(57)【要約】  機械的に敏感な電子構成素子のための中空室を備えたハウジング、およびこのハウジングを製造するための方法  中空室ハウジング内に構成素子を気密に、かつ少ない応力で組み込むために、形状結合式に結合可能な２つのハウジング部分を設けることが提案されており、この場合、少なくとも１つのハウジング部分が、構成素子を受容する切欠を有している。構成素子自体は、導電性のホルダによって、切欠の領域内で自由に浮遊した状態で懸架されている。
2009512369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械的に敏感な電子構成素子（ＢＥ）のための中空室を備えた構成部分において、
第１のハウジング部分と第２のハウジング部分とを備えていて、前記第１のハウジング部分と前記第２のハウジング部分とが接合面を介して互いに堅固に結合されており、
第１のハウジング部分（ＧＴ１）内に設けられた切欠を備えていて、該切欠の底部に接続面が設けられていて、該切欠が中空室（ＨＳ）を形成して前記第２のハウジング部分によって閉鎖されており、
前記構成素子（ＢＥ）がチップを有していて、該チップが表面上に接点面を有しており、
前記構成素子が、弾性的または塑性変形可能な、導電性のホルダ（ＨＡ）によって前記中空室内に懸架されており、該ホルダが前記接点面のうちの１つを前記接続面のうちの１つに接続する、
ことを特徴とする、機械的に敏感な電子構成素子のための中空室を備えた構成部分。
【請求項２】
前記ホルダ（ＨＡ）が、引張応力および圧縮応力を弾性的にまたは可塑的に吸収することができる予備伸張部を有している、請求項１記載の構成部部分。
【請求項３】
前記ホルダ（ＨＡ）が、非線状に延在していて、湾曲されているか、または折り曲げられているか、またはスリットが付けられている、請求項１または２記載の構成部分。
【請求項４】
前記構成素子（ＢＥ）が、表面上に電気的な接点面（ＫＦ）を有するチップであって、該チップを介して、電気的または機械的にホルダに接続されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の構成部分。
【請求項５】
前記接続面（ＡＦ）がスルーコンタクト（ＤＫ）によって、ハウジング部分（ＧＴ）の外側ではんだ付け可能な接点（ＬＫ）に接続されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の構成部分。
【請求項６】
前記ホルダが、２つの領域間で、一方のハウジング部分（ＧＴ）の底部に対して平行に長手方向に延在しており、
前記ホルダがそれぞれ１つの第１の領域を介して、底部上に配置された電気的な接続面（ＡＦ）に接続されており、
前記ホルダが前記底部上でそれぞれ第２の領域に向かって上昇しており、
前記構成素子（ＢＥ）がその接点面を介して、前記底部と第２の領域との間にエアギャップが残存するように、ホルダのそれぞれ第２の領域に接続されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の構成部分。
【請求項７】
ハウジング部分の前記底部が複数の層より成るプリント基板として構成されており、該プリント基板が少なくとも複数のスルーコンタクトを有しており、これらのスルーコンタクトが、前記接続面（ＡＦ）を、反対側の表面のはんだ付け可能な接点（ＬＫ）に接続する、請求項６記載の構成部分。
【請求項８】
切欠を有するハウジング部分が、隆起するフレーム状の構造（フレーム）を有する台板によって形成されており、第２のハウジング部分が、前記フレーム上の載設された扁平なカバー層である、請求項１から７までのいずれか１項記載の構成部分。
【請求項９】
前記台板が、前記接続面とスルーコンタクトとはんだ付け可能な接点（ＬＫ）とを有している、請求項８記載の構成部分。
【請求項１０】
前記フレームは少なくともその表面側が金属より成っているか、または全体が金属より成っている、請求項８または９記載の構成部分。
【請求項１１】
前記台板と第２のハウジング部分とが、互いに独立したセラミック、ＬＴＣＣ，ガラス、シリコン、プラスチック、液晶のポリマー、プリント基板ラミネートまたはその他の回路担体を有している、請求項９または１０記載の構成部分。
【請求項１２】
前記カバー層と台板とが同じ材料より成っている、請求項８から１１までのいずれか１項記載の構成部分。
【請求項１３】
前記フレームの、前記中空室側の内側が金属被覆されている、請求項８から１２までのいずれか１項記載の構成部分。
【請求項１４】
前記台板の、フレーム内の環状領域が金属被覆されており、該金属被覆がこの環状領域から連続的にフレームの内側および、接合面を形成するフレームの上側に亘って延在している、請求項１３記載の構成部分。
【請求項１５】
前記カバー層が金属シートまたは金属被覆されたプラスチックシートより成っている、請求項８から１４までのいずれか１項記載の構成部分。
【請求項１６】
ハウジング部分が、前記接続面（ＡＦ）とスルーコンタクト（ＤＫ）とはんだ付け可能な接点（ＬＫ）とを有する底板であって、前記切欠を備えたハウジング部分が、前記底板上に被せ嵌められる金属製のキャップとして構成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の構成部分。
【請求項１７】
前記ハウジング部分（ＧＴ１，ＧＴ２）が、はんだガラス、はんだ、接着剤層（ＤＭ）または直接溶接によって、前記接合面に接続されている、請求項１から１６までのいずれか１項記載の構成部分。
【請求項１８】
構成素子（ＢＥ）が、ＳＡＷチップ、ＢＡＷチップまたはＭＥＭＳ構成素子である、請求項１から１７までのいずれか１項記載の構成部分。
【請求項１９】
前記構成素子（ＢＥ）が正確な周波数を有するまたは周波数を規定する構成部分として設計されていて、ＭＥＭＳ，ＳＡＷまたはＢＡＷ技術の共振器を有している、請求項１から１８までのいずれか１項記載の構成部分。
【請求項２０】
構成素子（ＢＥ）とハウジング部分（ＧＴ）との電気的な接続部のために必要な複数のホルダ（ＨＡ）が設けられているか、または構成素子とハウジング部分（ＧＴ）との間の純粋に機械的な接続部を形成する付加的なホルダ（ＨＡ）が設けられている、請求項１から１９までのいずれか１項記載の構成部分。
【請求項２１】
弾性変形可能または塑性変形可能なホルダ（ＨＡ）の他に付加的に、構成素子とハウジング部分（ＧＴ）との間の個別の機械的に堅固な接続部が設けられており、該接続部の横断面が、構成素子チップの面よりも小さい、請求項１から２０までのいずれか１項記載の構成部分。
【請求項２２】
中空室が気密にカプセル包囲されていて、内部に有機材料を有していない、請求項１から２１までのいずれか１項記載の構成部分。
【請求項２３】
２６０℃およびそれ以上の融点を有する材料だけを有している、請求項１から２２までのいずれか１項記載の構成部分。
【請求項２４】
機械的に敏感な電気構成素子（ＢＥ）のための中空室を備えた電気的な構成部分を製造するための方法において、
接合面で互いに合致し合うように構成され、かつ接合面で互いに結合されて、内部に中空室を形成するように、成形された２つのケーシング部分（ＧＴ１，ＧＴ２）を準備し、この場合、第１のハウジング部分に外部に取り付けられたはんだ付け可能な接点を設け、該接点を、スルーコンタクトを介して、前記第１のハウジング部分（ＧＴ１）の底部（ＢＯ）上の、前記中空室側に面した接点面に接続し、
第１のハウジング部分の底部上に犠牲層（ＯＳ）を被着し、かつ微細加工し、
微細加工された金属層を被着してホルダ（ＨＡ）を形成し、この場合、該ホルダ（ＨＡ）のそれぞれ１つの第１の領域が接点面に接続され、かつこの第１の領域から離れた第２の領域が、微細加工された犠牲層上に配置されるようにし、
構成素子を、前記ホルダの第２の領域に載設し、かつ接続し、
この接続前にまたは接続後に犠牲層を取り除き、この際に、構成素子に接続された、ホルダの領域と第１のハウジング部分の底部との間にエアギャップ（ＳＰ）を残す、
という方法段階を有することを特徴とする、機械的に敏感な電気構成素子（ＢＥ）のための中空室を備えた電気的な構成部分を製造するための方法。
【請求項２５】
第２のハウジング部分（ＧＴ２）を第１のハウジング部分（ＧＴ１）上に載せ、
前記２つのハウジング部分（ＧＴ１，ＧＴ２）を気密に結合する、請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
第１の大判状のハウジングウェーハを提供し、該ハウジングウェーハに前もって複数の切欠を形成しておき、
第２の大判状のハウジング部分（ＧＴＷ２）を提供し、
すべての切欠のためのホルダを、１回の共通の方法段階で切欠内に形成し、
構成素子（ＢＥ）を第１のハウジング部分ウェーハ（ＧＴＷ１）の切欠内に設置して、前記ホルダに固定し、
第１のハウジング部分ウェーハ（ＧＴＷ１）と大判状のハウジング部分（ＧＴＷ２）とを、前記切欠内で構成素子（ＢＥ）を包囲するように結合し、
結合されたハウジング部分（ＧＴＷ１，ＧＴＷ２）をそれぞれ１対形式で結合された第１のハウジング部分と第２のハウジング部分とに分けて、気密に包囲された、個別の構成素子（ＢＥ）、またはグループを形成する構成素子（ＢＥ）を有する構成部分を提供する、
請求項２４または２５記載の方法。
【請求項２７】
構成素子を少なくともシート材の形で処理し、この際に、構成素子を中間的に、この構成素子の電気的な接点面とは反対側の裏側を、正しい間隔を保って補助担体上に被着し、この補助担体を、構成素子とホルダとの結合後に再び取り除く、請求項２４から２６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２８】
ホルダ（ＨＡ）として微細加工された金属被覆（ＭＳ）をハウジングウェーハ（ＧＴＷ）または構成素子（ＢＥ）の表面に被着する、請求項２４から２７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２９】
ホルダ（ＨＡ）を、該ホルダ（ＨＡ）の上側または下側に形成され、かつ微細加工されるポリマー層によって補強する、請求項２４から２８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項３０】
構成素子（ＢＥ）をホルダ（ＨＡ）上に載せて、結合した後で、かつ第２のハウジング部分（ＧＴ２）を載せる前に、構成素子（ＢＥ）を電気的にテストし、そのテスト結果に基づいて調整プロセスを実施し、この調整プロセスにおいて、構成素子（ＢＥ）の特性を材料を被着するかまたは取り除くことによって変えて、目標値に調節する、請求項２４から２９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項３１】
犠牲層として、熱的に分解可能で、その際に固体の残滓を形成しない有機的な層を使用する、請求項２４から３０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項３２】
はんだ付けプロセスまたはボンディングプロセスと共に犠牲層の取り除きを実施し、犠牲層を取り除くことによって、構成素子をホルダを介して第１のハウジング部分（ＧＴ１）に結合する、請求項２４から３１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項３３】
請求項２２の変化例において犠牲層とホルダとを、接点面を支持する構成素子の前側に形成し、
構成素子を、犠牲層およびこの犠牲層上に部分的に設けられたホルダと共に、接続面上に載せ、
次いで犠牲層を取り除き、この際に、構成素子に接続された、ホルダの端部と、第１のハウジング部分の底部との間にエアギャップ（ＳＰ）を残す、請求項２４から３２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項３４】
ハウジング部分（ＧＴ）に、２つまたはそれ以上の同一のまたは異なる構成素子（ＢＥ９を、それぞれ同一の中空室内においてホルダに懸架させる、請求項２４から３３までのいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
質量負荷（Massenbelastung）に対しても、また緊張に対しても敏感で（弱い）、構成素子特性の変化を伴う相応の影響を受け易い、機械的に敏感な構成素子が存在する。このような構成素子のために、一般的な形式の中空ハウジングが必要とされ、この中空ハウジング内に構成素子を応力がかからないように挿入し、接触させる必要がある。
【０００２】
機械的に敏感な構成素子は、例えばＭＥＭＳ構成素子（mikroelektromechnisches System;マイクロエレクトロメカニカルシステム）等の機械的に可動な部分を有する構成素子である。音響波で作業する構成素子は、質量負荷に対して弱い。何故ならば、質量負荷は音響波を減衰するか、若しくはその伝播速度に影響を及ぼすか、または体積振動の共振周波数を変えることができるからである。緊締された圧電基板もそのエレクトロメカニカル特性が変化する。これは例えば音響波の速度、およびひいては音響波の速度に基づく周波数に影響を及ぼす。
【０００３】
特に、例えばＩＣのための、特にマイクロプロセッサのための所望の周波数例えばサイクル周波数を発生させるために用いられる、周波数を規定する構成素子において前記のような妨害は不都合である。このような構成素子においては、非常に小さい誤差公差が要求されるだけではなく、高い品質、低い雑音、僅かな経年変化、構成素子特性の低い温度係数および高い衝撃強度が必要とされる。周波数を規定する構成素子として、前記要求を満足のいく形式で満たすことができる振動クォーツ（Schwingquarze）が使用される。ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave;表面弾性波）およびＢＡＷ（Bulk Acoustic Wave；バルク弾性波）構成素子によって、特に高い周波数において、妨害の少ない共振器が得られる。この共振器は、勿論、周波数精度に関連して、機械的なストレスに対して同じ程度に弱い。
【０００４】
従来形式チップが埋め込まれている、２分割された中空室ハウジングが公知である。この公知の中空室ハウジングは内部にワイヤ接続部を備えていて、カバーまたはキャップによって閉鎖されるようになっている。このような構成素子チップおよびハウジングのための熱的に適合していない材料においては、構成素子の機能を部分的に敏感に妨害する熱的な緊張が発生する。
【０００５】
そこで本発明の課題は、製造が簡単で、機械的に敏感な構成素子を応力をかけずに組み込むことができるような、ストレスに弱く、かつ／または環境汚染に弱い構成素子のための新規なハウジングを備えた構成部分を提供することである。
【０００６】
この課題は、請求項１に記載した特徴を有する構成部分によって解決された。
【０００７】
本発明によれば、構成素子ハウジングとの間の堅固な結合部が省かれている、中空室と、該中空室内に配置された、機械的に敏感な電気構成素子とを備えた構成部分が提供されている。本発明によれば、第１のハウジング部分と第２のハウジング部分とから成る、２分割されたハウジングが提案されており、そのうちの少なくとも一方のハウジング部分が構成素子のための切欠を有していて、該切欠内に構成素子が挿入され、この第１のハウジング部分と第２のハウジング部分とは、互いに向き合う、適合する接合面を介して互いに堅固に結合されている。切欠の底部に接続面が設けられているのに対して、構成素子は、接続面に向いた接点面を有している。緊締ストレスを避けるために、接点面および接続面に接続されたホルダが設けられており、このホルダを介して、チップを包囲する構成素子が中空室内に固定され、電気的に接続されている。
【０００８】
ホルダは、弾性変形可能または塑性変形可能であって、従って、構成素子チップおよびハウジングの種々異なる熱的な伸張に基づいて構成素子に作用する力、または外部の機械的な影響によってハウジングに作用する力を吸収するのに適している。構成素子のチップに、ホルダの変形に抗する最大の力が作用する構成部分が得られる。これは、ホルダの適当な構成および寸法を介して正確に調節することができる。
【０００９】
有利な形式で、ホルダの固定箇所は、構成素子に一様に、またハウジングに一様に分配されているので、すべての方向から作用する力が同じ形式で吸収される。
【００１０】
本発明による構成部分は、構成素子チップとハウジングとが機械的に完全に連結解除されているので、ハウジングおよび構成素子チップのための材料選択を、それぞれ独立して行うことができる。特にハウジングのための材料を、構成素子チップの材料とは無関係に選択することができる。それに応じて、ハウジングの要求を満たす最適な材料、つまり十分な機械的強度を有し、加工がしやすく、場合によっては熱的なシールも可能な材料を使用することができる。２つのハウジング部分において、類似のまたは同じ熱的な膨張に関連して相互に材料を適合させる必要はない。何故ならば、２つのハウジング部分間の熱的な緊張は、構成素子チップに作用することはなく、従って、構成素子チップの妨害されない機能に影響を及ぼすことはない。
【００１１】
実施態様によれば、ホルダは、引張応力および圧縮応力を介して弾性的にまたは塑性的に吸収される幾何学的な（予備伸張部）を有している。これは、非線状に延在していて、単数または複数の空間方向で１回または複数回湾曲されているか、または折り曲げられているホルダによって得られる。ホルダはまた、帯材（シート）状の材料に、蛇行状（メアンダ状）に延在しているかまたは適当な長手方向および／または横方向に延在するスリットを有している。ホルダは、単数または複数の巻条を有する螺旋状に構成されていてもよい。これによって、ホルダのインダクタンスを調整するかまたは高めることができるか、若しくはインダクタンスをホルダ内に組み込むことができる。
【００１２】
ホルダは有利な形式で金属より成っているが、多層であってもよく、場合によっては、非導電性の層、被覆部またはその他の材料補強部を有していても良い。
【００１３】
本発明によって提案された構成部分は、ハウジングのために標準的な基板を使用することができ、この基板のために既存のテクノロジーを用いることができ、しかもコストの観点でみて最適化されている、という利点を有している。提案された構成部分は、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave;表面弾性波）、ＢＡＷ（Bulk Acoustic Wave；バルク弾性波）またはＭＥＭＳ（mikroelektromechnisches System;マイクロエレクトロメカニカルシステム）構造の、チップ構成素子、例えばセンサ、共振器またはフィルタ、或いは水晶発振器（Quarzschwinger）を収容するのに適している。構成素子は慣性センサとして構成されており、慣性センサにおいては、チップ質量およびホルダの剛性を規定することによって、それぞれの平行移動軸線または回転軸線における機械的な固有振動が調節される。従って、この固有振動を、検出しようとする帯域幅の外で規定することもできる。これによって、センサに用いた場合に、固有振動が励起されることは困難であって、センサの固有振動による妨害は避けられる。
【００１４】
構成素子チップを特に小さい応力でハウジング内に組み込むことによって、このような構成素子チップを緊張およびストレスに特に敏感に反応する部分に使用することができる。従って、特に有利には、構成素子チップは、周波数基準として用いられる振動器であってよい。この振動器は、有利な形式で、中空室内に気密にカプセル状に包囲されて、５００ＭＨＺより高い作業周波数において作業する。この場合、構成部分内にさらに１つの振動器を配置することができる。共振器（第１の構成素子）を振動回路（第２の構成素子）と共に同じハウジング内に配置したことによって、共振器と振動回路との、周波数を生ぜしめる接続が、ハウジングから途中で抜け出すことなしに、最短経路で案内される、という利点が得られる。有利な形式で、構成素子の接点も、２つの構成素子の接続時に最小の導体長さが必要とされるように、設けられるか若しくは配線される。
【００１５】
本発明により提案された構成は、移動電話、デジタルカメラ、チップカードまたはその他の機器において有利に使用することができる。このような機器において、ストレスがかからない状態でカプセル状に収容された構成素子がそれぞれの機器のために特に利点を提供する。
【００１６】
構成素子を懸架状態で、または浮遊状態で固定することは、ホルダによって得られる。このホルダは、２つの領域間で、有利な形式で非線状に延在するハウジング部分の一方の底部に対して平行に延在する長手方向寸法を有している。各ホルダは、第１のハウジング部分の底部上で、第１の領域を介して電気的な接続面に接続されている。ホルダの第２の領域は、前記底部に対して間隔を保って配置されていて、構成素子の接点面に接続されている。ホルダの大きさ（特に幅）は、場合によって補強された導体路の範囲内である。このような形式で、ハウジング部分の底部と構成素子との間にエアギャップが得られる。構成素子は、すべてのハウジング部分においてエアギャップを有しており、このエアギャプの大きさは、構成素子の予想される機械的な負荷に適合させることができる。さらに有利には、少なくとも一方のハウジング部分の切欠は、構成素子の外周面と切欠の内側縁部との間にできるだけ小さいエアギャップが残存するように、構成素子の底面に適合させることができる。できるだけ小さいエアギャップによって、Ｚ字方向つまり２つのハウジング部分の接続面に対して垂直な方向での不都合な機械的な共振が、エアギャップ内の空気の流れ抵抗によって緩衝され易くなる。有利な形式で、例えば、前記接続面に対して平行なエアギャップの横方向面は、構成素子面の５０％よりも小さく、有利には３０％よりも小さく構成されている。
【００１７】
第１のハウジング部分の底部上の接続面は、有利な形式で、スルーコンタクトを介して、このハウジング部分の外側ではんだ付け可能な接点に接続されている。この接点は、構成部分の外側接点、例えばＳＭＴ（surface mount technology；表面実装技術）接点を形成している。接続面は、底部上に別個に生ぜしめられた金属被覆であってよい。この金属被覆は、スルーコンタクト上に直接配置されている。また、場合によっては横断面に、より大きいスルーコンタクトを形成することも可能であり、これらのスルーコンタクトの端面が接続面として用いられる。また、第１のハウジング部分の底部上に載るホルダの領域を広げて、接続面として構成し、次いでこのようにして形成した接続面を、ハウジング部分の底部に開口するスルーコンタクトにオーバーラップさせることができる。
【００１８】
ハウジング部分が、少なくとも１つの内側に位置する微細加工された金属被覆面を備えた多層構造を有していれば、有利である。この金属被覆面は配線面として使用される。微細加工された金属被覆面に、キャパシタンス、インダクタンスおよび抵抗等の受動素子を形成することもできる。このために、有利には２つまたはそれ以上の、内側に位置する金属被覆面が設けられており、この金属被覆面によって、相応の受動素子がより簡単に実現できる。２つの誘電層間に配置された、内側に位置する金属被覆面によって、線状に第１のハウジング部分全体を通って達するスルーコンタクトの代わりに、種々異なる誘電層を通る、面でずらされた少なくとも２つのスルーコンタクトを接続することも可能である。
【００１９】
構成素子に受動的に接続された別の構成部材として、ホルダをインダクタンスとして構成してもよい。これは、比較的大きい長さ寸法によって促進される。
【００２０】
切欠を備えたハウジング部分は、台板および、この台板上に隆起するフレーム状の構造（＝フレーム構造）によって形成され、この場合、台板およびフレーム構造は、同じ材料または異なる材料より成っていてよい。少なくともフレーム構造は、その上縁部に平らな表面を有していて、この平らな表面上に、同様に平らな、または少なくとも接合面の領域が平らに構成された第２のハウジング部分が載っていて、それによって、フレーム構造および台板によって形成された切欠を中空に対して閉鎖することができる。
【００２１】
フレーム状の構造は、第１のハウジング部分の底部を形成する、十分に平らな基板上に後から被着することもできる。被着法としては、プリント法が適している。この場合、ポリマー材料またはセラミックおよび／または金属製の粒子で満たされたペーストが使用される。微細加工構造を電気的に形成することも可能である。フレームを、フォトリソグラフによってレジストシートから、特に直接的に微細加工可能なフォトレジスト層から形成する、という別の可能性もある。レジスト層は、塗料として、遠心分離、流し込み、浸漬または噴霧によって被着される。有利な形式で、レジスト層は、ドライフィルムとして例えば積層によって被着してもよい。特に湿気の拡散に対して密な、温度の安定したポリマーが、フレーム構造として適している。このような材料は、選択的に有利な形式で、芳香族の液晶ポリマー、いわゆる高性能熱プラスチック（Hochleistungsthermoplasten）、ポリアリールエーテルケトン(Polyaryletherketone)のクラスより成る重縮合（Polokondensate）、ポリスルホン（Polysulfone）、ポリフェニレンスルフィド（Polyphenylensulfid）、ポリフェニレンスルホン（Polyphenylethersulfon）、ポリエーテルスルホン（Polyethersulfon）、ポリエーテルケトン（Polyetherketon）またはポリエーテルエーテルケトン（Polyetheretherketon）より選択することができる。前記ポリマーの混合物も適している。これらの材料は、高い熱安定性の他に、比較的高い硬度を有している特徴がある。
【００２２】
微細加工（構造化、パターン形成）は、フォト技術又はレーザアブレーション（レーザ浸食）によって行われる。この場合、放射線源及び特にレーザによって走査露光が行われる。非金属製のフレームを、第１のハウジング部分の台板を形成する基板上に被着し、次いで、少なくとも接合面を形成する表面に金属被覆を施すようにしても有利である。これは、金属製の接合面が特に同様に金属製の第２の接合面に接続されている場合は、金属製の接合面によって、特に簡単に気密の接続を形成することができる、という利点を有している。この気密の接続によって、台板と、フレームと平らな第２のハウジング部分との間の中空室を気密に閉鎖することができる。
【００２３】
台板も、第２のハウジング部分も、互いに独立したセラミック材料、特にセラミック多層プレート、例えばＬＴＣＣ（low temerature cofired ceramics)又は（high temerature cofired ceramics）、ガラス、シリコン、プラスチック及び特に液晶ポリマー、プリント基板ラミネート又はその他の適当な回路担体を有することができる。例えばＭＩＤ成形部（Molded Interconnect Device）も適している。構成素子の応力の少ない懸架によって、台板とフレーム構造とから成る第１のハウジング部分と、第２のハウジング部分を形成するカバーとのために、それぞれの目的に合った最適な異なる材料を使用することができる。有利には、例えばカバーを金属シートより製造するか、又は金属被覆されたシート特に金属被覆されたプラスチックシートより製造することができる。金属シート又は金属被覆されたプラスチックシートより成るカバーは、下側の第１のハウジング部分の金属製の又は金属被覆された接合面と特に良好に接続することができる。
【００２４】
このような構成部分は、構成素子のために良好な電磁的遮蔽を有している。遮蔽をさらに改善するために、フレーム構造の内側並びに、フレーム構造の近傍で台板上において内方の中空室内に配置された縁部領域を金属被覆してもよい。このような形式で、ガス透過性のフレーム材料が設けられていても、中空室の気密な閉鎖に不都合な影響を及ぼすことはない。
【００２５】
中空室は、第２のハウジング部分内に設けてもよい。第２のハウジング部分は、その他の微細加工および特にスルーコンタクトを許容しないので、キャップおよび特に金属製のキャップとして構成することができ、次いでこの金属製のキャップは、有利には平らな第１のハウジング部分上若しくはこの第１のハウジング部分を形成する基板上に載せられる。金属製のキャップも良好な遮蔽を生ぜしめ、この遮蔽は、第１のハウジング部分上でキャップの下側の別の金属被覆によって補強される。
【００２６】
ハウジング部分内に形成された切欠若しくは、この切欠を制限する壁部は、基板（台板）の組み込まれた構成部分であってもよい。これによって、切欠若しくは壁部は、特に別の底板材料を被着するか若しくは微細加工することによって、基板に組み込むことができる。セラミック製の多層の台板を製造する際に、素材の状態の台板の例えば１つ又は複数の最上位に位置する層に、前記切欠を前もって形成しておくことができる。この素材の状態の台板が、積層および焼結後に、相応に成形された第１のハウジング部分を形成する。相応の可能性は、積層・プリント基板においても得られる。この場合も有利には、接合面、また仕切り壁、および切欠の底面の部分領域が金属被覆される。
【００２７】
第１および第２のハウジング部分において接合面に使用された材料に関連して、２つのハウジング部分を接続するための種々異なる方法が提供される。金属製の接合面は、はんだ付け、ボンディング又は溶接によって結合される。接合面のために使用された多くの無機材料のために、ガラスはんだが適している。接着剤は万能に使用することができる。
【００２８】
ホルダは、構成素子を、ハウジング部分におよびこのハウジング部分上に設けられた機械的および電気的な接続面に、電気的にかつ機械的に接続するために使用される。しかしながら、導電性の接続を形成するために、複数のホルダを設けるか、または付加的に、もっぱら構成素子を機械的に懸架するために用いられる電気的な接続部なしのホルダを設けてもよい。これによって、可動部の質量に関連して所望の剛性を与えることができ、固有振動を調節するために使用することができる。
【００２９】
また、構成素子と第１のハウジング部分の底部との間に機械的に堅固な結合部が設けられており、この結合部は、有利な形式で構成素子の中央に配置され、面状の狭い領域に制限されているので、この個別の堅固な結合部を介して、互いに遠ざけられている固定箇所において熱的な変形が生じることはない。このような個別の堅固な結合部によって、ホルダの機械的な頑丈さは小さくて済み、構成素子とハウジング部分との間のすべての結合がホルダを介して行われる場合の構成部分とは異なり、ホルダは僅かな力で変形に対抗できるように構成される、という利点が得られる。それによって、構成素子の固有振動も小さくすることができる。このような形式で、構成素子に、構成素子の機能に不都合な影響を及ぼす応力よりも小さい応力が作用するようになっている。
【００３０】
以下に、本発明、および本発明による構成部分を製造するための方法を、図示の実施例を用いて具体的に説明する。図示の実施例は概略的に示されていて、本発明を例示するためだけのものであるので、絶対的な寸法も相対的な寸法も示しているものではない。
【００３１】
図１は、本発明による構成部分の種々異なる実施例を示し、
図２は、第１実施例による構成部分の製造を示し、
図３は、第２実施例による構成部分の製造を示し、
図４は、第３実施例による構成部分の製造を示し、
図５は、ウェーハ上に形成された構成素子が、自動化された方法によってどのようにして、補助担体上で大きい間隔を保って個別化されるかを示す、
図１は、本発明による構成部分の種々異なる実施例の概略的な断面図を示す。図１Ａによれば、第１のハウジング部分ＧＴ１がフラットな回路担体を有しており、この回路担体は基板として用いられ、この基板上に構成素子ＢＥが配置され、また第２のハウジング部分ＧＴ２が載せられるようになっている。基板は、十分な機械的強度を有していて、電気的に絶縁された材料より成る少なくとも１つの層を有している。有利には、図１に示されているようも、少なくとも２つの誘電層ＤＳ１，ＤＳ２間に少なくとも１つの微細加工（構造化、パターン形成）された金属被覆面を有する多層の回路担体が配置されている。基板の下側に、はんだ付け可能な接点ＬＫが配置されており、この接点ＬＫは、コンタクトスルーＤＫを介して、また金属被覆面の金属被覆によって導電性のホルダＨＡに接続されている。ホルダＨＡは第１の領域を有しており、この第１の領域は、基板の表面上に載っている。これから離れた第２の領域は基板の表面上に僅かな間隔ｈを保って配置されている。ホルダＨＡは、第１の領域と第２の領域との間で有利な形式で線状（linear）ではなく、湾曲されかつ／または折り曲げられた形状で延在し、かつ／またはスリットを備えている。各ホルダの第２の領域に、電子構成素子ＢＥがその接点面（図示せず）を介して電気的に、かつ機械的に接続されている。場合によっては、この接続は、ホルダの第２の領域と電子構成素子ＢＥとの配置に配置されたはんだバンプ（例えばＳｎ，Ｐｂ，ＡｇまたはＡｕを備えたはんだ）、スタッドバンプ（例えばＡｕ）、はんだろうまたはこれと類似のものによって補助される。接続は、サーモソニック法または熱圧着法によって行われる。前記すべての接続法の組み合わせ、または等方性或いは異方性の伝導性を有する伝導接着剤も可能である。
【００３２】
図１Ａ：第１のハウジング部分ＧＴ１を形成する基板の表面上に、切欠を有する第２のハウジング部分ＧＴ２が載っていて、この切欠は例えば図示されているように、第２のハウジング部分ＧＴ２のほぼ一様な厚さの材料層によって包囲されている。この切欠は、構成素子がホルダと共に、キャップにぶつかることなしに前記切欠内に収納されるように、寸法設定されている。有利な形式でキャップは、金属製であって、例えば深絞りまたは圧刻成形されていて、基板の表面上に任意の固定法によって固定されている。有利な形式で、基板は金属製の接合面を有しており、この接合面上に、金属製のまたは金属被覆されたキャップがはんだ付け、溶接、ボンディングまたは接着されている。キャップの下に形成されていて、基板によって閉鎖されている中空室内に、構成素子ＢＥの敏感な微細構造部（微細加工部）を湿気または酸化に対して保護するために、保護ガス（不活性雰囲気）が入れられている。少なくともこの場合、および有利にはその他の場合にも、キャップのシールは基板に対して密閉されていて、つまり気密および水密である。付加的にまたは選択的に、湿気または有害なガス状の放出物を無害に凝縮させるために、中空室内にゲッターが入れられている。この中空室内にも負圧を形成することができる。
【００３３】
図１Ｂは、本発明の別の実施例を示しており、この場合、２つのハウジング部分は、台板ＢＰ若しくは基板としての平らな回路担体と、この回路担体上に載せられたフレーム（枠）状の構造体ＲＳと、この構造体ＲＳ上に載せられた、第２のハウジング部分ＧＴ２を成す平らな（扁平な）被覆層とを有している。基板とフレーム構造体とは、第１のハウジング部分を形成している。フレーム構造体は、後から、有利には構成素子ＢＥを設ける前に基板上に形成されるかまたは設けられる。第２のハウジング部分ＧＴ２の平らな層は、フレーム構造体上に載っていて、直接にまたはシール手段またははんだ手段（図示せず）を用いてフレーム構造体に接続されている。ハウジング底部を形成する基板は、第１実施例と同様に選択される。フレーム構造体は、有利には基板とは異なる別個の材料より製造されている。第２のハウジング部分ＧＴ２つまりカバー層のためには、原則として基板の材料と同じ材料が選択される。しかしながら第２のハウジング部分ＧＴ２のためには、微細加工されていない蓋としての機能だけが求められているので、第２のハウジング部分は有利な形式で一層式に金属によって形成されているか、または場合によって金属を貼り合わせて形成されている。銅、ニッケルまたはコバール並びに金属被覆されたプラスチックシートより成る例えば５０〜１００μｍの厚さの金属シートが可能である。
【００３４】
少なくとも、第２のハウジング部分がフレーム上に載っている接合面において、フレーム構造体が有利な形式で金属被覆されるので、結合法としてはんだ付けおよび溶接が可能である。少なくともこの接合領域内において、第２のハウジング部分またはフレーム構造体が薄い軟質はんだ層によって被覆される。有利な形式で、軟質はんだは、完成された構成部分をはんだ付けする際にはんだ結合部が再溶融して、電子回路内に侵入するのを避けるために、例えば明らかに２６０℃以上の比較的高い凝固点を有している。従って、鉛を含有するはんだ（勿論、これからは次第に使用が避けられるべきである）の他に、特にＡｕＳｎまたはガラスはんだが使用される。
【００３５】
選択的に、少なくとも４５０℃の規定された高い軟化点を有する硬質はんだを使用し、有利には熱極（Thermoden）または集束された光線またはレーザによって接合面の領域を局所的に加熱することによって、溶融させてもよい。
【００３６】
第３の可能性は拡散はんだ付け（Diffusinosloeten）である。この拡散はんだ付けにおいては、低い温度で溶融するはんだ（例えば厚さが数μｍのすず層）が高温で溶融する金属間化合物（例えばＣｕ３Ｓｎ）を形成しながら、事実上完全に金属の接合面（例えばＣｕより成る）と反応する。これによって、例えば３００℃の中温にも拘わらず、例えば６００℃までの温度に耐えられ、従って後のプロセスでもはや溶融しない、２つのハウジング部分の結合が得られる。
【００３７】
ホルダおよび構成素子、並びにこれらの互いの結合状態は、図１Ａに示されている。
【００３８】
図１Ｃは第３実施例を示しており、この第３実施例において、第１のハウジング部分ＧＴ１は、表面に配置された切欠がホルダＨＡと共に構成素子ＢＥを受容できるように、内実の、場合によってはモノリシック（単体）の材料より構成されている。図１Ｃには、底の領域にだけスルーコンタクトＤＫを有している第１のハウジング部分ＧＴ１を有する実施例が示されている。また、複数の誘電層より成る第１のハウジング部分を形成し、これらの誘電層内に少なくとも底部領域が微細加工された金属被覆面が組み込むことも可能である。この場合、図１Ａおよび図１Ｂに示されているように、個別の誘電層を通るスルーコンタクトは、互いにずらして配置することができる。ホルダＨＡは、第１のハウジング部分ＧＴ１の表面の切欠の底部上に直接設けられている。しかしながら、ホルダの下側で金属製の接続面を、第１のハウジング部分の底部若しくは上側面上に直接設けることも可能である。第２のハウジング部分ＧＴ２を形成するカバー層は、図１Ｂに示されているように構成されていてよい。
【００３９】
図１Ｄは、図１Ｂ（第２実施例）の変化実施例を成す第４実施例を示す。この構成部分も、ハウジングの台板ＢＰを成す基板と、この基板上に載っているフレーム構造体ＲＳと、このフレーム構造体ＲＳ上に載っている、第２のハウジング部分ＧＴ２を成すカバー層とを有している。図１Ｂの実施例とは異なり、この場合、ホルダは基板上の接続面ＡＦ上に載っているが、フレーム構造体の下側で切欠から突き出している。中空室の外側において、この接続面は、基板の外側縁部を越えて基板の下側まで延在する、導体路またはスルーコンタクトを介して、基板の下側に配置されたはんだ付け可能な接点ＬＫに接続されている。このような基板は、単層の回路担体のすべての利点、特に簡単な製造、気密な密閉の可能性を有している。
【００４０】
本発明による構成部分は、切欠内に複数の構成素子ＢＥを有していてよい。これらの構成素子ＢＥのうちの少なくとも１つは、その構成素子機能に関連してストレス（応力）に敏感である。この構成素子は、ＳＡＷ構成素子およびＢＡＷ構成素子において有利な形式で、下側のハウジング部分ＧＴ１に面した構成素子チップの表面上に配置された高感度の構成素子構造を有している。この構成素子は、内側に設けた微細構造部であってもよい、または第２のハウジング部分ＧＴ２に面した表面上に構成素子構造を有していてもよい。
【００４１】
第２のハウジング部分ＧＴ２に面した表面上に構成素子構造を有している場合、図１ｂ，１ｃ，１ｄの実施例においては、光線を透過する第２のハウジング部分ＧＴ２が設けられているので、光線に敏感なまたは光線を放射する構成素子はハウジング内にカプセル状に収容される。さらに、微細構造部を変更するために、透明なハウジング部分が光線をカプセル状に包囲された構成素子に作用させることが可能である。このような形式で、場合によっては電気的な接続をしゃ断するか、または構成素子を調整することができる。これは、特にカバー層を通って入射する光線による材料除去によって行うことができる。しかしながら原則として、別の箇所において材料を再び析出させるためのエネルギーをレーザ光線によって供給することも可能である。
【００４２】
以下に図２に示した第２実施例による構成部分の製造について説明する。この場合、この方法中における種々異なる方法段階が示されている。この方法では、大判状の回路担体、図示の実施例ではスルーコンタクトＤＫを有する、互いに入り込み合う複数の金属被覆面を備えた多層の基板ＢＰから始められている。この基板ＢＰの表面の接点面ＫＦが、下面のはんだ状の接点ＬＫに接続されている。基板は、特に基板ウェーハ若しくは大判状の基板であって、この基板上に複数の構成素子を互いに並んで取り付けることができる。この基板ウェーハ若しくは基板から、基板ウェーハを後で分離するか若しくは構成部分を個別化することによって、相応数のまたは少数の構成部分を形成することができる。
【００４３】
最初の段階で、基板ＢＰ上に、全面的な層としての犠牲層を、塗膜の形で有利には遠心分離、流し込み、浸漬または噴霧によって被着する。乾燥被膜を表面に貼り付けてもよい。
【００４４】
次の段階で、犠牲層ＯＳを、例えばフォト技術を用いて直接的にまたは間接的に微細加工することによってまたはレーザアブレーションを用いて微細加工（構造化）される。微細加工は、ホルダの次の箇所において行われる。つまり後から基板の表面に対して間隔を保って延在する、犠牲層の相応の層領域が形成される、ホルダの箇所において行われる。レーザアブレーションをスキャナーで露光する際に、基板の前もって検出された歪みが考慮される。このような歪みは、特に焼結の際にしばしばその寸法安定性を損なうセラミックにおいて発生する。図２Ａは、この方法段階における配置について示している。
【００４５】
次の段階で、まず、基板および犠牲層ＯＳの露出する表面上に全面的に金属被覆が被着され、次いで微細加工される。金属被覆を被着するために、湿式化学的な析出、ＰＶＤ，スパッタまたは蒸着が適している。次いで、この金属被覆が電気めっき的にまたは無電流で強化される。ホルダの金属化のための金属としては、例えば厚さが１μｍ〜５０μｍである銅、ニッケル、クロム、アルミニウム、チタン、銀またはパラジウムが適している。付加的に、金属被覆の下側に１μｍよりも薄い厚さを有する接着層が被着される。このために例えばチタン、ジルコニウム、ハフニウム、ウォルフラム（タングステン）、アタはクロムが適している。例えば接着層を全面的に被着し、次いで微細加工し、この微細加工された接着層を電気的に強化すれば有利である。また、全面的にベース層上にレジストを被着し、レジスト開口内に露出しているベース金属被覆を強化することによってレジスト構造部を電気的に離型することによって、金属被覆を形成することも可能である。ベース金属被覆を取り除いた後で、再び露出したベース金属被覆がエッチングによって取り除かれる。
【００４６】
このような金属被覆の微細加工は、基板の上側面の接続面ＡＦ上に載っている、金属被覆の第１領域と、犠牲層ＯＳの表面に沿ってガイドされる第２領域との間に、非線状（リニア状）のまたはスリットの付けられた、特に帯材状の区分（セクション）が形成されるように、行われる。微細加工は、ブリッジ等の非線状に成形された区分が犠牲層の層領域をガイドされるように行ってもよい。この際にこの区分の両端部が基板表面または接点面に接続されている。
【００４７】
ホルダの寸法は、使用された導体路の寸法範囲内、例えば厚さが１〜５０μｍで幅が１０〜２００μｍの寸法範囲内であるように設計される。典型的な構成素子としての共振器のための、例えば２×１×０．１ｍｍ３の寸法を有する標準的な石英チップ（Quarzchip）は、約０．５ｍｇの質量を有している。このチップのために、４つ〜６つのホルダが設けられる。この場合、電気的な接続部を有していない、純粋に機械的に固定するためだけのホルダを設けることも可能である。このような構成部分に１００００Ｇの加速度が作用すると、接続毎に、この構成部分に作用する、１０ｍＮの力が得られる。このような負荷は、適当に寸法設計された前記形式の接続部によって問題なく受容される。
【００４８】
次いで選択的に、はんだマスクＬＭが被着され、このはんだマスクＬＭによって、はんだに対する金属被覆の濡れ特性の変化が生じ、これによって後で行われるはんだ付け時のはんだ箇所を限定することができる。図２Ｂは、この方法段階における配置が示されている。
【００４９】
次の段階で、構成素子チップＢＥが微細加工されたホルダ上に載せられ、はんだ付けによって固定される。このために、構成素子チップは、その接点面上に予め完成されたはんだバンプ（Loetbump）またはスタッドバンプ（Studbump）ＢＵを有している。このはんだバンプまたはスタッドバンプＢＵによって、構成素子チップは、ホルダの完成済みの第２の領域が載せられる。このはんだバンプまたはスタッドバンプを、犠牲層ＯＳ上に載る、ホルダＨＡの第２の領域上に施すことも可能である。図２Ｃは、この載せる作業中の配置を示す。選択的に、構成素子を導体接着剤（Leitkleber）によってホルダに固定してもよい。
【００５０】
ウェーハ平面上にハウジングを形成するためには、基板若しくはこの基板上のホルダ上に載着しようとする所望数のホルダを補助担体上に載着するようにすれば有利である。次いで、補助担体は構成素子と共に、構成素子がホルダの切欠内に配置されるように、基板上に載せられる。補助単体としては例えば接着シートが使用される。
【００５１】
次いで、補助担体に固定された構成素子は、電気的におよび機械的にホルダに接続される。次いで、補助シートが取り除かれる。
【００５２】
周波数を規定する前記構成素子例えば高精度の共振器等の特に精確に作業する構成素子においては、第２のハウジング部分を載設する前の方法段階で構成素子の電気的な機能をテストすることが可能である。目標値とは異なるテスト結果に基づいて、トリミングプロセス（Trimmprozess）が実施される。次の段階で、犠牲層ＯＳが取り除かれる。これは溶解手段によって行われる。しかしながら有利には、犠牲層は、熱的に、分解、酸化、気化または昇華によって９９．９％以上ガス状の状態に移行可能である。このために例えば環状のポリオレフィンよりなるポリマーが適していて、たとえばこのような材料より成る犠牲層が加熱によって、３００℃より低い温度有利には１８０℃より低い温度に気化される。完全にガス状の生成物に分解する適当な化合物は、例えばノルボルネン（Polynorbornene）の物質クラス（Substanzklasse）に属する。加熱は、別個の段階として実施されるが、構成素子チップのはんだ付けをリフローはんだ付けで実施することも可能である。この際に同時にはんだ接続部を形成して犠牲層が取り除かれる。図２Ｄは、ホルダＨＡの第２の領域だけが、基板の表面上に小さい間隔を保って配置されていて、それによって約１μｍ〜５０μｍの間隔が保たれている配置を示している。これは、生ぜしめられた犠牲層の厚さにほぼ相当する。この場合、犠牲層を気化させるために必要な温度において、この時点で構成部分上に生ぜしめられたその他のすべての構成要素の強度または形状安定性が損なわれることはない。つまり、その他のすべての溶融温度および分解温度は、犠牲層の分解温度を上回っている。
【００５３】
次の段階で、切欠を備えた第２のハウジング部分ＧＴ２、特に前もって完成された金属製のキャップ（中空室を形成するために十分に大きい切欠を有している）が、基板上に載せられて、この基板上に固定される。第２のハウジング部分が少なくとも下側で金属性の層を有しているか、またはすべて金属より成っていれば、別の金属被覆ＷＭを台板ＢＰ上に固定するためにはんだ付けプロセスが用いられる。しかしながらまた、接合面の領域内で基板表面上に被着された相応の金属被覆に溶接することも可能である。図２Ｅは完成された構成素子を示している。
【００５４】
また、２つのハウジング部分の表面自体が、たとえばウェーハボンディング法によって接続されるようになっていれば、はんだ付け、接着手段またはシール手段を完全に省くことも可能である。しかも、２つのハウジング部分をいわゆるアンシュプレング技術（Ansprengtechnik）によって接合することも可能である。この場合も、付加的なシール手段は省くことができる。単に接合面を十分に滑らかに形成するだけでよい。
【００５５】
次に第２の実施例による構成部分の製造について図３を用いて説明する。２つの第１段階において、前記第１実施例におけるように、基板として用いられる回路担体ＢＰが、微細加工された犠牲層ＯＳを備えており、この犠牲層ＯＳ上に金属被覆が生ぜしめられ、微細加工される。この金属被覆は、後のＨＡに相当する。第１実施例とは異なり、もちろん、フレーム構造ＲＳが基板の表面上に、たとえば電気的におよび特に電気的な離型によって生ぜしめられる。このために、回路担体ＢＰには、製造業者によって予め、相応に微細加工されたベース金属被覆ＧＭが備えられており、このベース金属被覆ＧＭはフレーム構造に対してだけ厚くなっている。図３Ｃは、基板と、この基板上に被着されたフレーム構造ＲＳとを有する、完成された第１のハウジング部分を示す。
【００５６】
次の段階で、構成素子チップＢＥは、第１実施例と同様に、ホルダＨＡの第２領域上に載せられ（図３Ｄ）、この第２領域に接続される。この接続は、前記図２に示した実施例と同様にように行われる。次いで、有利な形式で熱的な段階によって犠牲層ＯＳが取り除かれ、この場合、ホルダＨＡの第２の領域が、基板ＢＰの表面に対して間隔を保ってエアギャップを維持しながら基板ＢＰ上に配置されている。次いで構成素子ＢＥは、ホルダを介して基板に接続されており、この場合、ホルダは、塑性変形および／または弾性変形を吸収するように構成されている。
【００５７】
図３Ｆ：金属製のフレーム構造ＲＳは、金属製の層を少なくとも含有する、扁平に構成された第２のハウジング部分によってカバーされ、この第２のハウジング部分に機械的に接続することができる。これは例えば錫を含有するはんだ層を介して、フレーム構造と第２のハウジング部分ＧＴ２との間で行われる。このはんだ層ＬＳは、例えば１０μｍの厚さであって、Ｓｎ層を含有している。
【００５８】
基板ＢＰも第２のハウジング部分ＧＴ２若しくは、この第２のハウジング部分ＧＴ２のために用いられたカバーも、有利には大判状であって、複数の中空室若しくは構成部分を有しているので、最後の段階でこれらの構成部分が個別化され、この際に、複数の中空室が閉じられた状態で維持されるように、一方側または両側から、ハウジング部分に切り込みが入れられる。ウェーハ平面上に形成された閉じたハウジングの個別化は、鋸引きによって、レーザ微細加工によってまたはフライス切削によって行われる。
【００５９】
図４には、第１実施例および第２実施例とは異なり、予め形成された切欠を備えた、第１のハウジング部分ＧＴ１を形成する基板が使用されている第４実施例による構成部分の製造法について示されている。この場合、犠牲層ＯＳおよび、これによって微細加工されたホルダＨＡを切欠内に形成する必要がある。第１のハウジング部分ＧＴ１の側壁ＳＷおよび底板ＢＰは、有利には同じ誘電材料より成っている。ホルダの製造と一緒に、金属被覆ＦＭは、少なくとも接合面を形成する、表面の領域に被着される。この領域は切欠をフレーム状に包囲している。この場合、金属被覆は、例えば図４Ｆに示されているように、切欠の底部および内壁の部分も被覆している。阻止チップの載設および犠牲層の取り除きは、別の実施例において説明されているように行われる。第２のハウジング部分ＧＴ２は、第２実施例と同様に選択され、かつ被着される。図４Ｆは、金属被覆が接合面上にも、また内壁にも、および部分的に切欠の底部上に被着されている基板を示している。この場合、図４Ｆの右に示されているように（符号ｂの場合）、接合面上の金属被覆ＦＭを、側壁の内側面の金属被覆から電気的に分離することができる。図４Ｆの左側において（符号ａの場合）、金属被覆は、接合面および側壁の領域内で一体的であるか若しくは中断されていない。
【００６０】
第１のハウジング部分と第２のハウジング部分との接続がはんだ付けによって行われる場合、図４Ｆの右側（符号ｂの場合）に示されているように、接合面上の金属被覆と切欠の内側面における金属被覆とを分離するか、またははんだによって濡らすことができないストッパ層を接合面と内側面との移行部に設ければ有利である。これによって、第１のハウジング部分と第２のハウジング部分とをはんだ付けによって接続する際に、はんだは接合面の接続領域において保持され、この接続領域から出ることは避けられる。
【００６１】
切欠の内室の少なくとも部分的な金属製の被覆部によって、切欠を仕切る側壁を、ガスまたは湿気を通す材料より製造することができる。この金属被覆によって、高級なシールが得られ、このシールによって、第１のハウジング部分ＧＴ１の基板（台板）と側壁（フレーム構造部）との間の制限面もシールすることができる。
【００６２】
金属被覆は、フレーム構造が基板上に接着される構成のためにも有利である。金属被覆は、少なくとも部分的に、スパッターまたは蒸着等のＰＶＤ法で被着することができる。有利な形式で、ＰＶＤ法は、電気めっきまたは無電流の金属析出と組み合わせることができる。接着層として用いられる最も下の層は、例えば５０ｎｍのＴｉおよびその上側に２００ｎｍのＣｕを有することができる。
【００６３】
ホルダ、機械式のフレーム構造および／または金属製の、中空室の被覆部は、それぞれ所望の層厚で最適には電気めっき式に製造される。経済的なおよび／または技術的な理由により、種々異なる機能エレメントのための、種々異なる材料厚さおよび／または種々異なる金属、例えば種々異なる表面層を有する共通のベースメタルが有利である。したがって、電気めっきのために必要な接続部は、種々異なる機能エレメントのために個別の電気めっき段階を実施することができるように、構成されている。したがって、たとえば、所定の機能エレメントのためだけに必要な金属層（例えばスタッドバンプによるＡｕコーティング）が、別の機能エレメントにおいても生ぜしめられる。
【００６４】
本発明の有利な実施例では、構成素子がホルダ上に載せられてこのホルダに結合される前に、構成部分を製造する際に、ホルダの製造後に犠牲層が取り除かれる。構成素子とホルダとの間の堅牢な電気的および機械的な結合は、犠牲層を取り除いた後でも次のようにして得られる。つまり、構成素子との結合のために設けられた、切欠の底部に対する間隔ｈを有する、ホルダの第２の領域が、結合が形成されるまで、載設力によって底部上に押し付けられることによって、得られる。このためにホルダの弾性的な変形可能性が利用される。このようなホルダの弾性的な変形可能性によって、構成素子との結合後に引き続き再びその初期の位置若しくは形状に戻るようになっているので、ボンディングされた構成素子が再び、切欠の底部に対するおよびひいては下側の第１のハウジング部分に対する相応の所望間隔ｈを保って配置される。この変化例のために、ボンディング法として例えばサーモソニック・ボンディングが用いられる。
【００６５】
図５に示した方法においては、１つの構成素子ウェーハに互いに平行に形成される、シート状の複数の構成素子チップは、適切な構成素子間隔もしくは適切なラスタ（Raster）を保って前もって固定された複数の構成素子の配置が得られるように、個別化される。このために、裏側に電気的な接続部を有していない構成素子が、補助担体ＨＦ上に、有利にはいわゆるＵＶ剥離シート（UV-Release-Folie）上に接着される。次いで、構成素子ウェーハは、シートを分離することなしに前側から鋸によって切り離される。
【００６６】
ＵＶ剥離シートにおいて、ＵＶ作用によって接着作用は著しく低下され、事実上接着作用はなくなる。この作用は、このような補助シートＨＦ上に接着された構成素子の表側が別の補助シートに接着されることによって、利用される。この場合、所望の構成素子の接着作用は、ＵＶ剥離シートの裏側を所望に露光することによって無効にされる。補助シートを引き剥がすことによって、ＵＶ剥離シートに対する接着作用が低下されたチップだけが第２の補助シート上に移される。
【００６７】
このような形式で、図５に示されているように、１回の段階で互いに間隔を保っているだけのチップをそれぞれ、第２の補助シート上に接着することができる。１回の段階でＸ方向でもＹ方向でもそれぞれ２番目の構成素子が移されるラスタが選択されると、構成素子ウェーハ上の複数の構成素子の密集したパッケージが４回の段階で、４つの配置若しくは４つの補助シート上に移され、これらの４つの配置若しくは４つの補助シートにおいて、それぞれ初期の構成素子密度の１／４だけが、相応の間隔を保ってＸ方向およびＹ方向に位置している。このようにして得られた、第２の補助シート上に接着された構成素子間の間隔は、第２の補助シートを構成素子と共に図５に示した方法で直接設置するために、十分である。この個別化法によって、第２の補助シート上に接着された構成素子を、より大きい間隔を保って設けることも可能であるが、この場合は、この方法によって、間隔はそれぞれ構成素子幅の整数倍に調整されるだけである。これがハウジング部分の寸法規定のために不都合である場合には、構成素子は個別に所望のラスタ内で補助シート上に配置することができる。
【００６８】
種々異なる構成素子が１つの共通のハウジング内に組み込まれる場合には、種々異なる構成素子が同じ形式または類似の形式で１つの共通の補助担体上に取り付けられる。場合によっては、個別化の前記プロセスを、ラスタ間隔を大きくしながらそれぞれの構成素子型式のために個別に実施する必要がある。次いで最後の段階で、種々異なる構成素子を１つの共通の補助担体上でまとめる作業が行われる。
【００６９】
個別化のその他の有利な可能性は、２つの段階を利用するという点にある。この場合、第１の段階で構成素子の表側から構成素子ウェーハに切り込みが入れられる。次いで構成素子ウェーハはその表側が接着シートまたは補助担体上にもたらされ、目引きが露出されそれによって各構成素子が個別化されるまで、裏側から研磨される。次いで構成素子はその裏側が例えばいわゆる剥離シート上に移される。この方法段階は、構成素子が、方法の最後に用いられた、コンタクト面に向き合う裏側を有する補助シート上に載せられるように、行われる。
【００７０】
本発明は図示の実施例および図面だけに限定されるものではない。むしろ、特別に構成されたホルダを、公知である中空室ハウジングと組み合わせることができる。この場合、構成素子を残留応力なしに組み込むことができるので、構成素子は、強い熱的および機械的な交番負荷（Wechselbelastung）にさらされた場合でも、その特性が許容できない程度に変化することなしに確実に駆動することができる。本発明によって提案された構成部分は、特定の型式の構成素子だけに限定さるものではなく、機械的な応力に対する高い感度を有する種々異なる形式の多数のチップのミニチュア化されたハウジングが可能である。本発明はまた、ガス、湿気または化学物質の侵入を確実に阻止する気密なシールの可能性を提供する。中空室内に保護ガスを設けることによって構成素子の保護を促進することができる。さらにまた、有機的な物質に対して完全に保護された内部を有する構成素子ハウジングが得られる。何故ならば、中空室内に残留するすべての成分は無機的な天然物質だからである。汚染され易い構成素子チップは、このようにして蒸発した成分に対して保護される。
【００７１】
構成部分を製造するための本発明のすべての方法において、ホルダを微細加工するための犠牲層を設けることができ、この場合、基板表面から削除された若しくは基板表側に対して間隔を保って配置された領域が利用される。また、犠牲層を取り除く前にボンディングが行われるようになっていれば、構成素子を犠牲層によって構成素子の前記領域に接続する作業が促進される。この場合、ホルダの削除された領域は、この領域の下に配置された犠牲層によって保護される。この方法では、このようなハウジング部分上にホルダおよび金属被覆を同時に生ぜしめるために、種々異なる金属被覆段階が用いられる。金属製のフレーム構造を製造する場合においても、構成部分の別の金属被覆を生ぜしめるために、金属被覆法が交互におよび同時に用いられる。本発明によって提案された構成部分によって、種々異なる多数の構成素子および特にＭＥＭＳ構成素子のためのハウジングプラットフォームを設けることも可能である。このために従来では、それぞれ構成素子に特別に適合させたハウジングが必要であった。本発明によれば、事実上すべての同じような製品のための安価なプラットフォームが形成される。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１Ａ】第１のハウジング部分ＧＴ１がフラットな回路担体を有している、本発明による構成部分の概略図である。
【図１Ｂ】変化実施例による構成部分の概略図である。
【図１Ｃ】変化実施例による構成部分の概略図である。
【図１Ｄ】変化実施例による構成部分の概略図である。
【図２Ａ】第１実施例による構成部分の製造方法の方法段階を示す概略図である。
【図２Ｂ】第１実施例による構成部分の製造方法の方法段階を示す概略図である。
【図２Ｃ】第１実施例による構成部分の製造方法の方法段階を示す概略図である。
【図２Ｄ】第１実施例による構成部分の製造方法の方法段階を示す概略図である。
【図２Ｅ】第１実施例による構成部分の製造方法の方法段階を示す概略図である。
【図３Ａ】第２実施例による構成部分の製造方法の方法段階を示す概略図である。
【図３Ｂ】第２実施例による構成部分の製造方法の方法段階を示す概略図である。
【図３Ｃ】第２実施例による構成部分の製造方法の方法段階を示す概略図である。
【図３Ｄ】第２実施例による構成部分の製造方法の方法段階を示す概略図である。
【図３Ｅ】第２実施例による構成部分の製造方法の方法段階を示す概略図である。
【図３Ｆ】第２実施例による構成部分の製造方法の方法段階を示す概略図である。
【図４Ａ】第３実施例による構成部分の製造方法の方法段階を示す概略図である。
【図４Ｂ】第３実施例による構成部分の製造方法の方法段階を示す概略図である。
【図４Ｃ】第３実施例による構成部分の製造方法の方法段階を示す概略図である。
【図４Ｄ】第３実施例による構成部分の製造方法の方法段階を示す概略図である。
【図４Ｅ】第３実施例による構成部分の製造方法の方法段階を示す概略図である。
【図４Ｆ】第３実施例による構成部分の製造方法の方法段階を示す概略図である。
【図５】ウェーハ上に形成された構成素子が、自動化された方法によってどのようにして、補助担体上で大きい間隔を保って個別化されるかを示す概略図である。
【符号の説明】
【００７３】
ＢＥ  機械反応式に構成素子、チップ
ＧＴ１，ＧＴ２  ハウジング部分
ＨＡ  ホルダ
ＤＭ  シール手段、例えば接着剤
ＨＴ  補助担体
ＫＦ  チップ上の接点面
ＡＦ  基板上の接続面
ＤＫ  スルーコンタクト
ＬＫ  はんだ付け可能な（外側）接点
ＦＭ  接合面金属化
ｈ  エアギャップの高さ
ＷＨ  別の金属化
ＢＵ  バンプ
ＢＰ  台板（ベッドプレート）
ＬＭ  はんだマスク
ＯＳ  犠牲層
ＧＭ  接合面における基板金属化
ＲＳ  フレーム構造
ＬＳ  はんだ層
【図１Ａ】
2009512369.tif 000003
【図１Ｂ】
2009512369.tif 000004
【図１Ｃ】
2009512369.tif 000005
【図１Ｄ】
2009512369.tif 000006
【図２Ａ】
2009512369.tif 000007
【図２Ｂ】
2009512369.tif 000008
【図２Ｃ】
2009512369.tif 000009
【図２Ｄ】
2009512369.tif 000010
【図２Ｅ】
2009512369.tif 000011
【図３Ａ】
2009512369.tif 000012
【図３Ｂ】
2009512369.tif 000013
【図３Ｃ】
2009512369.tif 000014
【図３Ｄ】
2009512369.tif 000015
【図３Ｅ】
2009512369.tif 000016
【図３Ｆ】
2009512369.tif 000017
【図４Ａ】
2009512369.tif 000018
【図４Ｂ】
2009512369.tif 000019
【図４Ｃ】
2009512369.tif 000020
【図４Ｄ】
2009512369.tif 000021
【図４Ｅ】
2009512369.tif 000022
【図４Ｆ】
2009512369.tif 000023
【図５】
2009512369.tif 000024
【国際調査報告】
2009512369.tif 000025
2009512369.tif 000026
2009512369.tif 000027
2009512369.tif 000028
2009512369.tif 000029
2009512369.tif 000030