layer thickness of the top coat 10 ( ⁇ 160pm), which must be adhered to. so as not to disrupt the molding process.
  • top-coat casting compounds Due to the rheology of top-coat casting compounds, they cannot be dispensed as a homogeneous layer with a constant thickness over the ASIC circuit chip 2, but they typically form a dome-shaped cover. What is critical here is that the layer thickness of the top coat 10 on the chip edge, where the bond pads 30 to be protected are located on the main surface 2a, is very thin. However, reducing the layer thickness has a detrimental effect on the protective effect of Top-Coat 10.
  • top coat 10 A large number of different casting compounds for the top coat 10 were evaluated and assessed with regard to their protective effect against the formation of corrosion caused by mold contamination. It became apparent that none of the top coat options examined offered complete protection against corrosion. With the most suitable top coats, a time delay in the onset of corrosion failures compared to reference groups with unprotected ASIC circuit chips 2 was achieved in provocation tests (targeted application of contaminants on the main surface 2a before overmolding, subsequent active operation of the sensors in moisture storage), but after 1000 hours However, after active moisture storage, the failure rates of the top coat groups corresponded to those of the control groups.
  • top coat 10 The reason for the failures of the ASIC circuit chips 2 protected by top coat 10 is that the casting compounds do not adequately protect against the diffusion of mobile Cl ions from mold contamination to the main surface 2a in the presence of moisture.
  • top coat 10 as a diffusion barrier between the mold contaminants and the main surface 2a is therefore not sufficient.
  • the invention creates a micromechanical component according to claim 1 and a corresponding manufacturing method according to claim 8.
  • a chip diffusion barrier is provided on the functional chip, which protects the main surface of the functional chip from corrosion-promoting halogen ions from contaminant particles in the mold compound.
  • the main surface of the functional chip is covered with respect to the molding compound by a chip made of a suitable material, which prevents the diffusion of halogen ions from contaminant particles in the molding compound.
  • Suitable chip materials include, but are not limited to, silicon, glass, ceramic or plastic chips, which suppress the diffusion of halogen ions. The procedure according to the invention thus makes it possible to eliminate the said corrosion phenomena.
  • the method according to the invention can be implemented with the known molding tool, with only one additional step for applying the halogen diffusion-inhibiting chip being required.
  • implementation in the known process flow can be represented very easily.
  • the cover chips can be fitted with standard die-attach systems, for example, and is therefore extremely efficient, as more than 1000 sensors per hour can be manufactured with a single system.
  • the proposed arrangement can be designed to conform to the exemplary requirements described above regarding overall component height, ASIC mold coverage and minimum mold coverage of the protective barrier.
  • an 80pm thick silicon or glass cover chip can be used, which is applied to the ASIC with an 80pm thick FOW.
  • the 80pm FOW thickness is sufficient to embed the bond connections, and the total thickness of the protective arrangement consisting of the cover chip and FOW can be made sufficiently small at 160pm so as not to negatively influence the molding process.
  • the functional chip is a circuit chip, wherein the mold packaging has a cavity above the functional chip, in which a sensor chip is mounted, which in particular has a pressure sensor and/or a microphone and/or an acceleration sensor and/or a rotation rate sensor and/or has an optical sensor.
  • a sensor chip is mounted, which in particular has a pressure sensor and/or a microphone and/or an acceleration sensor and/or a rotation rate sensor and/or has an optical sensor.
  • the cover chip is attached to the main surface via an adhesion layer.
  • an adhesion layer In particular, a FOW or FOD technique, but also a dispensing technique with a liquid adhesion film, can be used.
  • the adhesion layer is made of a thermoplastic material.
  • the connection between the functional chip and the cover chip can be established using a thermal process.
  • the adhesion layer laterally surrounds the functional chip and extends to the substrate. In this way, all-round protection against halogen ions can be achieved.
  • the cover chip projects laterally beyond the functional chip. In this way, the covered area can be made larger and the barrier effect can be increased.
  • the cover chip has a cavity which surrounds the functional chip and which is attached to the substrate via an adhesion layer. This offers a special protective effect, especially with regard to the pressure load during the molding process.
  • 1 shows a schematic cross-sectional view to explain a micromechanical component and a corresponding manufacturing method according to a first embodiment of the present invention
  • 2 shows a schematic cross-sectional view to explain a micromechanical component and a corresponding manufacturing method according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 4 shows a schematic cross-sectional view to explain a micromechanical component and a corresponding manufacturing method according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 5 shows a schematic cross-sectional view to explain a micromechanical component and a corresponding manufacturing method according to a fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 6 shows a schematic cross-sectional view to explain a micromechanical component and a corresponding manufacturing method according to a fifth embodiment of the present invention
  • FIG. 7 shows a schematic cross-sectional view to explain a micromechanical sensor device and a corresponding manufacturing method according to the prior art.
  • Fig. 8 is a schematic cross-sectional view to explain an exemplary micromechanical sensor device and a corresponding manufacturing method with a modification to the prior art according to Fig. 7.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining a micromechanical component and a corresponding manufacturing method according to a first embodiment of the present invention.
  • reference number 1 designates a substrate, for example a circuit board, for the micromechanical component, in this case a pressure sensor device.
  • a circuit chip 2 is attached to the substrate 1 as a functional chip with a main surface 2a facing away from the substrate 1, for example by gluing, with one or more bond pads 30 being provided on the main surface 2a.
  • the bond pads 30 are connected to corresponding contacts (not shown) of the substrate 1 via a respective bonding wire 3.
  • a cover chip 15a is then attached to the main surface 2a of the circuit chip 2 as a diffusion barrier to the later mold packaging 4, which is formed from a chip material that has a diffusion-inhibiting effect on halogen ions located in the molding material 4.
  • chip material are silicon, glass, ceramics, plastic, etc.
  • the cover chip 15a is attached to the main surface 2a via an adhesion layer 14a, which is made of a thermoplastic material, the cover chip 14a already being applied to the main surface 2a together with the thermally softened adhesion layer 14a located thereon.
  • an adhesion layer 14a which is made of a thermoplastic material, the cover chip 14a already being applied to the main surface 2a together with the thermally softened adhesion layer 14a located thereon.
  • This can be achieved, for example, by previously heating the substrate 1 to an elevated temperature, for example 140 ° C.
  • the adhesion layer 14a is hardened to form a solid bond between the circuit chip 2 and the cover chip 15a.
  • cover chip 15a with the adhesion layer 14a underneath completely covers the main surface 2a of the circuit chip 2, with the lateral region of the circuit chip 2 being exposed.
  • a cover is also referred to as F0W (Film over Wire) cover.
  • a mold packaging 4, in which the circuit chip 2 is packaged together with the cover chip 15a, is then provided using a corresponding molding tool.
  • a cavity 5 is formed in the mold packaging 4 above the circuit chip 2 and spaced from the cover chip 15a, in which a sensor chip 6 is attached, in particular a pressure sensor and / or a microphone and / or an acceleration sensor and / or a rotation rate sensor and/or has an optical sensor.
  • the size of the cavity 5 can be determined by the molding tool. For example, a standard LGA mold press with insert in the tool can be used.
  • the sensor chip 6 is connected to a contact (not shown) on the substrate 1 by means of a bonding connection 3a through a through hole in the mold packaging.
  • passivation with a gel 7 is provided within the cavity 5.
  • a cover can be attached which has a through hole that enables external pressure access to the detection area of the sensor chip 6.
  • the cover chip 15a applied to the circuit chip 2 is virtually impenetrable for the diffusion of halogen ions in aqueous solution. It thus effectively protects the main surface 2a with the bond pads 30 against halogen ions washed out from particles in the mold compound and thus highly effectively suppresses corrosion caused by such mold contamination.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a micromechanical component and a corresponding manufacturing method according to a second embodiment of the present invention.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in that the cover chip 15b projects laterally beyond the circuit chip 2 and the adhesion layer 14b, which is connected to the cover chip 15b, laterally surrounds the circuit chip 2 and extends to the substrate 1. This can be achieved by pressing the circuit chip 2 into the adhesive layer 14b during the heated application of the cover chip 15b with the adhesion layer 14b, so that the latter completely encloses it.
  • a cover is also known as a FOD (Film over Die) cover.
  • the second embodiment is identical to the first embodiment.
  • 3a)-d) is an exemplary process step sequence for forming the FOW circuit chip cover according to FIG. 1.
  • a wafer W is provided for the cover chips, which is coated over the entire surface on its back with the adhesion layer 14a.
  • a saw film 50 is applied to the adhesion layer 14a.
  • the cover chips 15a are sawn out of the wafer W according to FIG. 3b) together with the corresponding area of the adhesion layer 14a, which can previously be ground back to the corresponding target thickness.
  • the cover chips 15a with the adhesion layer 14a are removed from the saw film 50 and transported to the circuit chip 2 to be protected, as shown in Fig. 3c).
  • the cover chips 15a are glued to the circuit chip 2 to be protected using “film-over-wire” (FOW) after the bonding process, and the FOW is thermally hardened, as shown in FIG. 3d).
  • FOW film-over-wire
  • the cover chips 15b are glued to the circuit chip 2 to be protected using “film-over-die” (FOD) after the bonding process.
  • FOD film-over-die
  • the cover chips 15b have a larger area compared to the circuit chip 2 to be protected and that the adhesion layer 14b has a greater thickness in order to completely laterally surround the circuit chip 2 to be protected to be able to embed.
  • 4 is a schematic cross-sectional view for explaining a micromechanical component and a corresponding manufacturing method according to a third embodiment of the present invention.
  • the cover chip 15c on the circuit chip 2 with a liquid adhesion layer 14c.
  • the liquid adhesion layer 14c is dispensed onto the main surface 2a.
  • the third embodiment is identical to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining a micromechanical component and a corresponding manufacturing method according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the fourth embodiment differs from the third embodiment in that the liquid adhesion layer 14d is dispensed over the main surface in such a way that the circuit chip 2 is completely laterally enclosed by it before the cover chip 15d is placed.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining a micromechanical component and a corresponding manufacturing method according to a fifth embodiment of the present invention.
  • a structured cover chip 15e with a rear cavity K can also be used in the fifth embodiment.
  • Cover chips 15e with such backside cavities K can be produced cost-effectively at the wafer level, for example by Deep Reactive Ion Etching (DRIE).
  • DRIE Deep Reactive Ion Etching
  • such a structured cover chip 15e is mounted with a liquid adhesion layer 14e previously dispensed on the substrate 1 as a cap over the circuit chip 2 to be protected.
  • the cap constructed in this way then protects the circuit chip 2 on all five molded sides against halogen ions from corresponding corrosive impurities in the mold compound.
  • the present invention can also be used, among other things, for microphones, acceleration sensors, optical sensors, yaw rate sensors, etc., which require external access to the outside world but must be protected against environmental influences.
  • the invention can also be used for circuit chip arrangements with or without a sensor chip with a different functional chip, i.e. not only for micromechanical sensor devices, but for any mold-packed micromechanical components with a functional chip.
  • a sensor chip with a different functional chip i.e. not only for micromechanical sensor devices, but for any mold-packed micromechanical components with a functional chip.
  • other functional chips include electromechanical or electrochemical functional chips.
  • a cover chip is described as an example for MPM packages to realize an in-package silicon diffusion barrier to protect application-specific integrated circuit chips (ASIC) from corrosive media.
  • ASIC application-specific integrated circuit chips
  • the arrangement for ASIC protection is not limited to MPM housings, but can be used in all mold and open cavity packages (e.g. microphone housings).

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Abstract

Die Erfindung schafft ein mikromechanisches Bauelement und ein entsprechendes Herstellungsverfahren. Das mikromechanische Bauelement ist ausgestattet mit einem Substrat (1), einem auf dem Substrat (1) angebrachten Funktionschip (2) mit einer dem Substrat (1) abgewandten Hauptoberfläche (2a), wobei auf der Hauptoberfläche (2a) ein oder mehrere Bondpads (30) vorgesehen sind, die über einen jeweiligen Bonddraht (3) auf das Substrat (1) gebondet sind, wobei auf der Hauptoberfläche (2a) oder oberhalb der Hauptoberfläche (2a) des Funktionschips (2) ein Abdeckchip (15a; 15b; 15c; 15d; 15e) als Diffusionsbarriere zur einer Moldverpackung (4) angebracht ist, welcher aus einem Chipmaterial gebildet ist, das diffusionshemmend auf in der Moldmasse (4) befindliche Halogenionen wirkt, wobei der Abdeckchip (15a; 15b; 15c; 15d; 15e) die Hauptoberfläche (2a) im Wesentlichen vollständig überdeckt; und der Moldverpackung (4), in welcher der Funktionschip (2) zusammen mit dem Abdeckchip (15a; 15b; 15c; 15d; 15e) verpackt ist.

Description

Beschreibung
Titel
Mikromechanisches Bauelement und entsprechendes Herstellungsverfahren
Die Erfindung betrifft ein mikromechanisches Bauelement und ein entsprechendes Herstellungsverfahren.
Stand der Technik
Obwohl auch beliebige mikromechanische Bauelemente anwendbar sind, werden die vorliegende Erfindung und die ihr zugrundeliegende Problematik anhand von mikromechanischen Sensorvorrichtungen, insbesondere Drucksensoren bzw. Mikrofonen auf Siliziumbasis erläutert, welche einen Sensorchip und einen Schaltungschip aufweisen.
Gehäuse für mikromechanische Drucksensoren und Mikrofone benötigen einen offenen Zugang zu einem Erfassungsbereich des Sensorchips, wobei der Erfassungsbereich beispielsweise durch eine Membran gebildet ist. Eine mögliche Realisierung ist ein sogenanntes Premold-Gehäuse bzw. Mold-Premold-Gehäuse (MPM). Bei letzteren wird der ASIC-Schaltungschip übermoldet und zugleich eine Kavität beim Molden erzeugt. In die Kavität wird der mikromechanische Sensorchip eingesetzt. Diese Bauform lässt sich sowohl mit SOIC(Small Outline Integrated Circuit)- als auch mit LGA(Land Grid Array)- Verpackungen realisieren. Vorteilhaft am Mold-Premold-Gehäuse im Vergleich zum reinen Premold-Gehäuse ist, dass der ASIC-Schaltungschip übermoldet und somit besser vor mechanischen und Umwelteinflüssen geschützt ist.
Die DE 10 2009 002 376 A1 beschreibt ein Multichip-Sensormodul und ein entsprechendes Herstellungsverfahren, beispielsweise für ein Sensorelement und einen entsprechenden ASIC-Schaltungschip. Die elektrischen Kontakte der Bauelemente sind in verschiedenen Ebenen angeordnet. Nach oder beim Einbetten in einer Umhüllmasse wird ein Durchkontakt zu den Kontakten des in der Umhüllmasse befindlichen Bauelements geschaffen. Anschließend werden die Bauelemente elektrisch leitend kontaktiert.
Die DE 10 2011 084 582 A1 offenbart eine mikromechanische Sensorvorrichtung mit einem Substrat, einem auf dem Substrat angebrachten Schaltungschip, einer Moldverpackung, in welcher der Schaltungschip verpackt ist, wobei die Moldverpackung eine Kavität oberhalb des Schaltungschips aufweist, in der ein Sensorchip vorgesehen ist, und wobei die Moldverpackung innerhalb der Kavität ein Durchgangsloch aufweist, durch das eine elektrische Verbindung des Sensorchips zum Substrat geführt ist. Ebenfalls offenbart diese Druckschrift ein entsprechendes Herstellungsverfahren.
Fig. 7 ist eine schematische Querschnittsansicht zur Erläuterung einer mikromechanischen Sensorvorrichtung und eines entsprechendes Herstellungsverfahrens gemäß dem Stand der T echnik der DE 102011 084 582 A1.
Auf ein Substrat 1 , z.B. eine Leiterplatte, wird ein ASIC-Schaltungschip 2 aufgeklebt und werden Bondpads 30 auf der Hauptoberfläche 2a durch Bonddrähte 3 elektrisch mit der Leiterplatte 1 verbunden. Anschließend wird der ASIC-Schaltungschip 2 mit einer Moldmasse 4 übermoldet, wobei durch das Moldwerkzeug eine Kavität 5 in der Moldmasse 4 geformt wird. In dieser Kavität 5 wird anschließend der Drucksensor-MEMS- Chip 6 aufgeklebt und mit einem Gel 7 vergossen. Beispielsweise wird der Drucksensor- MEMS-Chip 6 durch ein Durchgangsloch in der Kavität 5 ebenfalls mittels eines Bonddrahtes 3a auf die Leiterplatte 1 gebondet.
Derartige Drucksensoren kommen bei verschiedenen Anwendungen (z.B. Diesel- Partikelfilter, Manifold Air Pressure, Airbag, ...) zum Einsatz.
Ein bekanntes Problem für derartige Mold-Packages stellen Verunreinigungen im Mold- Compound dar, die sich in der Compound-Herstellung nie gänzlich vermeiden lassen. Besonders kritisch sind dabei Verunreinigungen mit Stoffen oder deren Reaktionsprodukten, die eine Korrosion an dem ASIC-Schaltungschip 2 hervorrufen können. Ein relevantes Beispiel hierfür sind CaCI-Partikel 20 im Mold-Compound, die im Zusammenspiel mit den harschen Umgebungsbedingungen in Diesel-Partikelfilter- Anwendungen (hohe Temperaturen und hoher Feuchtegehalt, lange Einsatzzeiten mit aktiver Bestromung). Diese können zu Feldausfällen verursacht durch Korrosion mit Dentriten-Bildung führen.
Es konnte gezeigt werden, dass die Feldausfälle durch CaCI-Verunreinigungen (CaCI- Partikel 20) in der Moldmasse verursacht werden, die sich während des Moldprozesses in der direkten räumlichen Umgebung der für Korrosion anfälligen Bondpads 30 anlagern. Durch Feuchte aus den CaCI-Partikeln 20 ausgelöste Cl-Ionen verursachen im aktiven Sensorbetrieb dann die Korrosion unter Ausbildung von Dentriten, die letztlich zum Bauteil-Ausfall führt.
Fig. 8 ist eine schematische Querschnittsansicht zur Erläuterung einer beispielhaften mikromechanischen Sensorvorrichtung und eines entsprechendes Herstellungsverfahrens mit einer Modifikation zum Stand der Technik nach Fig. 7.
Bei dieser Modifikation wurde versucht, durch ein Top-Coat 10 die anfällige Hauptoberfläche 2a des ASIC-Schaltungschips 2 räumlich von der Moldmasse 4 (und damit von möglichen Cl-haltigen Verunreinigungen) zu trennen und als Diffusionsbarriere die Hauptoberfläche 2a vor den Halogen-Ionen zu schützen.
Beim Top-Coat 10 handelt es sich um eine Vergussmasse, die auf die Hauptoberfläche 2a des ASIC-Schaltungschips 2 nach dem Wirebond-Prozess dispensiert und anschließend thermisch ausgehärtet wird. Anschließend wird wie im Standard- Prozessfluss der Sensor eingemolded und dabei das MPM-Gehäuse ausgebildet. Durch das Top-Coat 10 ist die Hauptoberfläche 2a des ASIC-Schaltungschips 2 räumlich von der Moldmasse 4 mit den CaCI-Partikeln 20 getrennt.
Die Anforderung der maximal erlaubten Gesamtbauteilhöhe des MPM-Gehäuses limitiert die Mold-Überdeckung über dem ASIC-Schaltungschip 2 (typischerweise ca. 300pm), und demzufolge auch die maximal mögliche Schichtdicke des Top-Coats 10 (<160pm), die eingehalten werden muss, um den Moldprozess nicht zu stören.
Bedingt durch die Rheologie von Top-Coat-Vergussmassen lassen sich diese nicht als homogene Schicht mit konstanter Dicke über den ASIC-Schaltungschip 2 dispensieren, sondern sie bilden typischerweise eine kuppelförmige Abdeckung aus. Kritisch ist dabei, dass die Schichtdicke des Top-Coat 10 am Chiprand, an dem sich die zu schützenden Bondpads 30 auf der Hauptoberfläche 2a befinden, sehr dünn ist. Eine Reduktion der Schichtdicke wirkt sich aber nachteilig auf die Schutzwirkung des Top-Coat 10 aus.
Es wurde eine große Anzahl verschiedener Vergussmassen für das Top-Coat 10 evaluiert und bezüglich ihrer Schutzwirkung gegen die Bildung von Korrosion durch Mold- Verunreinigungen bewertet. Dabei zeigte sich, dass keine der untersuchten Top-Coat- Optionen einen vollständigen Schutz gegen die Korrosion bietet. Mit am besten geeigneten Top-Coats wurde in Provokationsversuchen (gezieltes Aufbringen von Verunreinigungen auf der Hauptoberfläche 2a vor Übermolden, anschließender aktiver Betrieb der Sensoren in Feuchtelagerung) eine zeitliche Verzögerung des Einsatzes der Korrosionsausfälle gegenüber Referenzgruppen mit ungeschützten ASIC-Schaltungschips 2 erzielt, doch nach 1000h aktiver Feuchtelagerung stimmten die Ausfallraten der Top-Coat-Gruppen aber mit denen der Kontrollgruppen überein.
Ursächlich für die Ausfälle der durch Top-Coat 10 geschützten ASIC-Schaltungschips 2 ist dabei, dass die Vergussmassen in Anwesenheit von Feuchte nicht ausreichend gegen die Diffusion mobiler Cl-Ionen aus Mold-Verunreinigungen zur Hauptoberfläche 2a schützen.
Die Wirkung des Top-Coat 10 als Diffusionsbarriere zwischen den Mold-Verunreinigungen und der Hauptoberfläche 2a ist also nicht ausreichend. Der Grund hierfür liegt mutmaßlich in der Zusammensetzung der Top-Coat-Vergussmassen. Diese bestehen typischerweise hauptsächlich aus Silica-Fillern, die in einer Epoxidharz-Matrix (o.ä. organischen Matritzen) eingeschlossen sind. Es wird vermutet, dass die Harz-Matrix Diffusion von Cl- lonen bzw. anderen Halogen-Ionen nicht ausreichend unterdrückt.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung schafft ein mikromechanisches Bauelement nach Anspruch 1 und ein entsprechendes Herstellungsverfahren nach Anspruch 8.
Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Vorteile der Erfindung
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee beruht darin, dass auf dem Funktionschip eine Chip-Diffusionsbarriere vorgesehen wird, welche die Hauptoberfläche des Funktionschips vor korrosionsfördernden Halogenionen aus Verunreinigungs- Partikeln im Mold-Compound schützt. Zur Erzielung der Schutzwirkung wird also die Hauptoberfläche des Funktionschips gegenüber der Moldmasse durch einen Chip aus einem geeigneten Material abgedeckt, welcher die Diffusion von Halogenionen aus Verunreinigungs-Partikeln in der Moldmasse unterbindet. Geeignete Chip-Materialien sind dabei z.B., aber nicht ausschließlich, Silizium-, Glas-, Keramik- oder Kunstoffchips, welche die Diffusion von Halogenionen unterdrücken. Die erfindungsgemäße Vorgehensweise ermöglicht somit, die besagten Korrosionsphänomene zu beseitigen.
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich mit dem bekannten Moldwerkzeug realisieren, wobei lediglich ein Zusatzschritt zum Aufbringen des Halogen- diffusuionshemmenden Chips erforderlich ist. Mit anderen Worten ist eine Implementierung in den bekannten Prozessablauf sehr einfach darstellbar.
Für die Herstellung der vorgeschlagenen Anordnung kommen ausschließlich etablierte Standard-Materialien und -Verfahren aus der Aufbau- und Verbindungstechnik zum Einsatz (z.B. Silizium- bzw. Glaswafer, Rückdünnen der Wafer durch Schleifen, Vereinzeln der Chips durch mechanisches Sägen, Montage der Chips mit FOW bzw. FOD mit Standard-Die-Attach-Prozessen) .
Die Bestückung der Abdeckchips kann beispielsweise mit Standard Die-Attach-Anlagen erfolgen und ist daher äußerst effizient, da mit einer einzelnen Anlage mehr als 1000 Sensoren / Stunde gefertigt werden können.
Die vorgeschlagene Anordnung kann konform mit den oben beschriebenen Beispielhaften Anforderungen bezüglich Gesamtbauteilhöhe, ASIC-Moldüberdeckung und minimaler Moldüberdeckung der Schutzbarriere gestaltet werden. Zum Einsatz kommen kann z.B. ein 80pm dicker Silizium- oder Glas-Abdeckchip, der mit einem 80pm dicken FOW auf dem ASIC aufgebracht wird. Die 80pm FOW-Dicke ist ausreichend, um die Bondverbindungen einzubetten, und die Gesamtdicke der Schutzanordnung aus Adeckchip und FOW ist mit 160pm ausreichend klein gestaltbar, um den Moldprozess nicht negativ zu beeinflussen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist der Funktionschip ein Schaltungschip, wobei die Moldverpackung eine Kavität oberhalb des Funktionschips aufweist, in der ein Sensorchip angebracht ist, welcher insbesondere einen Drucksensor und/oder ein Mikrofon und/oder einen Beschleunigungssensor und/oder einen Drehratensensor und/oder einen optischen Sensor aufweist. Derartige Sensorvorrichtungen lassen sich durch die Erfindung besonders robust gestalten.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist der Abdeckchip über eine Adhäsionsschicht auf der Hauptoberfläche angebracht. Insbesondere ist dafür eine FOW- oder FOD-Technik, aber auch eine Dispensiertechnik mit einem flüssigen Adhäsionsfilm anwendbar.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Adhäsionsschicht aus einem thermoplastischen Material hergestellt. So lässt sich die Verbindung zwischen dem Funktionschip und dem Abdeckchip mittels eines thermischen Verfahrens herstellen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung umgibt die Adhäsionsschicht den Funktionschip lateral und erstreckt sich bis zum Substrat. So lässt sich ein allseitiger Schutz gegen Halogenionen erzielen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung steht der Abdeckchip lateral über den Funktionschip über. So lässt sich die abgedeckte Fläche größer gestalten und die Barrierenwirkung erhöhen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist der Abdeckchip eine Kaverne auf, welche den Funktionschip umgibt, und welche über eine Adhäsionsschicht auf dem Substrat angebracht ist. Dies bietet eine besondere Schutzwirkung, insbesondere auch hinsichtlich der Druckbelastung beim Moldprozess.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsformen mit Bezug auf die Figuren erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht zur Erläuterung eines mikromechanischen Bauelements und eines entsprechendes Herstellungsverfahrens gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht zur Erläuterung eines mikromechanischen Bauelements und eines entsprechendes Herstellungsverfahrens gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3a)-d) eine beispielhafte Verfahrensschrittsequenz zum Bilden der FOW- Schaltungschipabdeckung nach Fig. 1 ;
Fig. 4 eine schematische Querschnittsansicht zur Erläuterung eines mikromechanischen Bauelements und eines entsprechendes Herstellungsverfahrens gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 eine schematische Querschnittsansicht zur Erläuterung eines mikromechanischen Bauelements und eines entsprechendes Herstellungsverfahrens gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 eine schematische Querschnittsansicht zur Erläuterung eines mikromechanischen Bauelements und eines entsprechendes Herstellungsverfahrens gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 eine schematische Querschnittsansicht zur Erläuterung einer mikromechanischen Sensorvorrichtung und eines entsprechendes Herstellungsverfahrens gemäß dem Stand der Technik; und
Fig. 8 eine schematische Querschnittsansicht zur Erläuterung einer beispielhaften mikromechanischen Sensorvorrichtung und eines entsprechendes Herstellungsverfahrens mit einer Modifikation zum Stand der Technik nach Fig. 7.
Ausführungsformen der Erfindung In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente.
Fig. 1 ist eine schematische Querschnittsansicht zur Erläuterung eines mikromechanischen Bauelements und eines entsprechendes Herstellungsverfahrens gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Substrat, z.B. eine Leiterplatte, für das mikromechanische Bauelement, vorliegend eine Drucksensorvorrichtung.
Auf dem Substrat 1 wird ein Schaltungschip 2 als Funktionschip mit einer dem Substrat 1 abgewandten Hauptoberfläche 2a beispielsweise durch Kleben angebracht, wobei auf der Hauptoberfläche 2a ein oder mehrere Bondpads 30 vorgesehen sind. Die Bondpads 30 werden über einen jeweiligen Bonddraht 3 mit entsprechenden (nicht dargestellten) Kontakten des Substrats 1 verbunden.
Anschließend erfolgt ein Anbringen von einem Abdeckchip 15a auf der Hauptoberfläche 2a des Schaltungschips 2 als Diffusionsbarriere zur späteren Moldverpackung 4, welcher aus einem Chipmaterial gebildet ist, das diffusionshemmend auf in der Moldmasse 4 befindliche Halogenionen wirkt. Beispiele für ein derartiges Chipmaterial sind Silizium, Glas, Keramik, Kunststoff etc.
Bei dieser ersten Ausführungsform wird der Abdeckchip 15a über eine Adhäsionsschicht 14a auf der Hauptoberfläche 2a angebracht, welche aus einem thermoplastischen Material hergestellt ist, wobei der Abdeckchip 14a bereits zusammen mit der darauf befindlichen, thermisch erweichten Adhäsionsschicht 14a auf die Hauptoberfläche 2a aufgebracht und wird. Dies läßt sich beispielsweise dadurch erreichen, dass das Substrat 1 zuvor auf eine erhöhte Temperatur gerächt wird, z.B. 140 °C. Nach dem Aufbringen erfolgt eine Aushärtung der Adhäsionsschicht 14a zur Bildung eines festen Verbundes von Schaltungschip 2 und Abdeckchip 15a.
Schließlich überdeckt der Abdeckchip 15a mit der darunterbefindlichen Adäsionsschicht 14a die Hauptoberfläche 2a des Schaltungschips 2 vollständig, wobei der laterale Bereich des Schaltungschips 2 freiliegt. Eine derartige Abdeckung wird auch als F0W(Film over Wire)-Abdeckung bezeichnet. Danach erfolgt das Vorsehen einer Moldverpackung 4, in welcher der Schaltungschip 2 zusammen mit dem Abdeckchip 15a verpackt ist, mittels eines entsprechenden Moldwerkzeugs.
Weiterhin wird bei dieser Ausführungsform in der Moldverpackung 4 eine Kavität 5 oberhalb des Schaltungschips 2 und beabstandet vom Abdeckchip 15a gebildet, in welcher ein Sensorchip 6 angebracht wird, der insbesondere einen Drucksensor und/oder ein Mikrofon und/oder einen Beschleunigungssensor und/oder einen Drehratensensor und/oder einen optischen Sensor aufweist. Die Größe der Kavität 5 lässt sich durch das Moldwerkzeug bestimmen. Beispielsweise kann eine Standard-LGA-Moldpresse mit Einsatz im Werkzeug eingesetzt werden.
Dann wird der Sensorchip 6 mittels einer Bondverbindung 3a durch ein Durchgangsloch in der Moldverpackung mit einem (nicht dargestellten) Kontakt auf dem Substrat 1 verbunden.
Schließlich wird innerhalb der Kavität 5 eine Passivierung mit einem Gel 7 vorgesehen. Optionalerweise kann in einem weiteren Prozessschritt ein Deckel angebracht werden, welcher ein Durchgangsloch aufweist, das einen externen Druckzugang zum Erfassungsbereich des Sensorchips 6 ermöglicht.
Der auf den Schaltungschip 2 aufgebrachte Abdeckchip 15a ist quasi-undurchdringbar für die Diffusion von Halogenionen in wässriger Lösung. Er schützt damit die Hauptoberfläche 2a mir den Bondpads 30 wirksam gegen von aus Partikeln im Mold- Compound ausgewaschenen Halogenionen und unterdrückt damit hochwirksam die Korrosion durch derartige Mold-Verunreinigungen.
Fig. 2 ist eine schematische Querschnittsansicht zur Erläuterung eines mikromechanischen Bauelements und eines entsprechendes Herstellungsverfahrens gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass der Abdeckchip 15b lateral über den Schaltungschip 2 übersteht und die Adhäsionsschicht 14b, welche mit dem Abdeckchip 15b verbunden ist, den Schaltungschip 2 lateral umgibt und sich bis zum Substrat 1 erstreckt. Dies läßt sich dadurch erreichen, dass beim erwärmten Aufbringen des Abdeckchip 15b mit der Adhäsionsschicht 14b der Schaltungschip 2 in die Adhäsionsschicht 14b eingedrückt wird, so dass letztere ihn vollständig umschließt. Eine derartige Abdeckung wir auch als FOD(Film over Die)-Abdeckung bezeichnet.
Ansonsten ist die zweite Ausführungsform identisch zur ersten Ausführungsform.
Fig. 3a)-d) ist eine beispielhafte Verfahrensschrittsequenz zum Bilden der FOW- Schaltungschipabdeckung nach Fig. 1.
Gemäß Fig. 3a) wird ein Wafer W für die Abdeckchips bereitgestellt, der auf seiner Rückseite mit der Adhäsionsschicht 14a ganzflächig beschichtet ist. Auf der Adhäsionsschicht 14a wird eine Sägefolie 50 aufgebracht.
Die Abdeckchips 15a werden gemäß Fig 3b) zusammen mit dem entsprechenden Bereich der Adhäsionsschicht 14a aus dem Wafer W ausgesägt, der zuvor auf die entsprechende Zieldicke zurückgeschliffen werden kann.
Mittels eines Greifwerkzeuges Z werden die Abdeckchips 15a mit der Adhäsionsschicht 14a von der Sägefolie 50 abgenommen und zum zu schützenden Schaltungschip 2 transportiert, wie in Fig. 3c) gezeigt.
Bei der in Fig. 1 beschriebenen Anordnung werden die Abdeckchips 15a mittels „film- over-wire“ (FOW) auf dem zu schützenden Schaltungschip 2 nach dem Bondprozess aufgeklebt, und der FOW wird thermisch ausgehärtet, wie in Fig. 3d) gezeigt.
Bei der in Fig. 2 beschriebenen Anordnung werden die Abdeckchips 15b mittels „film- over-die“ (FOD) auf dem zu schützenden Schaltungschip 2 nach dem Bondprozess aufgeklebt. Die einzige Unterschied zum Verfahren nach Fig. 3a)-d) besteht darin, dass die Abdeckchips 15b eine größere Fläche im Vergleich zum zu schützenden Schaltungschip 2 aufweisen und dass die Adhäsionsschicht 14b eine größere Dicke aufweist, um den zu schützenden Schaltungschip 2 vollständig lateral umschlossen einbetten zu können. Fig. 4 ist eine schematische Querschnittsansicht zur Erläuterung eines mikromechanischen Bauelements und eines entsprechendes Herstellungsverfahrens gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Alternativ besteht gemäß Fig. 4 auch die Möglichkeit, den Abdeckchip 15c mit einer flüssigen Adhäsionsschicht 14c auf dem Schaltungschip 2 zu montieren. Die flüssige Adhäsionsschicht 14c wird dazu auf die Hauptoberfläche 2a dispensiert.
Diese Möglichkeit kann z.B. zum Einsatz kommen, wenn bei einem Zulieferer aus logistischen Gründen kein FOW oder FOD verfügbar ist, oder sich diese aufgrund produktspezifischer Anforderungen aus anderen Gründen nicht einsetzen lassen. Zu beachten ist bei diesem Ansatz jedoch, dass die Abdeckchip-Bestückung mit einer präzisen Höhenkontrolle erfolgen muss, um die Bondverbindungen nicht zu beschädigen.
Ansonsten ist die dritte Ausführungsform identisch zur ersten Ausführungsform.
Fig. 5 ist eine schematische Querschnittsansicht zur Erläuterung eines mikromechanischen Bauelements und eines entsprechendes Herstellungsverfahrens gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform dadurch, dass die flüssige Adhäsionsschicht 14d derart über die Hauptoberfläche dispensiert wird, dass der Schaltungschip 2 komplett lateral von ihr umschlossen wird, bevor der Abdeckchip 15d aufgesetzt wird.
Ansonsten ist die vierte Ausführungsform identisch zur dritten Ausführungsform.
Fig. 6 ist eine schematische Querschnittsansicht zur Erläuterung eines mikromechanischen Bauelements und eines entsprechendes Herstellungsverfahrens gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Anstelle der bisherigen beschriebenen Ausführungsformen, bei denen ein flacher Abdeckchip 15a-d die Hauptoberfläche 2a schützt, kann bei der fünften Ausführungsform auch ein strukturierter Abdeckchip 15e mit einer Rückseitenkavität K zum Einsatz kommen. Abdeckchips 15e mit solchen Rückseitenkavitäten K können auf Wafer-Level z.B. durch Deep Reactive Ion Etching (DRIE) kostengünstig erzeugt werden.
Bei der in Fig. 6 gezeigten Anordnung wird ein solcher strukturierter Abdeckchip 15e mit einer zuvor auf dem Substrat 1 dispensierten flüssigen Adhäsionsschicht 14e als Kappe über dem zu schützenden Schaltungschip 2 montiert. Die derart aufgebaute Kappe schützt dann den Schaltungschip 2 auf allen fünf ummoldeten Seiten gegen Halogenionen aus entsprechenden korrosiven Verunreinigungen im Mold-Compound.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt. Insbesondere sind die genannten Materialien und Topologien nur beispielhaft und nicht auf die erläuterten Beispiele beschränkt.
Obwohl vorstehend in Bezug auf einen Drucksensor beschrieben, lässt sich die vorliegende Erfindung u.a. auch für Mikrofone, Beschleunigungssensoren, optische Sensoren, Drehratensensoren usw. verwenden, welche einen externen Zugang zur Außenwelt benötigen, aber gegen Umwelteinflüsse geschützt sein müssen.
Allgemein ist die Erfindung auch für Schaltungschipanordnungen mit oder ohne Sensorchip mit einem anderen Funktionschip anwendbar, also nicht nur für mikromechanische Sensorvorrichtungen, sondern für beliebige moldverpackte mikromechanische Bauelemente mit einem Funktionschip. Beispiele für andere Funktionschips sind unter anderem elektromechanische oder elektrochemische Funktionschips.
Bei den obigen Ausführungsformen wird die Verwendung eines Abdeckchips als zur Realisierung einer In-Package- Silizium-Diffusionsbarriere zum Schutz anwendungsspezifischer integrierter Schaltungschips (ASIC) vor korrodierender Medien exemplarisch für MPM-Gehäuse beschrieben. Die Anordnung zum ASIC-Schutz ist aber nicht auf MPM-Gehäuse limitiert, sondern kann in allen Mold- und Open-Cavitiy-Packages (z.B. Mikrofongehäusen) zum Einsatz kommen.

Claims

Ansprüche
1. Mikromechanisches Bauelement mit: einem Substrat (1); einem auf dem Substrat (1) angebrachten Funktionschip (2) mit einer dem Substrat (1) abgewandten Hauptoberfläche (2a), wobei auf der Hauptoberfläche (2a) ein oder mehrere Bondpads (30) vorgesehen sind, die über einen jeweiligen Bonddraht (3) auf das Substrat (1) gebondet sind; wobei auf der Hauptoberfläche (2a) oder oberhalb der Hauptoberfläche (2a) des Funktionschips (2) ein Abdeckchip (15a; 15b; 15c; 15d; 15e) als Diffusionsbarriere zur einer Moldverpackung (4) angebracht ist, welcher aus einem Chipmaterial gebildet ist, das diffusionshemmend auf in der Moldmasse (4) befindliche Halogenionen wirkt; wobei der Abdeckchip (15a; 15b; 15c; 15d; 15e) die Hauptoberfläche (2a) im Wesentlichen vollständig überdeckt; und der Moldverpackung (4), in welcher der Funktionschip (2) zusammen mit dem Abdeckchip (15a; 15b; 15c; 15d; 15e) verpackt ist.
2. Mikromechanisches Bauelement nach Anspruch 1, wobei der Funktionschip (2) ein Schaltungschip ist, wobei die Moldverpackung (4) eine Kavität (5) oberhalb des Funktionschips (2) aufweist, in der ein Sensorchip (6) angebracht ist, welcher insbesondere einen Drucksensor und/oder ein Mikrofon und/oder einen Beschleunigungssensor und/oder einen Drehratensensor und/oder einen optischen Sensor aufweist.
3. Mikromechanisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Abdeckchip (15a; 15b; 15c; 15d) über eine Adhäsionsschicht (14a; 14b; 14c; 14d) auf der Hauptoberfläche (2a) angebracht ist.
4. Mikromechanisches Bauelement nach Anspruch 3, wobei die Adhäsionsschicht (14a;
14b) aus einem thermoplastischen Material hergestellt ist.
5. Mikromechanisches Bauelement nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Adhäsionsschicht (14a; 14b; 14c; 14d) den Funktionschip (2) lateral umgibt und sich bis zum Substrat (1) erstreckt.
6. Mikromechanisches Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Abdeckchip (15b) lateral über den Funktionschip (2) übersteht.
7. Mikromechanisches Bauelement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Abdeckchip (15e) eine Kaverne (K) aufweist, welche den Funktionschip (2) umgibt, und über eine Adhäsionsschicht (14e) auf dem Substrat (1) angebracht ist.
8. Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements mit den Schritten:
Bereistellen von einem Substrat (1);
Anbringen von einem Funktionschip (2) auf dem Substrat (1) mit einer dem Substrat (1) abgewandten Hauptoberfläche (2a), wobei auf der Hauptoberfläche (2a) ein oder mehrere Bondpads (30) vorgesehen sind;
Bonden der Bondpads (30) über einen jeweiligen Bonddraht (3) auf das Substrat (1);
Anbringen von einem Abdeckchip (15a; 15b; 15c; 15d; 15e) auf der Hauptoberfläche (2a) oder oberhalb der Hauptoberfläche (2a) des Funktionschips (2) als Diffusionsbarriere zur Moldverpackung (4), welcher aus einem Chipmaterial gebildet ist, das diffusionshemmend auf in der Moldmasse (4) befindliche Halogenionen wirkt, wobei der Abdeckchip (15a;
15b; 15c; 15d; 15e) die Hauptoberfläche (2a) im Wesentlichen vollständig überdeckt; und
Vorsehen einer Moldverpackung (4), in welcher der Funktionschip (2) zusammen mit dem Abdeckchip (15a; 15b; 15c; 15d; 15e) verpackt ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei in der Moldverpackung (4) eine Kavität (5) oberhalb des Funktionschips (2) gebildet wird, in der ein Sensorchip (6) angebracht wird, welcher insbesondere einen Drucksensor und/oder ein Mikrofon und/oder einen Beschleunigungssensor und/oder einen Drehratensensor und/oder einen optischen Sensor aufweist.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Abdeckchip (15a; 15b; 15c; 15d) über eine Adhäsionsschicht (14a; 14b; 14c; 14d) auf der Hauptoberfläche (2a) angebracht wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Adhäsionsschicht (14a; 14b) aus einem thermoplastischen Material hergestellt ist und der Abdeckchip (14a; 14b) zusammen mit der darauf befindlichen, thermisch erweichten Adhäsionsschicht (14a; 14b) auf der Hauptoberfläche (2a) angebracht wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Adhäsionsschicht (14c; 14d) in flüssiger Form auf die Hauptoberfläche (2a) dispensiert wird, der Abdeckchip (14c; 14d) darauf angeordnet wird und anschließend die Adhäsionsschicht (14c; 14d) ausgehärtet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Adhäsionsschicht (14a; 14b; 14c;
14d) derart gestaltet wird, dass sie den Funktionschip (2) lateral umgibt und sich bis zum Substrat (1) erstreckt.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 13, wobei der Abdeckchip (15b) derart gestaltet und angebracht wird, dass er lateral über den Funktionschip (2) übersteht.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei der Abdeckchip (15e) eine Kaverne (K) aufweist, welche derart gestaltet und angebracht wird, dass sie den Funktionschip (2) umgibt, wobei der Funktionschip (2) über eine Adhäsionsschicht (14e) auf dem Substrat (1) angebracht wird.
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