MEMS封装件的制作方法

本发明涉及一种封装件、一种制造封装件的方法以及一种装置。

mems(微机电系统)最初是用常规的半导体工具创建的。具体的要求——诸如尺寸、材料组、形状——导致开发专用工艺。这种与源的脱节(disconnection)意味着无法在与mems本身相同的基板上制造控制集成电路(ic)。虽然已经引进了cmos(互补金属氧化物半导体)兼容工艺，使得实现了单芯片mems/ic，但是大多数mems应用使传感器/致动器与控制器分离。

us7,242,089公开了一种包括换能器单元、基板和盖的硅电容式麦克风封装件。基板包括附接至基板的上表面并与凹部的至少一部分重叠的上表面换能器单元，其中在换能器单元和基板之间形成换能器单元的背部体积。盖置于换能器单元之上，并且盖或基板包括孔。

us2012/0033846公开了一种用于制造平面扬声器的方法，包括：制造包括至少一个微型扬声器阵列、具有第一和第二主表面的平面扬声器；以及用包括气密声压透波聚合物薄膜的盖构件覆盖扬声器的上述主表面中的至少一个。

随着对更小的形状因素和以较低成本改进性能的持续需求，用于异构集成的封装方案仍然有改进空间。

本发明的目的是提供制造简单同时紧凑的mems封装件。

为了实现上述目的，提供了根据独立权利要求的封装件、制造封装件的方法以及装置。

根据本发明的一种示例性实施方案，提供了一种封装件，该封装件包括：包括电绝缘材料的支撑结构；(例如安装在支撑结构上的)微机电系统(mems)部件；覆盖结构，其包括电绝缘材料并安装在支撑结构上以用于至少部分地覆盖mems部件；以及嵌入在支撑结构和覆盖结构中的一个中的电子部件，其中支撑结构和覆盖结构中的至少一个包括导电接触结构。

根据本发明的另一示例性实施方案，提供了一种制造封装件的方法，其中，该方法包括：提供包括电绝缘材料的支撑结构；安装微机电系统(mems)部件(特别是安装在支撑结构上，可替代地安装在下面提及的覆盖结构上)；将包括电绝缘材料的覆盖结构安装在支撑结构上以至少部分地覆盖mems部件；将电子部件嵌入到支撑结构和/或覆盖结构中一个中；以及为支撑结构和覆盖结构中的至少一个设置导电接触结构。

根据本发明的又一示例性实施方案，提供了一种装置(特别是作为上述封装件的预制件)，该装置包括：包括电绝缘材料的支撑主结构；多个mems部件(例如安装在支撑主结构上，另外地或可替代地，安装在下面提及的覆盖主结构上)；以及覆盖主结构，其包括电绝缘材料、安装在支撑主结构上并且至少部分地覆盖mems部件，以针对每个mems部件在支撑主结构的对应部段和覆盖主结构的对应部段之间限定单独的腔；以及嵌入在支撑主结构和覆盖主结构中的至少一个中的多个电子部件，其中支撑主结构和覆盖主结构中的至少一个包括导电接触结构。

在本申请的上下文中，术语“电子部件”可以特别地指任何有源电子部件(诸如电子芯片，特别是半导体芯片)或任何无源电子部件(诸如电容器)。所嵌入的部件的示例为：数据存储存储器，诸如dram(或任何其他存储器)；滤波器(其可以例如被配置为高通滤波器、低通滤波器或带通滤波器，并且可以用于例如频率滤波)；集成电路(诸如逻辑ic)；信号处理部件(诸如微处理器)；电源管理部件；光电接口构件(例如光电子构件)；电压转换器(诸如dc/dc转换器或ac/dc转换器)；密码部件；电容器；电感；开关(例如基于晶体管的开关)；以及这些和其他功能性电子部件的组合。

根据本发明的一种示例性实施方案，获得了一种平面且紧凑的mems封装件，在该mems封装件中，电子部件(诸如控制器芯片)安装在支撑结构或覆盖结构的内部，并且可以控制封装件的操作，特别是控制安装在支撑结构的表面上的mems部件的操作。覆盖结构可以覆盖mems部件的至少一部分(同时覆盖结构可以保持相对于mems部件的至少一部分间隔开，以维持mems部件的可移动部分的自由移动性)，其中支撑结构和覆盖结构两者均是至少部分非传导性的。电子部件和/或mems部件的电接触可以通过形成在支撑结构和覆盖结构中的至少一个上和/或中的导电接触结构来实现。利用这种架构，可以实现便宜且紧凑的封装件设计。可以省略成本密集型的金属盖或模制封装物，这是因为覆盖结构可以被实施为由至少部分电介质材料制成的盖帽。覆盖结构的电介质性盖帽状架构结合支撑结构的安装任务是与支撑主结构和覆盖主结构的使用兼容的，使得可以以平行批量式高生产量程序来制造大量的封装件。为此，例如基于板的支撑主结构和例如基于板的覆盖主结构可以彼此连接，其中mems部件和电子部件位于该支撑主结构和和该覆盖主结构之间。然后，可以将所获得的装置单个化成大量单独的封装件。将电子部件埋置在支撑主结构或覆盖主结构的内部允许获得小安装高度，并简化了批量处理。除了能够实现较小占用面积(footprint)之外，由于至少一个电子部件与至少一个mems部件之间较短的传导路径，至少一个电子部件的嵌入具有电子性能较好和能量消耗较低的另外的优点。

在下文中，将说明封装件、制造封装件的方法以及装置的其他示例性实施方案。

在一种实施方案中，mems部件安装在支撑结构上。另外地或可替代地，mems部件可以安装在覆盖结构上。mems部件还可以至少部分地嵌入在支撑结构和/或覆盖结构中。

相应地，mems部件可以安装在支撑主结构上。另外地或可替代地，mems部件可以安装在覆盖主结构上。mems部件还可以至少部分地嵌入在支撑主结构和/或覆盖主结构中。

在一种实施方案中，支撑结构被配置为电路板，特别是印刷电路板(pcb)，或者被配置为上述电路板的一部分。另外地或可替代地，覆盖结构可以被配置为电路板，特别是印刷电路板(pcb)，或者被配置为上述电路板的一部分。电路板可以包括导电材料和电绝缘材料的多个连接层结构，并且可以特别地为板形或平面的。在本申请的上下文中，“印刷电路板”(pcb)可以指覆盖有导电材料并常规地用于在其上安装通过导电材料电耦接的电子部件(诸如封装的电子芯片、插座等)的电绝缘材料板。更具体地，pcb可以使用导电迹线、焊垫和从层压到非导电基板上的铜片蚀刻出的其他特征部件来对电子部件进行机械支撑和电连接。pcb可以是单面的(一个铜层)、双面的(两个铜层)或为多层型。不同层上的导体可以用竖向互连件诸如经镀覆的通孔或微孔相连接。这样的pcb可以包含嵌入在基板中的部件，诸如电容器、电阻器或有源器件。

在该高度优选的实施方案中，支撑结构和/或覆盖结构，进一步优选地支撑结构和覆盖结构两者，被制造为电路板诸如印刷电路板(pcb)。实施pcb技术促进了有成本效益的批量制造过程，这是由于其允许使用板状pcb分别作为支撑主结构和覆盖主结构的基础。此外，这允许对mems封装应用已知和发达的pcb程序。然而，应该说也可以实施与pcb技术不同的其他电路板技术，例如使用陶瓷基板或柔性板。

在一种实施方案中，支撑结构和覆盖结构中的至少一个的电绝缘材料包括由下述组成的组中至少之一：树脂(诸如双马来酰亚胺-三嗪树脂)、玻璃纤维、预浸材料、聚酰亚胺、液晶聚合物、基于环氧树脂的积层(build-up)膜和fr4材料。树脂材料可以用作具有期望的介电特性而且便宜且高度适合于批量生产的基体材料。玻璃纤维可以加强支撑结构或覆盖结构，并且可以使其机械稳定。此外，如果期望的话，玻璃纤维可以引入相应的支撑结构或覆盖结构的各向异性性质。预浸料是用于支撑结构和覆盖结构中任何一个的合适材料，因为它已经是树脂和玻璃纤维的混合物，该混合物可以被进一步加工(并且特别是进行回火)以被转化成pcb型介电材料。fr4是用于pcb的阻燃介电材料，其可以适用于根据示例性实施方案的封装件理念。

还应该说，导电接触结构可以由金属诸如铝或铜制成。鉴于铜的高导电性和导热性以及其与pcb技术的兼容性，铜是特别优选的。

在一种实施方案中，电子部件被配置用于在功能上与mems部件配合(例如控制mems部件的操作)。因此，嵌入的至少一个电子部件可以用作用于控制mems的操作的控制ic。在这种情况下，控制意味着至少一个电子部件可以向mems发送控制命令，和/或可以接收来自mems部件的测量信号以例如进一步处理这些信号。电子部件还可以提供用于放大提供给mems部件和/或从mems部件接收的信号的放大器功能。

可能的是，一个封装件包含仅单个电子部件或多个电子部件。还可能的是，至少一个另外的部件嵌入在支撑结构和/或覆盖结构内，例如铜块或无源电子部件，诸如电阻器或电容器。

通过将至少一个电子部件嵌入或集成在支撑结构和/或覆盖结构内，即嵌入或集成在支撑结构和/或覆盖结构的内部内，竖向空间消耗较小(因为可以忽略电子部件在支撑结构或覆盖结构上的表面安装)并且横向空间消耗较小(由于将电子部件和mems部件安装在彼此上的可能性)，这还促进了进一步的最小化。

在一种实施方案中，mems部件被配置为由下述组成的组中中之一：传感器、致动器、扬声器、麦克风、平衡电枢(armature)接收器、自动对焦部件、二维扫描器、触觉致动器、压力传感器、微型泵、可调节透镜、可调节波长选择性滤波器和流体传感器。mems致动器可以被表示为在电子部件的控制下执行运动任务的mems部件。例如，这样的致动器可以是当被提供指示要再现声音内容的对应电信号时例如通过mems部件的压电膜发出声波的扬声器。扫描器或微型泵也是这样的mems型致动器的示例，因为当用电信号被启动时，扫描器或微型泵能够使流体(诸如气体和/或液体)移位。mems型传感器是能够生成指示环境的特性的传感器信号的部件。一个示例是生成指示环境中的声波的电信号的麦克风，例如使用mems型声波传感器的压电膜等来生成。mems型传感器的其他示例是压力传感器或流体(诸如气体和/或液体)传感器。可调节波长选择性滤波器是在施加电压时特征性地改变其电容以特定地透射或反射一定波长的电磁辐射诸如光的mems部件。

在一种实施方案中，电子部件是半导体芯片，特别是专用集成电路芯片(asic)。因此，至少一个电子部件可以是嵌入在支撑结构的例如树脂基材料的介电基体中的半导体晶片(die)。可以在其中嵌入电子部件的支撑结构和/或覆盖结构应为非半导体材料。当一个或多个电子部件被实施为asic时，用户可以灵活地限定至少一个电子部件的控制任务，以驱动或以其他方式操作某个封装件内的一个或多个mems部件。

然而，除了被配置为控制芯片之外，至少一个电子部件也可以以另一种方式进行配置，例如可以形成ccd(电荷耦合器件)，并且因此可以用于检测电磁辐射，特别是捕获图像数据。在这样的实施方案中，ccd型电子部件可以例如嵌入在支撑结构中(其中ccd的上表面从支撑结构露出)，并且可以与安装在ccd型电子芯片上方的mems型可调节透镜(或mems-型可调节滤波器)在功能上配合，以用作用于影响ccd检测到的电磁辐射的可调光学元件。

在一种实施方案中，电子部件的侧表面的至少一部分与支撑结构和覆盖结构中的至少一个的材料直接接触。特别地，电子部件的侧表面的至少一部分可以被支撑结构或覆盖结构的材料覆盖。因此，至少一个电子部件可以部分地或完全地嵌入支撑结构的电绝缘材料内，并且可以仍然与导电接触结构电接触。这样的嵌入可以通过提供支撑或覆盖结构的前体结构在待嵌入至少一个电子部件的位置处具有一个或多个凹部来执行。随后，可以可选地添加一个或多个附加的介电材料层，并将在其中嵌入有至少一个电子部件的支撑或覆盖结构的各个部件按压在一起或者层压，从而完成一方面为支撑或覆盖结构和另一方面为电子部件的一体布置。而且，至少一个电子部件的下主表面和/或上主表面也可以被支撑或覆盖结构的材料覆盖。然而，可能的是，至少一个电子部件的一部分突出到支撑或覆盖结构的上主表面和/或下主表面之上。

在一种实施方案中，由支撑结构和覆盖结构组成的组中的至少一个包括至少一个通孔，以用于在mems部件和封装件的环境之间提供流体连通(communication，通信)(特别是空气连通)。在这种情况下，术语“流体连通”意指流体(诸如气体特别是空气，或液体)能够经由该至少一个通孔在封装件的外部和内部之间流动。气体连通还引起mems部件与封装件的外部之间的声音连通。通过使支撑结构和覆盖结构中的至少一个配备有相应的通孔，能够实现盖帽型mems部件至环境的通路。这可能在mems部件应感测环境特性即被配置为mems型传感器时是特别有利的。而且在mems部件为致动器的实施方案中，这样的通路孔可能有利于改进盖帽型mems部件与环境之间的功能耦合。例如，在mems部件用作扬声器的实施方案中，支撑结构和/或覆盖结构中的一个或多个通孔适合于促进声波从mems扬声器传播到环境。特别是当支撑结构和/或覆盖结构由pcb型材料制成时，如从pcb技术获知的用于形成通孔的理念可以有利地应用于mems技术，例如通过激光钻孔或机械处理形成通孔。

在一种实施方案中，由支撑结构和覆盖结构组成的组中的至少一个是经斜切的，或在支撑结构和/或覆盖结构的外表面部分中包括任何其他类型的槽。更一般地，支撑结构和/或覆盖结构可以具有影响声波传播的表面图案，该表面图案可以被配置用于影响声波在封装件的附近传播的特性。通过对支撑结构和/或覆盖结构进行斜切，特别是在直接围绕形成在支撑结构和/或覆盖结构中的至少一个通孔的区域中进行斜切，可以精确地调节封装件的相应特性，例如在封装件声学性能方面进行调节。通过这样的斜切，可以改善波传播、滤波和噪声抑制。在通孔周围的斜切可以使通孔处的锐利边缘变得平滑，并且可以为声波提供漏斗形通路，从而提高封装件的声学特性。

在一种实施方案中，mems部件位于界定在支撑结构和覆盖结构之间的腔中，特别是位于界定在支撑结构和覆盖结构之间的长方体或半球形腔中。在mems部件位于限定在支撑结构和覆盖结构之间的腔内的实施方案中，覆盖结构可以用作盖帽。因此，腔中的mems部件与由支撑结构和覆盖结构限定的腔的边缘之间可能留有空隙或空气体积。

对mems部件加盖帽而不是将其完全封装允许使mems部件的可移动或机械部件保持自由并暴露于环境，这进一步提高了其在致动器和/或传感器方面的灵敏度。特别是当覆盖结构或覆盖主结构基于电路板诸如印刷电路板时，可以用简单的手段(例如通过机械磨蚀或通过化学蚀刻)来处理该平面体，以在覆盖结构中形成腔或(特别是在批量工艺中)在覆盖主结构中形成多个腔。

在一种实施方案中，覆盖结构包括声学特性调节特征部，特别是功能化或图案化部，以用于无源滤波。特别地，可以通过在封装件——特别是在封装件的覆盖结构处——形成对应的声学特性调节特征部来促进声波滤波。因此，塑形、功能化和图案化可以允许将封装件设计成具有期望的波响应特性。更一般地，声学特性调节特征部可以是一个或多个微结构的布置，即位于覆盖结构的内表面和/或外表面处的微突起(诸如焊点)和/或微凹槽(诸如压痕)，以操纵声波在覆盖结构的附近传播的特性。这可以与竖向结构相结合，从而产生法拉第笼效应，以防止emi(电磁干扰)或esd(静电放电)效应。

覆盖结构也可用于实施简单的焊盘。

在一种实施方案中，封装件包括在支撑结构和覆盖结构之间的安装位置处的接合材料。因此，可以通过接合材料诸如粘合剂、焊料等来实现将覆盖结构(或覆盖主结构)固定在支撑结构(或支撑主结构)上。该程序不仅特别适用于工业规模的批量生产，还允许将部件彼此稳固地固定在一起，从而提高可靠性。支撑结构和覆盖结构之间的连接可以例如通过将它们焊接或机械地按压在一起来实现，优选地在支撑结构和覆盖结构之间使用接合材料。

在特别优选的实施方案中，接合材料被配置用于在支撑结构和覆盖结构之间提供机械连接和电耦接两者。在这样的实施方案中，接合材料本身可以是导电的，并且桥接支撑结构的导电接触结构和覆盖结构的导电接触结构之间的小间隙。

在一种实施方案中，导电接触结构的至少一部分被配置用于将电子部件与mems部件电耦接。将导电接触结构集成在支撑结构和/或覆盖结构中允许以紧凑的设计和短的导电迹线制造封装件，从而减少信号传播损耗、噪声形成等。因此，可以获得精度高尺寸小的封装件。

在一种实施方案中，方法还包括：将至少一个另外的mems部件安装在支撑主结构上；用安装在支撑主结构上的覆盖主结构至少部分地覆盖该至少一个另外的mems部件；以及将至少一个另外的电子部件嵌入在支撑主结构和覆盖主结构中的一个中，其中支撑结构形成支撑主结构的一部分，并且其中覆盖结构形成覆盖主结构的一部分。根据该高度优选的实施方案，可以通过以下方式实现大量封装件(特别是至少10个封装件、更特别地至少100个封装件)的批量制造，该方式为：首先将多个电子部件嵌入在支撑主结构或覆盖主结构(支撑主结构或覆盖主结构各自都可以被实施为印刷电路板)中，然后通过例如使用取放设备将多个mems部件放置在支撑主结构的表面上。在该程序期间，mems部件可以被选择性地放置在支撑主结构的导电接触结构上，使得可以在一个程序中同时进行机械固定和电接触。对于引线接合，mems部件可以晶片附接至非导电区域。随后，可以通过将公共覆盖主结构放置在嵌入有电子部件并安装有mems部件的支撑主结构的布置上来实现对多个mems部件的加盖帽，从而限定后续可以用作单独封装件的多个部段。

在一种实施方案中，方法还包括将支撑主结构、覆盖主结构、嵌入的电子部件和安装的mems部件的布置单个化，从而获得多个封装件。这些封装件中的每一个可以包括支撑结构(即支撑主结构的一部分)、一个或多个电子部件、一个或多个mems部件和覆盖结构(即覆盖主结构的一部分)。这种单个化可以通过沿着预限定的分离线蚀刻、激光切割或锯切上述装置来执行。因此，封装方法的所有程序可以以批量级执行，并且可以在最后单个化出各个封装件。

在一种实施方案中，电子部件和mems部件二维地分布在支撑主结构和覆盖主结构上。例如，可以沿着二维矩阵即沿着行和列布置各个封装件(并且使它们与对应的电子部件和mems部件一起布置)。这就与基于板的支撑主结构和基于板的覆盖主结构的优选使用完全对应，基于板的支撑主结构和基于板的覆盖主结构可以优选地被实施为两个印刷电路板(pcb)。

根据以下将要描述的实施方案的实施例，本发明的上述方面和另外的方面是明显的，并且参考这些实施方案的实施例来说明本发明的这些方面。

以下将参考实施方案的实施例更详细地描述本发明，但是本发明不限于这些实施例。

图1示出了根据本发明的一种示例性实施方案的封装件的截面图。

图2示出了根据本发明的另一示例性实施方案的封装件的截面图。

图3示出了根据本发明的又一示例性实施方案的封装件的截面图。

图4示出了在被实施为印刷电路板的基板上的图3的封装件的侧视图。

图5示出了根据本发明的一种示例性实施方案的装置的覆盖主结构(其也可以被表示为腔面板)。

图6示出了根据本发明的一种示例性实施方案的装置的支撑主结构(其也可以被表示为集成电路基板面板)。

图7示出了说明根据本发明的另一示例性实施方案的在制造封装件的方法期间执行的mems封装程序的示意图。

图8示出了根据本发明的另一示例性实施方案的装置的支撑主结构。

图9示出了说明根据本发明的另一示例性实施方案的制造封装件的方法的示意图。

图10示出了根据本发明的另一示例性实施方案的装置的覆盖主结构。

图11示出了根据本发明的一种示例性实施方案的装置的截面图。

图12示出了根据本发明的另一示例性实施方案的封装件的截面图。

图13和图14示出了根据本发明的示例性实施方案的封装件的截面图。

附图中的图示是示意性的。在不同的附图中，类似或相同的元件被提供有相同的附图标记。

在参考附图更详细地描述示例性实施方案之前，将概述开发本发明的示例性实施方案所基于的一些基本考虑。

本发明的示例性实施方案提供了关于用于mems传感器的基于pcb的封装的概念。可以在基板(也称为支撑主结构)上以条带样式放置一个或多个晶片/电子部件和其他电子部件。该组件可以依靠晶片附接、芯片倒装、引线接合等来实现电连接和机械连接。可以对准并附接由匹配腔制成的第二条带(也称为覆盖主结构)。该程序可以依赖于在基板条带或腔条带上放置(例如通过滴涂、冲压、印刷)接合材料(诸如焊料、环氧树脂等)。在连接两个条带之后，可以单个化出各个封装件。

为了使由mems部件产生的压力波离开封装件(在扬声器的特定情况下)，可以在元件中的至少一个中形成孔，该孔不一定是直的(例如垂直于基板)，但可以具有通过pcb的复杂形状。为了改善传播，可以额外地对该结构进行斜切。

在底部端口架构中，孔位于焊盘之间。在顶部端口架构中，孔在另一个元件上(不与可移动的膜对准，以避免颗粒进入造成损坏)。顶部端口封装件具有较小的占用面积，但是底部端口封装件由于其较大的背部体积而具有较高的灵敏度。该端口不必是直的，而可以具有通过pcb的复杂形状。

特别地，提供声波可以沿其在封装件的外部和mems部件之间(至少部分地)平行于mems部件的膜传播的封装件的导管(尤其是在封装件的支撑结构中)使得能够创建平衡电枢接收器。使导管在一侧敞开(例如使用主基板作为封闭元件)允许较薄的封装件、装置和相关器件。

可以在另一个元件(即支撑结构或覆盖结构)中形成另外的(优选较小的)孔，以允许压力自身平衡。

在mems周围的腔(在扬声器的特定情况下)优选地被配置为尽可能接近半球形，以避免可能对设备性能产生负面影响的声反射。例如，这可以通过用球形钻头钻孔和/或铣削或任何其他方法来实现。晶片中之一以及无源元件中的一些也可以嵌入元件(即支撑结构和覆盖结构)中的一个中，以减少整体封装件尺寸并改善电气性能。

例如，本发明的实施方案可以提供嵌入的扬声器和嵌入的平衡电枢接收器。本发明的示例性实施方案还可以用于微反射镜和其他类似的致动器、麦克风、压力传感器等。

有利的是，尽可能地封闭基于膜的mems部件，以保护mems部件的可移动元件，同时仍然允许膜移动并允许空气到达膜。在一种实施方案中，这可以通过使用基于pcb的基板进行互连并且优选地使用另外的基于pcb的基板进行封闭来实现。

因此，本发明的示例性实施方案使得能够创建基于pcb的扬声器和致动器，从而显著地扩大生产规模，并减少材料和非重复性工程(nre)成本。与金属相比，本发明的示例性实施方案使得可以将顶侧功能化或图案化，例如以创建无源滤波。根据示例性实施方案的制造理念降低了生产成本并且使得能够集成各种功能。

当根据一种示例性实施方案进行条带至条带接合时，通过在加工期间临时地将支撑主结构和覆盖结构夹持在一起可以有利地获得高精度和对翘曲的抑制。

如果在mems部件的感测元件和孔之间形成有气密性连接件(以防止可能损坏系统的其他部分的进入)，该架构也与流体传感器兼容。

本发明的一种实施方案通过简化装配过程(通过使用恰好两个pcb)来改进常规架构，从而显著减少未对准(导致产量损失)的风险并提高生产速度。与金属罐相比，甚至可以将顶侧功能化或图案化以创建无源滤波。除此以外，这还简化了装配工艺并降低了nre成本。该工艺变化降低了生产成本。

图1示出了根据本发明的一种示例性实施方案的封装件100的截面图。图1的封装件100被实施为扬声器。

封装件100包括被实施为印刷电路板(pcb)的一部分的支撑结构102。因此，支撑结构102包括用作电绝缘材料的fr4，并且包括用作形成在电绝缘材料中和上的导电接触结构110的铜结构。这里作为asic实施的电子芯片104被嵌入在支撑结构102的内部中，以被支撑结构102的材料完全或全部包围。因此，电子芯片104被埋置在支撑结构102内。对应地，电子芯片104的主表面和所有侧表面被支撑结构102的材料覆盖。从图1可以看出，支撑结构102被实施为pcb支撑结构，其中，电子芯片104埋置在支撑结构102的fr4材料内。

包括声学换能器膜的微机电系统(mems)部件106表面安装在支撑结构102的上主表面上，位于形成在支撑结构102中的通孔112(其也可以称为通气孔)的正上方。

同样被实施为印刷电路板(pcb)的一部分的覆盖结构108已经过处理(例如，机械地处理诸如通过钻孔，或化学地处理诸如通过蚀刻)，以具有内部腔114。因此，覆盖结构108用作盖帽。覆盖结构108包括用作电绝缘材料的fr4，并且包括用作形成在电绝缘材料中和上的导电接触结构110的铜结构。mems部件106位于界定在支撑结构102和覆盖结构108之间的腔114中。

覆盖结构108安装在支撑结构102上，以覆盖mems部件106。将覆盖结构108固定在支撑结构102上是通过接合材料116诸如粘合剂实现的。通过在接合材料116的任一侧向导电接触结构110的部分之间提供导电粘合剂，支撑结构102和覆盖结构108之间的机械连接可以与它们之间的电耦接同时进行。覆盖结构108在这里被实施为容纳mems部件106但仍保持腔114填充有空气的pcb型盖帽。

从图1可以看出，预期接合线120经由支撑结构102的导电接触结构110将mems部件106电耦接到电子芯片104。因此，导电接触结构110有助于电子芯片104和mems部件106之间的电耦接。为了通过扬声器型封装件100向环境发射声波来再现音频内容，经由描述的导电连接从电子芯片104向mems部件106供应指示该音频内容的电信号。在电子芯片104以倒装芯片配置安装的另一实施方案中，可以省略接合线120，并且可以通过焊点或铜柱来实现倒装芯片式安装的电子芯片104的电耦接。

支撑结构102和覆盖结构108中的每一个均包括相应的通孔112，以用于在mems部件106和封装件100的环境之间提供空气连通，使得声波可以从mems部件106传播至封装件100的周围。形成在支撑结构102中的通孔112的外部部分设置有斜切部段154，以改善封装件100的内部和外部之间的声波传播特性。

在支撑结构102和覆盖结构108两者中，相应的导电接触结构110被配置为具有表面层图案化部的部件122以获得期望的导电结构。然而，相应的导电接触结构110还包括竖向地延伸穿过相应的pcb型支撑结构102/覆盖结构108并连接导电接触结构110的层状部分的一个或多个过孔124。

将控制芯片即电子芯片104嵌入到pcb型支撑结构102中以及电子芯片104和mems部件106的大致竖向布置使封装件100的设计紧凑。对应地可实现的小型化由支撑结构102和覆盖结构108两者的基于平板的架构进一步支持。无论其板形状如何，覆盖结构108还提供盖帽功能，并且还可以与同样基于板的支撑结构102一起用于批量式处理。

图2示出了根据本发明的另一示例性实施方案的封装件100的截面图。与图1的封装件100相比之下，图2的封装件100被实施为平衡电枢接收器。

图2的封装件100和图1的封装件100之间的另一区别在于：根据图2，用作通气孔的下通孔112没有布置在支撑结构102的底侧，而是布置在支撑结构的侧面。因而，根据图2，封装件100可以在其底侧附接至安装基板(未示出，例如pcb)，而在使下通孔112暴露于环境方面没有任何限制。因此，由下通孔112构成的通风空气导管以部分地平行于mems部件106的膜160的方式对准。

图3示出了根据本发明的另一示例性实施方案的封装件100的截面图。图3的封装件100被实施为部分平衡电枢接收器。

根据图3的封装件与根据图1和图2的封装件的不同之处在于：图3的封装件的底部具有台阶形状，这允许右手侧的下部部分用作安装表面，同时由于台阶形状下而使下通孔112保持自由。

图4示出了经由接合材料402安装在基板400上的根据图3的封装件100的截面图。基板400在此被实施为具有电绝缘芯404和导电线406的印刷电路板(pcb)，基板400通过导电线电耦接至封装件100。因此，图4示出了pcb上的接收器。

图5示出了根据本发明的一种示例性实施方案的装置的覆盖主结构500。从图5可以看出，盖帽式pcb型覆盖主结构500可以基于在图5的左手侧所示的印刷电路板基板来制造。在用作支撑主结构500的经处理印刷电路板表面上，形成有多个封装件形成部段502，这些封装件形成部段以行和列即以矩阵状图案进行布置。在后续的封装件形成部段502之间分别形成有未使用区域504。在每个封装件形成部段502中，又形成有多个覆盖结构108，覆盖结构也呈矩阵状图案即呈行和列。

图6示出了根据本发明的一种示例性实施方案的装置的支撑主结构600。以与参考图5所述的类似的方式，支撑主结构600也包括以行和列形成的多个封装件形成部段602，其中在各个封装件形成部段602之间具有未使用区域604。而且，每个封装件形成部段602包括多个支撑结构102，支撑结构也以行和列即以矩阵状图案进行布置。尽管在图6中未示出，但是mems部件106可以安装在图6所示的支撑结构102上的通孔112上。

为了以批量程序制造封装件100，将覆盖主结构500附接在支撑主结构600的顶部上，并通过接合材料等与支撑主结构连接。由此，每个封装件形成部段502相对于对应的封装件形成部段602对准。未使用区域504、604也彼此对准。随后，将这样获得的装置(对照图11中的附图标记1100)单个化成多个封装件100。

图7示意性地示出了根据本发明的另一示例性实施方案的制造封装件100的方法的程序。换言之，图7示出了根据一种示例性实施方案的用于制造封装件100的制造程序的一部分。

从附图标记702可以看出，mems部件106可以通过晶片接合连接至支撑结构102。从附图标记704可以看出，mems部件106然后通过导线接合即通过形成导线接合物120电连接至电子芯片104。从附图标记708可以看出，然后形成作为覆盖结构108的一部分的用于随后容纳mems部件106的腔114。还可以从附图标记710看出，然后进行条带至条带接合(即，连接图5的覆盖主结构500和图6的支撑主结构600)并且随后将这样获得的装置单个化成单独的封装件100。

图8、图9和图10示出了与图5至图7非常类似的程序，其中，图8对应于图6，图9对应于图7，以及图10对应于图5。与图5至图7的实施方案相比，图8至图10的实施方案的区别在于实施了不同的支撑结构102和不同的覆盖结构108。根据图8至图10，相应mems部件106位于电子芯片104的正上方而没有如根据图5至图7所示的横向移位。

图11示出了根据本发明的另一示例性实施方案的装置1100的截面图。

装置1100包括：基于pcb的支撑主结构600；嵌入在支撑主结构600中的多个电子芯片104；在支撑主结构600上的多个mems部件106；以及基于pcb的覆盖主结构500，该覆盖主结构安装在支撑主结构600上并覆盖mems部件106，以针对每个mems部件106在支撑主结构600的对应部段和覆盖主结构500的对应部段之间限定单独的腔114。图11中示出的装置1100示出了各个封装件100的截面图。沿着分离线1102，可以实现将装置1100单个化成根据本发明的示例性实施方案的各个封装件100。这可以通过激光切割、锯切、蚀刻等进行。

图12示出了根据本发明的另一示例性实施方案的封装件100的截面图。根据图12，电子芯片104是被配置为检测图像数据的光敏ccd(电荷耦合器件)芯片。ccd型电子芯片104嵌入在支撑结构102中，并与安装在ccd型电子芯片104上方的作为mems部件106的mems型可调节透镜配合。基于从ccd芯片104供应给mems部件106的电控制信号，mems型透镜可以改变其曲率和/或位置，并且因此可以改变朝向ccd型电子芯片104传播的光的光学特性。在图12的实施方案中，覆盖结构在mems部件106和电子芯片104上方的至少一部分应该是透光的，或者应当使通孔112允许光传播到腔114中。

图13和图14示出了根据本发明的示例性实施方案的封装件100的截面图。

图13所示的封装件100被配置为具有双侧配置的平衡电枢接收器(bar)。这就意味着嵌入有电子部件104的支撑结构102在其两个相对的主表面中的每一个上被相应的mems部件106覆盖，该相应的mems部件又被相应的覆盖结构108覆盖。另外，膜1300覆盖相应mems部件106的露出表面。膜1300可以例如由硅树脂或任何其他聚合物材料制成。因而，可以将紧凑的设计与高水平的功能性相结合。图13还示出了用作声波导并且包括声波通路开口1304的壳体1302(例如金属的或塑料的)。

图14所示的封装件100被配置为具有单侧配置的平衡电枢接收器(bar)。这就意味着嵌入有电子部件104的支撑结构102在其两个相对的主表面中的仅一个上被mems部件106覆盖，该mems部件又被膜1300覆盖且被覆盖结构108包围。图14的实施方案还包括壳体1302，该壳体与图13的壳体1302相对应地进行配置。

应当注意，术语“包括”并不排除其他元件或步骤，并且“一种”或“一个”不排除多个。与不同实施方案相关联地描述的元件还可以相组合。

还应当注意，权利要求中的附图标记不应被解释为限制权利要求的范围。

本发明的实施不限于附图中所示的和上述的优选实施方案。确切地说，使用所示出的方案和根据本发明的原理的多种变型都是可能的，即使是根本不同的实施方案。