具有用于使mems结构应力脱耦合的内插器的垂直混合集成部件及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种用于W忍片堆叠形式的具有MEMS构件的垂直混合集成部件的结 构设计，所述MEMS构件的MEMS结构至少部分地构造在构件前侧中并且可W通过构件前侧 上的至少一个连接盘电接触所述MEMS构件。所述结构设计应当能够实现MEMS结构在忍片 堆叠内的尽可能没有应力的布置。
【背景技术】
[0002] 用于在此所描述的结构设计的一种优选的应用是例如用于检测加速度、转速、磁 场或者压力的传感器部件的实现。构件检测运些测量参量借助MEMS并且将其转换成电信 号。传感器部件大多还包括至少一个用于处理并且分析处理测量信号的ASIC构件。所述 部件可W用于不同的应用，例如在车辆领域和消费领域中。在此，特别重要的是在高的功能 集成时的部件小型化。因为在此放弃忍片的重新封装，所W垂直混合集成部件在所述小型 化方面证实为特别有利。替代地，在第二层安装（2nd-Level-Montage)的范畴中忍片堆叠 作为所谓的忍片尺寸封装直接安装在应用印制电路板上。
[0003] MEMS构件应当尽可能如此安装在垂直混合集成部件的忍片堆叠中，使得保护 MEMS结构免受干扰感器功能的所述周围环境影响。运尤其适合于敏感的MEMS结构，例如压 力传感器构件的膜片。此外，在构造忍片堆叠时要注意，尽可能不将由安装决定的使测量信 号错误的机械应力引入到MEMS结构中。此外，必须保证各个构件元件的电接触。
【发明内容】
[0004] 借助本发明提出一种结构设计，所述结构设计能够简单且低成本地实现并且能够 实现MEMS结构在垂直混合集成部件的忍片堆叠内的尽可能没有应力的布置W及确保MEMS 构件与所述部件的其他构件元件的可靠电连接。
[0005] 为此，根据本发明的结构设计设置，MEMS构件通过内插器头朝下地安装在忍片堆 叠的另一构件上并且通过内插器中的至少一个贯通接触部值urchkontakt)与所述另一构 件电连接。根据本发明，W金属填充的贯通接触开口（Durchkontak巧佈ung)的形式实现 所述贯通接触部，其中贯通接触部的金属填充生长（aufwachsen)到MEMS构件的连接盘上 并且延伸穿过整个内插器。
[0006] 根据所要求保护的制造方法来结构化内插器，其中产生至少一个从所述内插器的 前侧延伸至背侧的贯通接触开口。在填充贯通接触开口之前，将内插器与MEMS构件的构件 前侧机械连接，使得在MEMS结构和内插器之间保留一间距。在此，将内插器中的贯通接触 开口与MEMS构件的构件前侧上的连接盘对齐地布置。仅仅在此之后才至少部分地W金属 材料电锻地填充所述贯通接触开口，W便所述金属材料也在MEMS构件的连接盘上出现。然 后，将所述结构（具有内插器的MEMS构件）通过内插器安装在另一构件上。 阳007] 由于MEMS构件的头朝下安装，保护构件前侧上的敏感的MEMS结构免受不利的周 围环境影响、例如损害和污染。为了尽可能低地保持对MEMS结构产生影响的由安装决定的 应力，MEMS构件不直接W倒装忍片技术而是通过应力脱禪合的内插器安装在另一构件上， 所述内插器仅仅在MEMS结构的区域之外与构件前侧连接。MEMS构件的电接触通过内插器 中的贯通接触部实现，所述贯通接触部同样布置在MEMS结构的区域之外。所述贯通接触部 W金属填充的贯通接触开口的形式实现。根据本发明，在MEMS构件和内插器连接之后才进 行所述金属化。在所述过程步骤中，也建立MEMS构件和内插器中的贯通接触部之间的电连 接，其方式是，使贯通接触部金属化直接生长到MEMS构件的前侧上的连接盘上。
[0008] 为此，在根据本发明的制造方法的一种特别有利的变形方案中利用金属化过程， 借助所述金属化过程通常产生用于在内插器的背侧上的另一构件上安装的凸部。在此，通 常设及电锻过程。在运种变形方案中，所述凸部不构造在内插器的背侧上的连接盘上而是 构造为金属柱，所述金属柱生长到MEMS构件的连接盘上，生长经过内插器中的贯通接触开 口并且终止于内插器的背侧上的凸部中。在此在一个过程步骤中，与安装凸部一起产生内 插器中的贯通接触部，运是非常合理且低成本的。
[0009] 内插器应当尽可能地由在其热膨胀系数方面与MEMS构件的材料匹配的且能够容 易结构化的材料组成。在MEMS构件在娃基上的情形中，由玻璃、娃或者陶瓷的内插器证实 为特别适合。
[0010] 尤其可W低成本地在粘合步骤中建立MEMS构件和内插器之间的机械连接。为此， 但也考虑键合方法、例如共晶键合。
【附图说明】
[0011] 如W上已经阐述的那样，存在实现根据本发明的结构设计的不同可能性。对此，一 方面参考独立权利要求随后的权利要求，而另一方面参考本发明的实施例根据附图的随后 描述。
[0012] 图1示出实现了根据本发明的结构设计的垂直混合集成部件100的示意性剖面 图；
[0013] 图2示出在贯通接触部23的区域中所述部件100的MEMS构件10和内插器20之 间的连接区域的细节图。
【具体实施方式】
[0014] 在图1中所示出的部件100W忍片堆叠的形式构造并且包括MEMS构件10,所述 MEMS构件通过内插器20安装在另一构件30、在此ASIC构件上。因为两个构件10和30设 及娃忍片，所W在此使用玻璃载体、娃载体或者陶瓷载体作为内插器20。
[0015] 在本实施例中，MEMS构件10用作压力传感器构件。在此，在构件前侧上通过跨越 空腔12的传感器膜片11构造MEMS结构。传感器膜片11的偏移例如借助膜片区域中的压 阻来检测并且将其转换成电信号。MEMS构件10的电接触通过构件前侧上的设置在所述传 感器膜片11的侧边的连接盘13实现。
[0016] 通过内插器20中的通孔21W测量压力施加传感器膜片11。所述压力连接开口 21构造在传感器膜片11下方的内插器