(57)【要約】  本発明のＭＥＭＳパッケージは機械的に安定している担体基板（ＴＳ）上に被着されている。担体基板の上面上にはＭＥＭＳチップ（ＭＣ）が取り付けられている。同じように、前記担体基板の上面上または上面の上方には、少なくとも１つのチップデバイス（ＣＢ）が配置されている。金属製遮蔽層（ＳＬ）が前記ＭＥＭＳチップおよびチップデバイスを覆い、前記担体基板の上面で終端する。
2009514691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＥＭＳパッケージであって、
・担体基板（ＴＳ）と、
・前記担体基板の上面に取り付けられたＭＥＭＳチップ（ＭＣ）と、
・前記担体基板の上面上または上面の上方に配置された、または前記担体基板内に組み込まれた少なくとも１つのチップデバイス（ＣＢ）と、
・前記ＭＥＭＳチップおよびチップデバイスを覆い、前記担体基板の上面で終端を成している、薄い金属製遮蔽層（ＳＬ）とを有しており、
前記ＭＥＭＳチップとチップデバイスは電気的に相互に接続されているか、または前記担体基板の表面上の外部コンタクトと接続されている、
ことを特徴とするＭＥＭＳパッケージ。
【請求項２】
前記遮蔽層（ＳＬ）とＭＥＭＳチップ（ＭＣ）との間に被覆部（ＡＢ）が配置されている、請求項１記載のＭＥＭＳパッケージ。
【請求項３】
前記被覆部（ＡＢ）は大きい面積で、前記ＭＥＭＳチップ（ＭＣ）および前記チップデバイス（ＣＢ）上に被着され、前記担体基板（ＴＳ）で終端を成しているラミネートフィルムである、請求項２記載のＭＥＭＳパッケージ。
【請求項４】
前記被覆部は、前記ＭＥＭＳチップ（ＭＣ）上に載置されているカバー（ＤＬ）を形成する、請求項１から３までのいずれか１項記載のＭＥＭＳパッケージ。
【請求項５】
前記カバー（ＤＬ）は、前記ＭＥＭＳチップ（ＭＣ）の方を向いている切り欠き（ＡＮ）を有しており、これによってＭＥＭＳチップ上で中空区間（ＨＲ）を取り囲む、請求項４記載のＭＥＭＳパッケージ。
【請求項６】
前記チップデバイス（ＣＢ）は前記ＭＥＭＳチップ（ＭＣ）上に載置されており、かつ前記遮蔽層（ＳＬ）の下に配置されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のＭＥＭＳパッケージ。
【請求項７】
前記被覆部（ＡＢ）内に、前記ＭＥＭＳチップ（ＭＣ）上で貫通孔が設けられている、請求項２から６までのいずれか１項記載のＭＥＭＳパッケージ。
【請求項８】
前記被覆部（ＡＢ）を剛性のキャップとして構成し、当該キャップは前記担体基板（ＴＳ）上に載置され、当該担体基板とともに中空空間（ＨＲ）を形成し、当該中空空間内に少なくとも前記ＭＥＭＳチップ（ＭＣ）が配置されており、前記遮蔽層（ＳＬ）は直接的に前記キャップの上に、少なくとも前記キャップを囲む縁部領域において、前記担体上に載置されている、請求項２から６までのいずれか１項記載のＭＥＭＳパッケージ。
【請求項９】
前記被覆部上に金属化構造体（ＭＳ）が被着されており、当該金属化構造体は前記被覆部（ＡＢ）においてコンタクト開口部を通って導電性に前記ＭＥＭＳチップ（ＭＣ）および／または前記チップデバイス（ＣＢ）および／または前記担体基板（ＴＳ）のコンタクト面と接続されており、
前記金属化構造体上に電気的絶縁層（ＡＳ２）が配置され、さらにその上に遮蔽層（ＳＬ）が配置されている、請求項３から７までのいずれか１項記載のＭＥＭＳパッケージ。
【請求項１０】
前記ＭＥＭＳチップ（ＭＣ）は、ＭＥＭＳ構造を有するアクティブ面を有しており、
前記ＭＥＭＳチップは、当該アクティブ面に対向している表面において、中央切り欠き（ＡＮ）を有しており、当該中央切り欠き内では前記ＭＥＭＳチップの層の厚さは低減されているか、または当該中央切り欠き内ではＭＥＭＳ構造体は露出されている、請求項１から９までのいずれか１項記載のＭＥＭＳパッケージ。
【請求項１１】
前記ＭＥＭＳチップは、前記アクティブ面に対向しているパッシブ面で、前記担体基板（ＴＳ）の方を向いており、
前記ＭＥＭＳチップ（ＭＣ）は電気的なスルーホール（ＤＫ）を有しており、当該スルーホールを介して前記ＭＥＭＳ構造体は電気的に、前記担体基板上に配置されている接続面と接続されている、請求項１０記載のＭＥＭＳパッケージ。
【請求項１２】
前記ＭＥＭＳチップ（ＭＣ）は、パッシブ面で、前記担体基板（ＴＳ）上に接着されており、
前記アクティブ面は電気的なコンタクト面を有しており、当該コンタクト面はボンディングワイヤーによって電気的に、担体基板上に配置されている接続面と接続されている、請求項１０記載のＭＥＭＳパッケージ。
【請求項１３】
前記ＭＥＭＳチップ（ＭＣ）のアクティブ面は担体基板（ＴＳ）の方を向いており、
アクティブ面上の前記ＭＥＭＳ構造体の対応する電気的なコンタクト面と、前記担体基板上に配置された接続面は相互に対向して位置し、電気的および機械的に相互に接続されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載のＭＥＭＳパッケージ。
【請求項１４】
前記チップデバイス（ＣＢ）は前記ＭＥＭＳチップ（ＭＣ）の下方で、前記担体基板（ＴＳ）の上面上に配置されており、前記担体基板上に配置されている接続面と電気的に接続されている、請求項１３記載のＭＥＭＳパッケージ。
【請求項１５】
前記チップデバイス（ＣＢ）は前記ＭＥＭＳチップ（ＭＣ）の下方に配置されており、電気的および機械的に前記ＭＥＭＳチップと接続されている、請求項１３記載のＭＥＭＳパッケージ。
【請求項１６】
前記ＭＥＭＳチップ（ＭＣ）と前記担体基板（ＴＳ）との間の継ぎ目は、継ぎ目密閉部（ＦＤ）によって密閉されている、請求項１３から１５までのいずれか１項記載のＭＥＭＳパッケージ。
【請求項１７】
前記遮蔽層（ＳＬ）は、カバー（ＤＬ）によってのみ覆われているＭＥＭＳチップ（ＭＣ）上に被着されており、カバー、前記ＭＥＭＳチップの側面および前記担体基板（ＴＳ）の上面に密接している、請求項４および１６記載のＭＥＭＳパッケージ。
【請求項１８】
前記ＭＥＭＳチップ（ＭＣ）および前記少なくとも１つのチップデバイス（ＣＢ）は隣り合って前記担体基板上に配置されており、電気的に前記接続面と接続されており、
前記ＭＥＭＳチップとチップデバイスには被覆部（ＡＢ）が設けられており、当該被覆部は各コンポーネントを他のコンポーネントと分けて、前記担体基板（ＴＳ）に面して閉鎖し、
前記遮蔽層（ＳＬ）は２つのコンポーネントを覆う、請求項１から１７までのいずれか１項記載のＭＥＭＳパッケージ。
【請求項１９】
前記ＭＥＭＳチップ（ＭＣ）はアクティブ面で、前記担体基板（ＴＳ）上にバンプまたは導電性接着剤によって電気的および機械的に接続されており、
前記担体基板の上面とは反対側を向いている前記ＭＥＭＳチップのパッシブ表面上にカバー（ＤＬ）が載置されており、
前記ＭＥＭＳチップはカバーおよび前記チップデバイスとともに、共通のラミネートフィルムによって覆われており、当該ラミネートフィルムの外側を向いている表面上に遮蔽層（ＳＬ）が被着されている、請求項１８記載のＭＥＭＳパッケージ。
【請求項２０】
前記ＭＥＭＳチップ（ＭＣ）はアクティブ面で、前記担体基板（ＴＳ）上にバンプ（ＢＵ）または導電性接着剤によって電気的および機械的に接続されており、
前記担体基板（ＴＳ）の上面とは反対側を向いた前記ＭＥＭＳチップの表面上に前記チップデバイス（ＣＢ）がカバー（ＤＬ）として載置されており、電気的に前記ＭＥＭＳチップと接続されており、
前記ＭＥＭＳチップおよび前記チップデバイスは第１のラミネートフィルムによって覆われており、コンタクト開口部内に設けられており、
前記ラミネートフィルム上に第１の金属化構造体（ＭＳ）が被着されており、当該第１の金属化構造体は電気的にチップデバイス（ＣＢ）および前記担体基板（ＴＳ）の上面上のコンタクト面と接続されており、
前記金属化構造体上に電気的絶縁性層（ＡＳ２）が配置されており、
当該絶縁層上に前記遮蔽層（ＳＬ）が被着されている、請求項１から１７までのいずれか１項記載のＭＥＭＳパッケージ。
【請求項２１】
前記ＭＥＭＳチップ（ＭＣ）はマイクロフォンとして構成されており、
被覆部（ＡＢ）および／または遮蔽層（ＳＬ）内に貫通孔（ＤＢ）が設けられているか、またはＭＥＭＳチップが担体基板（ＴＳ）内の音響開口部（ＯＥ）上に配置されており、
前記各音響開口部または貫通孔に対向しているＭＥＭＳチップの面上に、閉鎖されたバックチャンバが設けられている、請求項１から２０までのいずれか１項記載のＭＥＭＳパッケージ。
【請求項２２】
ＭＥＭＳチップ（ＭＣ）およびチップデバイス（ＣＢ）は隣り合って前記担体基板（ＴＳ）上に取り付けられており、
前記チップデバイスの下方にも、中空空間（ＨＲ）が担体基板内に構成されており、前記中空空間はＭＥＭＳチップ下方でバックチャンバと接続されている、請求項２１記載のＭＥＭＳパッケージ。
【請求項２３】
前記導電性接着剤は異方性の導電性を、接着層に対して垂直に有している、前記請求項１９または２０記載のＭＥＭＳパッケージ。
【請求項２４】
前記担体基板（ＴＳ）は拡散密閉性の材料から成り、前記遮蔽層（ＳＬ）は取り囲むように当該材料に密接している、請求項１から２３までのいずれか１項記載のＭＥＭＳパッケージ。
【請求項２５】
前記カバー（ＤＬ）は電磁ビームに対して透過性の材料から成り、前記被覆部（ＡＢ）および／または遮蔽層（ＳＬ）は前記カバーの領域において貫通されている、請求項４から２４までのいずれか１項記載のＭＥＭＳパッケージ。
【請求項２６】
請求項１から２５までのいずれか１項に記載されたＭＥＭＳパッケージの製造方法であって、
担体基板（ＴＳ）上にＭＥＭＳチップ（ＭＣ）を取り付け、
前記担体基板上にチップデバイス（ＣＢ）を配置し、
ＭＥＭＳチップと、チップデバイスと前記担体基板上の外部コンタクトの間に電気的接続を形成し、
ＭＥＭＳチップおよびチップデバイス上に被覆部（ＡＢ）を被着させ、
全体的な構造の上に最上層として、遮蔽層（ＳＬ）を薄い金属製層の形状で被着する、
ことを特徴とする、ＭＥＭＳパッケージの製造方法。
【請求項２７】
被覆部（ＡＢ）としてラミネートフィルムをラミネート加工し、当該ラミネートフィルムは前記ＭＥＭＳチップ（ＭＣ）およびチップデバイス（ＣＢ）の周囲で、前記担体基板（ＴＳ）と終端を成しており、
前記遮蔽層（ＳＬ）を大面積で、前記ラミネートフィルムおよび担体基板上に被着し、当該遮蔽層は取り囲むように前記担体基板で終端を成し、少なくとも１つの箇所で前記担体基板のコンタクト面と導電性に接続されている、請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
前記遮蔽層（ＳＬ）を少なくとも部分的に、溶液から金属を析出することによって生成する、請求項２６または２７記載の方法。
【請求項２９】
前記遮蔽層（ＳＬ）を少なくとも部分的にスパッタリング、ＰＶＤプロセスまたはＣＶＤプロセスまたは金属の蒸着によって生成する、請求項２６から２８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項３０】
前記ラミネートフィルム内に、被着後にコンタクト開口部を形成し、
金属化構造体（ＭＳ）を前記ラミネートフィルム上に被着させ、当該ラミネートフィルムは前記コンタクト開口部内で導電性にＭＥＭＳチップ（ＭＣ）および／またはチップデバイス（ＣＢ）と接続されており、
前記金属化構造体を前記被覆層（ＳＬ）の被着前に電気的絶縁層（ＡＳ２）で覆う、請求項２７から２９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項３１】
前記金属化構造体（ＭＳ）を製造するためにまずは全面で金属層を析出させ、次に構造化する、請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
前記金属化構造体（ＭＳ）を、溶液からの選択的な析出またはジェット方法での構造化されたプリントによって、既に構造化して被着させる、請求項３１記載の方法。
【請求項３３】
前記金属化構造体（ＭＳ）によって、少なくともＭＥＭＳチップ（ＭＣ）およびチップデバイス（ＣＢ）のうちの１つと前記担体基板（ＴＳ）上の接続面との接続を形成する、請求項３０から３２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項３４】
前記大面積の担体基板（ＴＳ）上に平行に複数のＭＥＭＳチップ（ＭＣ）およびチップデバイス（ＣＢ）を被着させ、共通の遮蔽構造体（ＳＬ）を設け、次に前記担体基板を個々のＭＥＭＳパッケージに分割することによって個別化する、請求項２６から３３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項３５】
前記ＭＥＭＳチップ（ＭＣ）またはチップデバイス（ＣＢ）またはその両方を前記担体基板（ＴＳ）上に取り付ける前に、同じ大きさの補助担体上に相応するラスタで被着させ、有利には１つのステップで前記担体基板と接続させる、請求項３４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
携帯通信機器から、電子部品上への超小型化プリントが始まった。これは特に、ＭＥＭＳ（Mikro-electro-mechanische Systeme）デバイス、例えば比較的高い構造を有しているので、殊に携帯通信機器の機械設計に対する制限となってしまうマイクロフォンに当てはまる。
【０００２】
公開されたアメリカ合衆国特許出願ＵＳ２００５／０１８５８１２Ａ１号から、マイクロフォンケーシングが既知である。ここではＭＥＭＳデバイスとして構成されたマイクロフォンが半導体チップとともに基板上に配置されており、ＭＥＭＳパッケージは共通のキャップを有しており、このキャップによってＭＥＭＳデバイスは基板に面して覆われている。基板は、キャップの反対側の下面に音波入射開口部を有している。従って、音源と反対の方を向いているプリント基板背面上にデバイス全体をはんだ付けすることができる。このために相応の孔がプリント基板に設けられなければならない。別の実施形態では、音波入射開口部は従来のように、上面でキャップ内に設けられており、デバイスは基板とともに、音源の方を向いているプリント基板表面に取り付けられる。
【０００３】
殊に携帯通信機器では、電子部品とアンテナとの間隔が短いことによって別の問題が生じる。短い間隔によって電子部品は電磁妨害にさらされる。これは部品の作用に悪影響を及ぼす。
【０００４】
本発明の課題は、電磁妨害をより良好に遮蔽し、容易に製造可能であり、ＭＥＭＳデバイスに対して確実な封入を実現する小型のＭＥＭＳパッケージを提供することである。
【０００５】
上述の課題は、請求項１の特徴部分に記載された構成を有するＭＥＭＳパッケージによって解決される。本発明の有利な発展形態並びに製造方法は別の請求項に記載されている。
【０００６】
本発明のＭＥＭＳパッケージは、機械的に安定した担体基板上に構成される。担体基板の上面上にはＭＥＭＳチップが取り付けられる。同じように、担体基板の上面上または上面の上方には、または担体基板内部に組み込まれて、少なくとも１つのチップデバイスが配置される。金属遮蔽層はＭＥＭＳチップとチップデバイスを覆い、環状に閉じて取り囲んでいる領域において担体基板の上面で終端を成している。ＭＥＭＳチップとチップデバイスは電気的なコンタクトを有しており、このコンタクトは電気的に、担体基板の表面上にある外部コンタクトと接続されている。
【０００７】
遮蔽層は薄い金属化部であり、これは直接的にＭＥＭＳチップおよび／またはチップデバイス上に被着させることが可能である。しかし少なくともＭＥＭＳチップと遮蔽層の間に、付加的に、被覆部を設けることができる。遮蔽層は有利には少なくとも１つの箇所で、担体基板の適切な導電性構造体と電気的に接続されている。このような構造体は、アースポテンシャル、別の遮蔽面または外部接続端子であってよい。
【０００８】
高さが低いＭＥＭＳパッケージが実現される。遮蔽層によって、電磁的な遮蔽が保証される。これによってＭＥＭＳパッケージを、電磁波の放射が予測される周辺領域内で使用することが可能になる。このような周辺領域は例えば携帯無線機器内部である。
【０００９】
ＭＥＭＳチップは任意のセンサ機能またはアクチュエータ機能を実現し、構造化された薄膜構造で、担体として用いられる基板上に実現される。薄膜構造と択一的または付加的にＭＥＭＳチップ自体を、センサ機能またはアクチュエータ機能を実現するために構造化し、場合によってはモノリシックにすることも可能である。ＭＥＭＳチップのこのような面を以降でアクティブ面と称する。ＭＥＭＳチップは金属製のコンタクト面を有しており、このコンタクト面を介してＭＥＭＳチップは電気的に接続される。コンタクト面は、このベースチップのアクティブ面または対向する「パッシブ」面に配置される。後者の場合には、コンタクト面と、アクティブ面の導電性構造体との電気的接続は、ベースチップを通って延在する接続部を介して行われる。これは例えばスルーホールとして、すなわち、導電性材料、殊に金属によって充填されている孔または穿孔として構成される。しかしベースチップとして半導体チップを使用することも可能である。この半導体チップはスルーホールの領域において導電性であるように調整されている。
【００１０】
ＭＥＭＳパッケージの外部コンタクトは担体基板表面上に、有利にはＭＥＭＳチップに対向している表面上に設けられる。外部コンタクトは導電性にＭＥＭＳチップの接続面および／別の回路素子と接続される。有利にはＭＥＭＳチップは間接的にのみ、別の回路素子を介して、例えばチップデバイスを介して外部コンタクトと接続される。
【００１１】
チップデバイスは直接的に担体基板と接続されるか、ないしは担体基板上に設けられた接続面と接続され、これは担体基板の外部コンタクトと接続される。しかし、チップデバイスを電気的にＭＥＭＳチップと接続し、接続された２つの部品に対して、担体基板の接続面への共通の接続部を設けることも可能である。
【００１２】
担体基板は電気的なブシュを有することができる。これはスルーホールと同じように構成される。担体基板は単層または複層に構成される。これはセラミックまたはプラスチック材料を含み、内部では１つまたは複数の金属化面を有する。この金属化面は、電気的絶縁層によって相互に分けられているが、上述したブシュによって相互に接続されている。このようにして担体基板内に接続構造が実現され、ＭＥＭＳチップおよび／またはチップデバイスと接続される。接続構造体はこの他に、受動部品を含む。この受動部品は構造化された金属化部から構成され、キャパシタンス、インダクタンスまたは抵抗を実現する。
【００１３】
有利には少なくとも１つのチップデバイスは集積回路を含む。この集積回路はＭＥＭＳチップの機能と共働する。例えばこの集積回路は、制御回路、評価回路または増幅回路または、ＭＥＭＳチップの作動に用いられるその他の回路装置である。
【００１４】
ＭＥＭＳチップが金属製遮蔽層による直接的な積層に適していない場合、または所期のように内部に中空空間、例えば音響的に効果のあるチャンバが実現されるべき場合には、遮蔽層とＭＥＭＳチップの間に被覆部が設けられる。被覆部は担体基板の上面で終端を成し、ＭＥＭＳチップを自身と担体基板との間に完全に取り囲む。このような大面積の被覆部は例えばラミネートフィルムの形状で実現される。このラミネートフィルムは次のように被着される。すなわちこのフィルムが直接的にＭＥＭＳチップおよび担体基板の表面に載置されるか、または場所によって隙間が形成されるように被着される。
【００１５】
このラミネートフィルムは有利には単層または複層に製造されたフィルムであり、例えばラミネート加工によって行われる被着の間または被着の後に、硬化された状態に移行される。しかしラミネートフィルムがフィルム鋳造によって直接的に担体基板およびＭＥＭＳチップの表面上に生成されてもよい。この場合にも、プラスチック材料の硬化は後から行われる。しかしフィルム状の被覆部を層生成プロセスを用いて、例えば鋳造または吹き付けまたは浸せきコーティングによって生成することも可能である。
【００１６】
しかし被覆部は必ずしも担体基板と終端を成す必要はなく、例えばカバーの形状でのみＭＥＭＳチップの上面上に載置される、ないしはそこで固定されてもよい。このような場合にも、カバーは同じようにプラスチック層であってよく、ないしは厚いプラスチックフィルムから構成されてよい。しかし有利にはＭＥＭＳチップは機械的に安定した、殊に剛性のカバーによって覆われる。このカバーは、ＭＥＭＳチップないしベースチップの材料に合った熱膨張係数を有している。この観点において、例えばガラス、石英または半導体層等の材料が適している。
【００１７】
このようなカバーは接着される、またはボンディングされる、またははんだ付けされる、またはバンプによって接続される。
【００１８】
ＭＥＭＳチップの特定の機能の場合には、ＭＥＭＳチップ上に充分な大きさの切り欠きを設けることが必要である。この切り欠きは背面チャンバ（Rueckseitenvolumens）またはバックチャンバ（Rueckvolumens）を形成するため、またはＭＥＭＳチップ内に深く設けられた構造体を露出させるために用いられる。このために、カバーとして構成された被覆部内に、ＭＥＭＳチップの方を向いた切り欠きを設けることが可能である。この切り欠きはＭＥＭＳチップとともに中空空間を取り囲む。
【００１９】
別の実施形態では、ＭＥＭＳチップを被覆するために、カバーとしてチップデバイスが使用される。これはＭＥＭＳチップ上に載置され、ＭＥＭＳチップと接続される。この接続は、電気的な接続および機械的な接続を含む。ここではフリップチップ配置構成が有利である。フリップチップ配置構成はこれら２つの接続を１つのステップで、ないしは同じ構造で実現する。この装置は次の利点を有している。すなわち、チップデバイスとＭＥＭＳチップの間に簡単な電気的接続が形成され、ＭＥＭＳチップがチップデバイスによって保護され、カバーとして用いられるチップデバイスによって遮蔽層を直接的に被着することが可能になる、という利点を有している。従って、全体的に外側空間を省いた配置構成が実現される。これはデバイスの小型化の点において特に有利である。
【００２０】
しかし被覆部をキャップとして構成することもできる。これは取り囲んでいる縁部領域においてのみ、載置面を土台に対して有しており、その間で載置レベル上に位置するので、これは平らな土台の上に載置され、下方で中空空間を取り囲むことができる。キャップは剛性の、非導電性の材料、例えばプラスチックから構成される。これは担体基板上に載置され、そこで例えば、接着または溶着によって固定される。この自立式キャップの下方に形成された中空空間内にＭＥＭＳチップが配置される。
【００２１】
しかし、キャップまたは別の形状に構成された被覆部の下方に、ＭＥＭＳチップおよびチップデバイスを配置することができる。さらにＭＥＭＳチップのためだけに、被覆部を設け、チップデバイスをその隣に担体基板上に配置することも可能である。しかしこれら２つには共通の遮蔽層が備えられる。
【００２２】
ＭＥＭＳチップの種々のセンサ機能のために、ＭＥＭＳチップは外部の雰囲気と直接的に接触していなければならない。これは殊にＭＥＭＳチップが圧力センサまたはマイクロフォンとして構成される場合に必要である。このために、ＭＥＭＳチップ上に、遮蔽層と被覆部を通る貫通孔が設けられる。これによって、この面からＭＥＭＳチップが露出される。被覆部が少なくとも、有利な中央領域において直接的にＭＥＭＳチップ上に載置されておらず、例えば下面に切り欠きを有しているか、またはそれ自体がキャップ形状に構成されており、中空空間を封止してＭＥＭＳチップまたは担体基板上に載置されている場合には、貫通孔を後から製造することが容易である。しかし、必要な貫通孔を担体基板内に、ＭＥＭＳチップ下方に設けることも可能である。
【００２３】
被覆部が、電気的に絶縁性の材料、殊に密接して載置されているフィルムまたは層から成る場合には、第１の被覆層上に金属化構造体が実現され、この金属化構造体は第１の被覆層内に形成されたコンタクト開口部を通じて導電性にＭＥＭＳチップまたはチップデバイス、または相互に隣接して配置されたこれら２つのデバイスと接続される。金属化構造体上には第２の被覆層が電気的絶縁層として被着される。遮蔽層はこの第２の被覆層上に被着される。このような金属化構造体によって、少なくともＭＥＭＳチップおよびチップデバイスのうちの１つと担体基板との接続および／または２つのチップの間の接続が行われる。このような場合には充分に、既に金属化構造体を介して電気的に接触接続されている部品を担体基板上に単独で、例えば接着によって機械的に固定することができる。
【００２４】
ＭＥＭＳチップは、アクティブ面に対向している自身のパッシブ面で、相応する接続手段によって担体基板上に固定され、殊に接着される。ＭＥＭＳチップがスルーホールを、アクティブＭＥＭＳ構造体を有するアクティブ面まで有する場合には、接続手段は導電性に調節される。例えば、異方性導電性接着剤を使用することができる。これは接着剤層に対して横向きを除く導電性を保証する。このような異方性導電性接着剤は、大面積で被着可能であるという利点を有している。ここで同時に多数の電気的接続部を相応するコンタクト面の間に、ＭＥＭＳチップ上におよび担体基板の接続面上に設けることができる。しかもこれらは、全てのコンタクト面を覆う接着層によって短絡されることはない。
【００２５】
さらに異方性導電性接着剤は、担体基板とＭＥＭＳチップとの間の分断継ぎ目が完全に密封されるという利点を有している。これは殊に次の場合に有利である。すなわち、被覆部および／または金属製遮蔽層の製造が閉成された表面上でのみ行われる場合、またはＭＥＭＳチップの下面が相応する被着方法の際に、被覆部または遮蔽層によって保護されなければならない場合、または被覆部の下方で中空空間が取り囲まれた状態のままにされるべき場合に有利である。これは殊に次のような場合に重要である。すなわち、ＭＥＭＳチップの下面に設けられたＭＥＭＳ構造体が露出され、被覆部または遮蔽層を製造する相応の方法で液相が使用される場合に重要である。
【００２６】
しかし、ＭＥＭＳチップをボンディングワイヤーによって担体基板と接続することも可能である。これは有利には、ボンディングワイヤー接続による損傷がないようにＭＥＭＳチップを保護することができる剛性の被覆部と組み合わされる。
【００２７】
ＭＥＭＳチップとチップデバイスは有利にはフリップチップ技術で担体基板上に、または相互に重なり合って取り付けられる。ここで各電気的コンタクトを有する表面は担体基板の方を向いており、電気的および機械的な接続が、相互に相応し、取り付けられた状態で相互に向かいコンタクト面および接続面の間に形成される。これは例えばバンプ接続、はんだ接続または導電性接着剤によって形成される。
【００２８】
チップデバイスは、ＭＥＭＳチップよりも格段に薄い層厚を有する。これによって、チップデバイスをＭＥＭＳチップの下方に、すなわちＭＥＭＳチップと担体基板の間に配置することが可能になる。ここでチップデバイスは電気的かつ機械的に、担体基板の上面と接続される。チップデバイスをＭＥＭＳチップの下方に配置し、電気的および機械的にＭＥＭＳチップと接続することも可能である。
【００２９】
密閉しない接続を介したＭＥＭＳチップのフリップチップ配置構成の場合には、付加的な継ぎ目密閉部を設けることができる。これは例えばアンダーフィラーであり、これはＭＥＭＳチップを被着した後に継ぎ目を外部から取り囲むように密閉する。
【００３０】
フレーム状の構造体を担体基板の上面上に、またはＭＥＭＳチップの相応する面上に設けることも可能である。その上面は、ＭＥＭＳチップないし担体基板に対する環状に閉成された接続面である。このフレーム構造体は例えばはんだ付けフレームである。これによって、付加的に次のことが可能になる。すなわち、はんだ接続部を担体基板とＭＥＭＳチップの間に形成することが可能になる。しかしフレーム構造体を、任意の他の構造化された被着可能な材料、または後から構造化される材料、例えばプラスチック、構造化されたプラスチックフィルムおよび殊に構造化されたレジストから形成することも可能である。
【００３１】
しかしフレーム構造体を担体基板またはＭＥＭＳチップの材料内に組み込んで形成することも可能である。相応する電気的な接続面またはコンタクト面は次のような場合には、フレームの上方エッジのレベルに対して後退した位置に設けられる。従ってＭＥＭＳチップと担体基板の間に設けられる。これは、相応する部分がフレーム構造体上に載置され、相応する接続手段、殊に接着層、はんだ接続部またはバンプのための空間がまだ残っている場合である。
【００３２】
ＭＥＭＳチップおよびチップデバイスは相互に隣り合って担体基板上に配置され、共通の大面積被覆部、殊にラミネートフィルムによって覆われていてよい。このような配置は有利であり、ラミネートフィルムはＭＥＭＳチップおよび少なくとも１つのチップデバイスをそれぞれ別個に、担体基板の上面に向かって取り囲む。遮蔽層はこの場合には大面積で被覆部上に被着され、有利には担体基板の上面で終端を成す。有利にはここでＭＥＭＳチップには、被覆部下方に配置されたカバーが備えられる。ここでこのカバーは、アクティブ面上の敏感なＭＥＭＳ構造体を覆う、または場合によって設けられている、ＭＥＭＳチップ内の上方を向いている切り欠きを覆う。
【００３３】
さらに有利には、チップデバイスをカバーとして使用し、被覆部として少なくとも１つの第１のラミネートフィルムを使用する。これは、カバーとしてのチップデバイスが備えられたＭＥＭＳチップを覆い、その周囲で基板と終端を成す。この第１の被覆層内にコンタクト開口部を設けることができる。コンタクト開口部内では、露出されたコンタクト面が、第１の被覆層上に被着された金属化構造体と接続される。この金属化構造体を介してチップデバイスは電気的に、担体基板の上面上の接続面と接続されている。ＭＥＭＳチップが直接的に電気的および機械的に担体基板と、導電性接続部を介して接続されてよい。この場合には、カバーとしてのチップデバイスを、担体基板と反対の側を向いているＭＥＭＳチップの表面上に、チップデバイスのコンタクトが上方を向くように接着することが可能である。しかし直接的な接続部を付加的に、チップデバイスとＭＥＭＳチップとの間に設けることも可能である。
【００３４】
しかし有利には電気的接続は担体基板の面上で、例えばその上面に設けられた導体路によって、または担体基板の内部内に埋設された金属化面および配線面によって、または担体基板の下面で行われる。
【００３５】
ＭＥＭＳチップをマイクロフォンとして構成することができる。ここでは被覆部および／または遮蔽層内に貫通孔が設けられるか、またはＭＥＭＳチップが担体基板内の音響開口部上に配置される。付加的にＭＥＭＳパッケージは音響開口部上で、または貫通孔に対向している面上で、充分に密に密閉されたバックチャンバを有することができる。これはＭＥＭＳチップのための基準圧力であり、この基準圧力に対して相対的な圧力の相違を測定することが可能である。これは圧力センサとしてまたはマイクロフォンとしての使用に必要である。
【００３６】
それを通じてマイクロフォンまたは圧力センサとして構成されたＭＥＭＳチップが外部環境と接続される音響開口部を、担体基板内の開口部または被覆部ないし遮蔽層内の貫通孔として構成することができる。
【００３７】
この場合には音響開口部に対向して位置するＭＥＭＳチップの面には、バックチャンバまたは基準チャンバが構成される。パッシブ面では、バックチャンバがＭＥＭＳチップ内の切り欠きを通じて提供され、相応に覆われるないしは閉成される。
【００３８】
ＭＥＭＳチップのパッシブ面が音響開口部の方を向いている場合、被覆部または担体基板から背面チャンバが提供される。
【００３９】
これはキャップとして構成されて、ＭＥＭＳチップ上に載置されたカバーの形状において行われるか、または担体基板上に載置されたキャップの形状で行われる。
【００４０】
アクティブ面が音響開口部を有する担体基板の方を向いている場合、バックチャンバは例えば担体基板内の切り欠き内に、ＭＥＭＳチップの下方に設けられる。
【００４１】
以下で本発明によるＭＥＭＳパッケージ並びにその適切な製造方法を、実施例および実施例に属する図に基づいてより詳細に説明する。図は概略的なものであり、縮尺通りには示されていない。従って、図からは絶対的寸法も、相対的な寸法も読み取れない。詳細には：
図１はＭＥＭＳパッケージであって、ここではＭＥＭＳチップおよびチップデバイスはキャップおよび金属製遮蔽層の下方に配置されており、ボンディングワイヤーを介して接触接続されている。
【００４２】
図２は、図１とは異なり、ＭＥＭＳチップがフリップチップ配置構成を介して電気的に接触接続されている配置構成であり、
図３は、図２と比較して、キャップが密接して被着された被覆層によって置き換えられ、チップデバイスがグローブトップ被覆部を有している配置構成であり、
図４は、図３とは異なり、チップデバイスもフリップチップ配置構成を有しており、ＭＥＭＳチップがカバーによって覆われているＭＥＭＳパッケージであり、
図５は、フリップチップ配置構成で被着されたＭＥＭＳチップが付加的に継ぎ目密閉部を有し、被覆層が省かれている配置構成であり、
図６は、チップデバイスがＭＥＭＳチップと担体基板との間で、担体基板上に固定されている配置構成であり、
図７は、チップデバイスがＭＥＭＳチップと担体基板との間に配置され、ＭＥＭＳチップに固定されている配置構成であり、
図８は、チップデバイスが、スルーホールが設けられたＭＥＭＳチップ上に載置され、付加的に、切り欠きを有する被覆部によって覆われている配置構成であり、
図９はＭＥＭＳチップ上に、ラミネートフィルムによって覆われているチップデバイスが載置されている配置構成であり、
図１０は、図８と類似の配置構成であるが、ここではカバー、被覆部および遮蔽層内に貫通孔が設けられている、
図１１は、チップデバイスが担体基板上でＭＥＭＳチップの下方に、ＭＥＭＳチップの切り欠き内に配置されており、ＭＥＭＳチップを介してカバー、被覆部および遮蔽層内に貫通孔が設けられている配置構成であり、
図１２は、ＭＥＭＳチップおよびチップデバイスが相互に隣接して、担体基板内の中空空間上に配置されており、２つの中空空間が相互に接続されている配置構成であり、
図１３は、チップデバイスがＭＥＭＳチップの隣に配置されており、金属化構造体を介して電気的に接触接続されている配置構成であり、
図１４は、ＭＥＭＳチップがチップデバイスによって覆われており、チップデバイスが金属化構造体によって導電性に担体基板と接続されている配置構成であり、
図１５は、ＭＥＭＳチップとチップデバイスとの間に、付加的な切り欠きを備えた成型部材（Formteil）が配置されている配置構成である。
【００４３】
図１は、ＭＥＭＳパッケージの簡単な実施形態を示している。ここではＭＥＭＳチップＭＣとチップデバイスＣＢが相互に隣り合って、担体基板ＴＳの上面に取り付けられており、そこで例えば接着剤によって固定されている。担体基板へのこの２つのコンポーネントの電気的な接触接続は、ボンディングワイヤーＢＤによって行われる。被覆部ＡＢは、担体基板上に載置されたキャップから成る。ここでこのキャップは下方で中空空間ＨＲを取り囲んでいる。キャップは例えば、担体基板ＴＳ上に接着されており、例えば事前に成形されたプラスチック部材から成る。遮蔽層ＳＬが薄膜方法において、キャップおよび担体基板の表面上に被着され、場合によってはウェットケミカル方法によって、または電気めっきによって増強される。例えばニ段階式の手法が有利である。ここではまずは金属製接着層（これは例えばチタン、ニッケル、クロム、タングステンまたは銅から成る）がスパッタリングされ、次に溶液から、電気めっきによってまたは無通電状態で銅またはニッケルによって増強される。
【００４４】
遮蔽機能を満たすのに適している層厚は、１０〜１００μｍの間の領域にある。有利には担体基板ＴＳはアースと接続された接続面を有している。この接続面は遮蔽層と終端を成しており、これをアースする。中空空間ＨＲは、キャップとして構成された被覆部ＡＢの下方で、ＭＥＭＳチップの機能のためのバックチャンバとして使用される。ＭＥＭＳチップＭＣは、担体基板の方を向いているパッシブ面上に切り欠きＡＮを有している。この切り欠き内では、ＭＥＭＳチップが薄くされており、アクティブ面のＭＥＭＳ構造体が露出している。この切り欠きの下方には、担体基板内に、貫通孔として構成された開口部ＯＥが設けられている。従って、ＭＥＭＳチップの（パッシブ）下面は、切り欠きＡＮの領域において周囲雰囲気ないし周囲圧力と接続されている。
【００４５】
担体基板の下面に配置された外部コンタクトは図には示されていない。この外部コンタクトを介してＭＥＭＳパッケージはプリント基板または別の回路環境上に固定される。有利にはこの場合には、プリント基板も相応の貫通孔を有しており、パッケージの取り付け後に周囲雰囲気に対する接続が保証される。しかし外部コンタクトを担体基板の上面上に設け、キャップをプリント基板の切り欠きまたは開口部内に埋設して、ＭＥＭＳチップをさかさまに設けることも可能である。
【００４６】
ＭＥＭＳチップＭＣは例えばマイクロフォンとして設計され、チップデバイスＣＢは例えば、ＭＥＭＳチップによって形成された測定信号に対する増幅デバイスとして設計される。
【００４７】
担体基板ＴＳとしては次のような通常のプリント基板が適している。すなわち多層技術で製造された、セラミック（ＨＴＣＣ−High-Temperature Cofired Ceramics：高温同時焼成セラミック、ＬＴＣＣ−Low Temperature Cofired Ceramics：低温同時焼成セラミック）または有機ベース（エポキシ基、フェノール、ポリイミド、ビスマレインイミド−トリアジン、シアン酸塩、エステル、シアナートエステル、ＰＴＦＥ  ポリテトラフルオロエチレン）のプリント基板が適している。場合によってこれは無機充填材料（石英粒子またはセラミック粒子、ガラスファイバー、ガラスフィルム）、または有機繊維強化剤（例えばアラミド）も含む。高温熱可塑性樹脂（例えばＰＥＩ  ポリエーテルイミド、ＰＡＥＫ  ポリアリルエーテルケトン、ＰＳＵ  ポリスルホン、ＰＰＳ  ポリフェニレンサルファイド、ＰＡＩ  ポリアミドイミド、ＰＡ  ポリアミド、ポリフタルアミド、ポリブチレンテレフタラート等）も、担体基板ＴＳの材料として用いられ、殊にこれらのものはＭＩＤ処理（Moulded Interconnect Device）がされる。担体基板ＴＳ内に、受動素子または能動素子が組み込まれてもよい。ＭＥＭＳチップがマイクロフォンとして構成される場合には、これは殊に増幅器またはＡＤ変換器並びにＥＭＩ（電磁妨害）およびＥＳＤ（静電気放電）に対する保護装置である。
【００４８】
図２は、別のＭＥＭＳパッケージを示している。ここでは図１とは異なり、ＭＥＭＳチップＭＣはフリップチップ配置構成で、例えばバンプＢＵによって、担体基板ＴＳ上に固定されている。このためにＭＥＭＳチップは、図１に対して垂直にひっくり返されている。従ってここではＭＥＭＳチップのアクティブ面は担体基板の表面の方を向いている。電気的および機械的な接続はバンプまたは導電性接着剤を介して行われる。接着剤によって、キャップとして構成された被覆部ＡＢの下方でバックチャンバが充分に密閉されない場合には、バックチャンバ内の基準圧力が充分に長く保持されないので、図２に示されているように、付加的にシールドフレームＤＲ（図を参照）または択一的にアンダーフィラーまたはその他の継ぎ目密閉部が設けられ、ＭＥＭＳチップのエッジが取り囲まれて、担体基板ＴＳに面して密閉される。シールドフレームは、ＭＥＭＳチップをはんだ付けした後に塗布される接着剤であってよい。異方性導電性接着剤が図示されたバンプＢＵの代わりに用いられ、同時に密閉が行われてもよい。この場合には図１と比べて、バックチャンバが拡大される。
【００４９】
図３は、ＭＥＭＳチップＭＣおよびチップデバイスＣＢが図２と同じように被着されている配置構成を示している。ここで異なるのは、チップデバイスＣＢがここでは直接的に被着された保護被覆部、例えばグローブトップ質量体ＬＧによって覆われている、ということである。ＭＥＭＳチップＭＣ上にも、保護被覆部ＬＧが設けられたチップデバイスＣＢ上にも、さらなる被覆部ＡＢとして被覆層が被着される。これは例えばラミネート加工されたラミネートフィルムである。これはＭＥＭＳチップＭＣに密着し、図示されているように、ＭＥＭＳチップＭＣの（パッシブ）下面で切り欠きＡＮを覆う。遮蔽層ＳＬは同じように金属製層として被覆層の表面上に被着され、周囲で担体基板ＴＳと終端を成す。
【００５０】
図１および２に比べてバックチャンバが小さくなっているので、ＭＥＭＳチップＭＣに対してバックチャンバが必要である場合には、これは充分に高く選択される。このために、充分に大きいバックチャンバが得られるまで、切り欠きＡＮが拡大されるか、またはＭＥＭＳチップが厚くされる。適切なプロセスが実行される場合、殊に被覆層がバックチャンバをＭＥＭＳチップで密封する場合には、シールドフレームＤＲを省くことができる。
【００５１】
図４は、チップデバイスＣＢもフリップチップ装置で、ＭＥＭＳチップＭＣの隣に、担体基板ＴＳ上に被着されている配置構成を示している。これによってチップデバイスＣＢの電気的コンタクトがチップデバイスと担体基板との間の空間において保護されるので、ここでは、図３に示されたようなチップデバイスの付加的な被覆は必要ない。被覆層として構成された被覆部ＡＢは直接的にチップデバイスの背面に載置される。
【００５２】
別の実施形態として、ＭＥＭＳチップＭＣ上にカバーＤＬが被着される。これによって被覆層を被着すること、殊にラミネートフィルムのラミネート加工が容易になる。これはカバーが、ＭＥＭＳチップＭＣの上面で切り欠きを覆い、この際にバックチャンバを封じることによって行われる。カバーＤＬとしてはガラスフィルムまたはプラスチックフィルムが使用可能であり、択一的に相応に薄くされた半導体層が使用可能である。充分な厚さは約１００μｍで得られる。有利にはＭＥＭＳチップには既にウェハ面で、カバーが設けられる。これは相応の大きい面積のカバー層または相応のカバーウェハがウェハと接続されることによって行われる。この内部には有利にはＭＥＭＳチップＭＣが製造されている。ＭＥＭＳウェハとカバーウェハとの接続は例えばウェハボンディングによって行われる。接着も可能である。
【００５３】
図５は、被覆層が省かれている配置構成を示している。ＭＥＭＳチップは、切り欠きＡＮにおいてバックチャンバを閉鎖しているカバーＤＬによって覆われているだけである。ＭＥＭＳチップＭＣが異方性導電性材料によって固定されておらず、密閉されていない場合には、ＭＥＭＳチップと担体基板ＴＳとの間の継ぎ目は付加的に継ぎ目密閉部ＦＤによって密閉される。これは例えば、シールドフレームまたはアンダーフィラーである。このような配置構成によって、直接的にカバー、ＭＥＭＳチップの側面および担体基板の表面上に直接的に遮蔽層ＳＬを被着することが可能になる。しかもこれによって、ＭＥＭＳ機能の妨害されるのを甘受する必要はない。
【００５４】
図５に示された配置構成の場合には遮蔽層を被着するために、金属溶液からの析出プロセスを用いることもできる。なぜならＭＥＭＳチップで相応の密閉性が得られるからである。この場合には、担体基板内の音響開口部ＯＥが一時的に閉じられるか、または音響開口部が液体に曝されないような措置がとられなければならない。チップデバイスＣＢは有利には異方性導電性接着剤によって接着される。従ってここでも付加的な密閉は必要ない。図示されていないが、チップデバイスを継ぎ目シールドによって、担体基板に向かって密閉することも可能である。これによって、コンタクトが、遮蔽層ＳＬの析出プロセスから保護される。
【００５５】
図６は、ＭＥＭＳパッケージの省スペース型の実施形態を示している。ここではチップデバイスＣＢは隣ではなく、ＭＥＭＳチップＭＣの下方に、直接的に担体基板ＴＳ上に固定されている。この場合にはチップデバイスＣＢは、担体基板内の開口部ＯＥを図示されているように覆うにもかかわらずＭＥＭＳチップＭＣはパッケージの外側の周囲雰囲気と接触接続することができ、相応の圧力を検出することができる。このような実施形態は、必要とされる担体基板が最小であるという点に関して最適である。
【００５６】
独立して、他の実施形態と組み合わせることができるさらなる特徴として、ＭＥＭＳチップＭＣにはカバーＤＬが設けられる。ここでこのカバーはＭＥＭＳチップの切り欠きＡＮ上にそれ自体でカバー切り欠きを有するか、ないしはＭＥＭＳチップ上に載置されたキャップとして構成されている。カバー切り欠きは背面チャンバを拡大させる。被覆部ＡＢはＭＥＭＳチップないしカバーを覆い、同時にその上に被着された遮蔽層ＳＬと共に、担体基板に面するＭＥＭＳチップの密閉を保証する。このような場合には、被覆層を省いて、場合によっては継ぎ目密閉部をＭＥＭＳチップ下面に設けることも可能である。
【００５７】
図６とは僅かに異なり、図７は、同じようにＭＥＭＳチップＭＣ下方に配置されているが、ＭＥＭＳチップの下面と接続されているチップデバイスＣＢを示している。ここでもチップデバイスは次のように被着されている。すなわち、ＭＥＭＳチップの下面が外部雰囲気と接触接続するように被着されている。残りの密閉は、図４〜６または図７に示されたのと同じように行われる。
【００５８】
方法を容易にするために、チップデバイスＣＢを既に、内部にＭＥＭＳチップが構成されているＭＥＭＳチップウェハ上のウェハレベルに被着することが可能である。これは個々のＭＥＭＳチップが個別化される前に行われる。この場合には、チップデバイスＣＢを補助担体上に適切なラスタで被着することが可能である。従ってチップデバイスの被着を補助担体によって、ウェハ上の全てのＭＥＭＳチップに対して共通に、並行してかつ同時に行うことができる。
【００５９】
図８は担体基板面を省いた、ＭＥＭＳパッケージの別の実施形態を示している。ここではチップデバイスＣＢは、ＭＥＭＳチップＭＣの（パッシブ）上面に、有利にはフリップチップ配置構成で被着されている。このフリップチップ配置構成は、ＭＥＭＳチップとチップデバイスの同時の電気的な接続を可能にする。このために、ＭＥＭＳチップには図示されているように、スルーホールＤＫが設けられている。ここでこのスルーホールは、ＭＥＭＳチップのアクティブ面に対して電気的な接続を形成する。アクティブ面上のＭＥＭＳ構造体は同じように相応に導電性の接続部を介して、担体基板上の接続面（図示されていない）と接続されている。任意の数のスルーホールおよび場合によってはさらに多い数のコンタクト面をＭＥＭＳチップの下面に設けることができる。これは、ＭＥＭＳチップおよびチップデバイスＣＢに対する必要な接続部に相当する。しかし、接続部をまとめる、または分割することも可能である。ここではスルーホールおよび接続部の数は相応に増えるまたは低減する。
【００６０】
チップデバイスＣＢが充分に機械的に安定していない場合には、これは付加的に、ＭＥＭＳチップ上に載置されているキャップで覆われる。ここでこのキャップはカバーＤＬとして機能する。キャップの形状は、カバーの下面の相応に大きいカバー切り欠きによって実現されてもよい。被覆層ＡＳおよび遮蔽層ＳＬは、この配置構成を補足する。場合によってはここでも同じように、被覆層を省くことができる。
【００６１】
図９は、ＭＥＭＳパッケージに対する別の実施形態を示しており、ここでチップデバイスＣＢは、ＭＥＭＳチップのための、充分に安定したカバーである。従って安定の問題無く、直接的にその上に被覆部ＡＢとして被覆層を析出ないし生成し、その上に遮蔽層ＳＬを析出ないし生成することができる。チップデバイスはここでは有利には既に、ウェハ面上でＭＥＭＳウェハと接続されている。このＭＥＭＳウェハ内には、個別のＭＥＭＳチップが構造化されている。このためにはチップデバイスは有利にはＭＥＭＳチップと同じ面積であり、２つのウェハは直接的に相互に接続される。なぜなら、これは個別化の際に同じラスタを有するからである。しかしここでは電気的な接続を、チップデバイスの上面に、チップデバイスを通るスルーホールによって実現することが必要である（図９に示されているように）。チップデバイスをフリップチップの様式で、ＭＥＭＳチップの（アクティブ）な上面に被着することによって（図９には図示されていない）、ＭＥＭＳチップの相応する接続部に対する直接的な電気的接続を形成することができる。従って、この場合にはチップデバイスを通るスルーホールは必要ではない。接続ははんだ付けまたは有利には異方性導電性接着剤を介して行われる。
【００６２】
図１０は、ＭＥＭＳチップＭＣが、これまで図２〜図９に示されてきた配置構成と比較して、そのベースチップないしそのパッシブ面を介して、担体基板ＴＳと接続されている。これは次のことを意味する。すなわち、切り欠きＡＮによってベースチップ内で保証されている背面チャンバがここでは担体基板ＴＳによって閉鎖されていることを意味する。周囲雰囲気とＭＥＭＳチップＭＣとの接触接続はこの場合には、カバーＤＬ、被覆部ＡＢおよび遮蔽層ＳＬ内の貫通孔ＤＢを介して行われなければならない。被覆部ＡＢの安定性が充分な場合には、カバーＤＬを省くことができ、中空空間は例えばＭＥＭＳチップ上の犠牲層上に保証される。犠牲層は被覆部ＡＢおよび遮蔽層の被着後、並びに貫通孔ＤＢの開口後に再び除去される。貫通孔ＤＢは２つの場合において、被覆部ＡＢの製造後に、かつ被覆層および遮蔽層ＳＬの被着後に、例えば穿孔、殊にレーザ穿孔によって生成される。１つの比較的大きい貫通孔または複数の比較的小さい貫通孔を設けることができる。
【００６３】
図１１は、背面チャンバを同じようにＭＥＭＳチップと担体基板との間で、切り欠きＡＮの領域において閉鎖している配置構成を示している。このチャンバは充分であり、その内部でチップデバイスＣＢは場所を有しており、ＭＥＭＳチップの下方で、切り欠きの領域において担体基板ＴＳと接続される。これは例えばフリップチップ配置構成で、導電性接着剤、バンプまたはその他のボンディング接続によって行われる。ここでもＭＥＭＳチップＭＣの上面と周囲雰囲気との接続は貫通孔ＤＢを介して保証されなければならない。
【００６４】
バックチャンバは、図１０および１１に示された配置構成によって、ＭＥＭＳチップＭＣのチップ面積に制限され、場合によっては過度に小さくなってしまうので、担体基板ＴＳ内の付加的な中空空間ＶＫによって拡大することができる。図１２はさらに、付加的に別の中空空間がチップデバイスＣＢの下方に設けられている実施形態を示している。ここでこの中空空間は中空空間ＶＫとＭＥＭＳチップＭＣの下方で接続されている。背面チャンバはこれによってさらに拡大される。しかもこれによって構造体の高さまたはＭＥＭＳパッケージの面積が増大されることはない。
【００６５】
図１３は、第１の被覆層ＡＳ１上に金属化構造体ＭＳが配置され、その上に第２の被覆層ＡＳ２が配置されている実施形態を示している。金属化構造体は電気的に、第１の被覆層ＡＳ１内のコンタクト開口部ＫＢを介して、チップデバイスＣＢのコンタクト面および担体基板ＴＳの接続面と接続しており、電機的接続構造体である。従ってチップデバイスＤＢは背面で、担体基板上に接着される。
【００６６】
図１４では、図９と同じように、ＭＥＭＳチップＭＣは、カバーとして接着されたチップデバイスＣＢによって覆われている。担体基板ＴＳの接続面へのチップデバイスの電気的な接続はここでも、図１３に示されたような金属化構造体ＭＳを介して行われる。この金属化構造体は、コンタクト開口部ＫＢによってＭＥＭＳチップＭＣのコンタクト面と接続されている。ＭＥＭＳチップは直接的に担体基板ないしそのコンタクト面と接触接続する。
【００６７】
上述した実施形態のいずれにおいても、ＭＥＭＳチップのバックチャンバは、図示された形状（漏斗状の開口部）に制限されない。これは例えば単結晶（例えばシリコン）における特定のエッチング方法によって生じる。ＭＥＭＳチップを小型化するためにはむしろ、切り欠きの別の形状（垂直な壁部）が有利である。他方では、しかしこの場合にはチップ自身の、切り欠きによって形成された背面チャンバが小さくなりすぎることがある。これによってマイクロフォンの感度が悪くなる。補助措置は既に図６に示されている。ここでは被覆部ＡＢは付加的な切り欠きを有している。
【００６８】
チップデバイスＣＢが、ＭＥＭＳチップＭＣに対するチップ被覆部として用いられ、ここで付加的な背面チャンバが実現されるべき場合に、以下の、図１５に示された解決方法が用いられる。これは次の場合にも特に有利であることが判明している。すなわち、チップデバイスのほうがより小さいにもかかわらず、ＭＥＭＳチップおよびチップデバイスが既にウェハレベルでまとめられるべき場合である。この場合には、準備ステップにおいて、（より小さい）チップデバイスが自身の接続面で、補助担体（例えば接着フィルム）上に載置され、詳細には（より大きい）ＭＥＭＳチップのラスタ尺度で載置される。このような配置構成は次に、整合した熱膨張係数を得るための高濃度に満たされたポリマー充填質量体ＦＭによって積層される。これは例えば鋳造方法、プレス方法またはラミネート方法で行われる。このようにして新たなウェハが得られる。ここでチップデバイスは、対になっている部品に合わせて配置されている。このような作業工程では、容易に成形コンパウンドＦＭ内に、補足中空空間ＨＲが設けられる。この新たなウェハを載置および接着するときには、この補足中空空間はＭＥＭＳチップＭＣ上に配置され、場合によってはその切り欠きＡＮとともに背面チャンバを形成する。
【００６９】
変形された実施形態では、補足中空空間を有する下地部分が、別個の成形部材によって形成されてもよい。
【００７０】
図示された実施形態とは異なって、さらに上述した詳細部分を別のように組み合わせてもよい。
【００７１】
全ての実施形態は、２つまたはそれより多くの、マイクロフォンとして構成されたＭＥＭＳチップから成るアレイにも特に適している。これによって指向性が調整され、例えば周辺雑音が低減される。背面チャンバはここでは、個々に各ＭＥＭＳチップに並列され、これに対して電気的接続はこれらのうちの複数をまとめる。
【００７２】
その上にＭＥＭＳチップおよび場合によっては別の部品が設けられている担体基板の上面上の遮蔽層ＳＬは、外部ノイズ領域から敏感な内部信号処理部を遮蔽するのに重要である。これは携帯電話内での使用時に特に重要である。ここではデバイスはしばしば、数センチメータしかアンテナから離れていない。上述したプロセスシーケンスである、ラミネート加工、スパッタリング、電気めっきは単に、良好な電導性の覆いを形成する１つの可能な例である。幾つかの実施形態では、例えばラミネープロセスを省くことができる（図５を参照）。ラミネート加工の代わりに、相応の層を浸せき、鋳造または吹き付けによって製造することも可能である。プラスチック表面を金属化するために、多数のＰＶＤ方法、ＣＶＤ方法、ウェットケミカル方法および電気めっき方法（またはこれらの組み合わせ）が公知である。構造化された金属化構造体ＭＳの場合には（図１３、１４、１５を参照）、接続のために、そのフォトリソグラフィ構造体または選択的な金属化部が提供される。これは例えば、レーザ活性析出またはジェットプリント方法による金属化構造体の直接的な書き込みである。
【００７３】
ＭＥＭＳマイクロフォンの例に即してこれまでに説明された、または概略的に図示された全てのパッケージングバリエーションは、基本的に任意の他の電子デバイスにも適している。特に、増幅電子回路、整合電子回路または評価電子回路を含む別のＭＥＭＳチップの封入に適している。このための典型的な例は、機械的な共振器およびフィルター、パイロセンサー、分光計、可視スペクトル領域または赤外スペクトルにおける画像変換器、圧力センサ、ガスセンサ、汚れセンサ、スピーカー、運動検出器、加速度センサまたはジャイロセンサ、ＲＦＩＤチップ、スイッチ、調整可能な高周波デバイス（バラクター）、燃料電池、熱電ジェネレータ等である。
【００７４】
有利にはここでは音響開口部が省かれる。この場合には適切な担体基板材料のもとで、必要な場合には、ハーメチックかつ拡散密閉された実施形態が可能であるか、または別の波または放射線のための窓によって置き換えられるか、ないしは媒体取り入れ口によって置き換えられる。背面チャンバもここでは多くのケースにおいてもはや使用されない。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】ＭＥＭＳパッケージであって、ここではＭＥＭＳチップおよびチップデバイスはキャップおよび金属製遮蔽層の下方に配置されており、ボンディングワイヤーを介して接触接続されている。
【図２】図１とは異なり、ＭＥＭＳチップがフリップチップ配置構成を介して電気的に接触接続されている配置構成である。
【図３】図２と比較して、キャップが密接して被着された被覆層によって置き換えられ、チップデバイスがグローブトップ被覆部を有している配置構成である。
【図４】図３とは異なり、チップデバイスもフリップチップ配置構成を有しており、ＭＥＭＳチップがカバーによって覆われているＭＥＭＳパッケージである。
【図５】フリップチップ配置構成で被着されたＭＥＭＳチップが付加的に継ぎ目密閉部を有しており、被覆層が省かれている配置構成である。
【図６】チップデバイスがＭＥＭＳチップと担体基板との間で、担体基板上に固定されている配置構成である。
【図７】チップデバイスがＭＥＭＳチップと担体基板との間に配置され、ＭＥＭＳチップに固定されている配置構成である。
【図８】チップデバイスが、スルーホールが設けられたＭＥＭＳチップ上に載置され、付加的に、切り欠きを有する被覆部によって覆われている配置構成である。
【図９】ＭＥＭＳチップ上に、ラミネートフィルムによって覆われているチップデバイスが載置されている配置構成である。
【図１０】図８と類似の配置構成であるが、ここではカバー、被覆部および遮蔽層内に貫通孔が設けられている。
【図１１】チップデバイスが担体基板上でＭＥＭＳチップの下方に、ＭＥＭＳチップの切り欠き内に配置されており、ＭＥＭＳチップを介してカバー、被覆部および遮蔽層内に貫通孔が設けられている配置構成である。
【図１２】ＭＥＭＳチップおよびチップデバイスが相互に隣接して、担体基板内の中空空間上に配置されており、２つの中空空間が相互に接続されている配置構成である。
【図１３】チップデバイスがＭＥＭＳチップの隣に配置されており、金属化構造体を介して電気的に接触接続されている配置構成である。
【図１４】ＭＥＭＳチップがチップデバイスによって覆われており、チップデバイスが金属化構造体によって導電性に担体基板と接続されている配置構成である。
【図１５】ＭＥＭＳチップとチップデバイスとの間に、付加的な切り欠きを備えた成形部材が配置されている配置構成である。
【符号の説明】
【００７６】
ＭＣ  ＭＥＭＳチップ、  ＡＮ  切り欠き、  ＤＫ  スルーホール、  ＴＳ  担体基板、  ＯＥ  開口部、  ＶＫ  補足中空空間、  ＣＢ  チップデバイス、  ＳＬ  遮蔽層、  ＡＢ  被覆部、  ＡＳ１、ＡＳ２  被覆層、  ＤＬ  カバー、  ＢＤ  ボンディングワイヤー、  ＤＢ  貫通孔、  ＨＲ  中空空間、  ＦＤ  継ぎ目シールド、  ＤＲ  シールドフレーム、  ＭＳ  金属化構造体、  ＦＭ  成形部材、  ＢＵ  バンプ、  ＬＧ  グローブトップ質量体、  ＫＢ  コンタクト開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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