用于制造传感器用的罩形晶片的方法

专利名称：用于制造传感器用的罩形晶片的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制造传感器用的、尤其是机动车传感器用的罩形晶片的方 法。本发明还涉及一种用于制造具有至少一个传感器的传感器堆栈、尤其是惯性传感器堆 栈的方法。此外，本发明涉及一种罩形晶片、一种具有根据本发明的罩的传感器，以及一种 具有根据本发明的传感器的衬底装置。
背景技术：
用于测量加速度和/或偏航率的传感器、特别是微机电传感器(MEMS传感器)、尤 其是电容式惯性传感器通常与IC芯片一起封装在塑料壳体中，该IC芯片分析和预处理传 感器原始信号。在将传感器安装到塑料壳体中之前，为敏感的传感器结构设置一个罩。该 罩是必须的，以便保护活动的传感器结构免受后续过程、尤其是胶合(Vergelimg)的影响， 并且以便能够调节期望的内压和由此能够调节传感器的振动品质。为此，在分离出多个(电容式惯性)传感器之前，借助封接玻璃连接装置使所谓的 罩形晶片键合到电的传感器晶片上。这形成所谓的传感器堆栈，该传感器堆栈包括传感器 晶片和固定在该传感器晶片上的罩形晶片，由此构成多个相互固定地连接的传感器。在此， 围绕罩形晶片的空穴的框架形式的封接玻璃通过丝网印刷方法施加。通过该封接玻璃(玻 璃焊料)在空穴的区域中保证了罩形晶片与传感器晶片之间的密封的锁紧。这些空穴具有以下任务在封接玻璃受挤压时，罩形晶片与传感器晶片之间的包 围的体积的相对变化保持得很小并且用作稍后的分离出的传感器的压力或真空容器。至相 应的传感器的电接头(键合垫)的通路位于该框架外部并且在罩形晶片中已经以适当的方 式留空并且由此是可接近的。为此见例如DE 19700734A1。在传感器堆栈被分离之后，单个的传感器可以被粘接到塑料壳体中。传感器与IC 芯片的电连接以及壳体的电接头与IC芯片的键合垫的电连接通过键合线实现。接着该键 合线被胶合并且该塑料壳体被封闭。由此形成的传感器元件只有现在才准备好被焊接到电 路板上。这样的方法在具有混合构造(具有传感器和IC芯片的双芯片解决方案)的传感 器中是强制性的，因为(电容式)传感器与分析处理电子装置之间的易受干扰的、高欧姆的 电连接必须被定义地构造、机械地固定和保护。US 7275424B2公开一种传感器堆栈的制造方法以及一种传感器堆栈或者一种封 装的传感器的制造方法以及一种传感器。在此，在罩形晶片中设置空穴并且在空穴之外设 置电绝缘的通孔。接着该罩形晶片通过与传感器晶片的封接玻璃连接被继续加工成一个传 感器堆栈，其中，该封接玻璃借助丝网印刷方法施加在罩形晶片上并且接着在罩形晶片与 传感器晶片之间形成封接玻璃连接。随后通过掺杂的有机硅材料或者通过化学镀镍这样地 填充该传感器堆栈的通孔，从而得到与位于传感器堆栈内部的铝触点的电触点接触。随后 用聚合物填充位于罩形晶片与传感器晶片之间的中间空间，为传感器堆栈的罩形晶片的外 侧设置电绝缘层并且接着在外部的绝缘层上设置传感器堆栈的外部电触点接触部。为此， 该绝缘层在与内部铝触点的内部电触点接触部的区域中被蚀刻暴露并且被填充金属，该金属延伸直至绝缘层的外侧，从而形成连接片。在相应的连接片上放置焊盘，以便能够将传感 器焊接到电路板上。此处的问题在于，只有将传感器晶片与罩形晶片连接之后才能使传感器堆栈的通 孔式电触点接触部定向。如果通孔的填充过程没有成功，则整个传感器堆栈或其至少一部 分必须废弃。此外，在该方法中不能制造具有通孔式触点接触部的单独的罩形晶片，因此这 样的方法也不允许向供应商转移。此外，通过电镀方法填充通孔是不可行的，因此在选择用 于通孔式触点接触部以及用于通孔式触点接触部的填充方法的材料时受到限制。

发明内容
因此，本发明的目的是提供一种经改进的用于制造罩形晶片和/或传感器堆栈的 方法。此外，本发明的目的是提供一种经改进的罩形晶片、一种经改进的传感器以及根据本 发明的传感器在衬底上的一种布置。在此，根据本发明应当可行的是，没有附加壳体但是耐 受环境影响的传感器被直接设置在衬底上。在此，传感器堆栈的罩形晶片应当可以完全单 独地制造。此外，罩形晶片的通孔式电触点接触部应当可通过电镀方法制造。此外，根据本 发明应当减少传感器制造过程中的废品。本发明的目的通过一种根据权利要求1的用于制造罩形晶片、尤其是封接玻璃罩 形晶片的方法和一种根据权利要求6的用于制造传感器堆栈、尤其是惯性传感器堆栈的方 法实现。此外，本发明的目的通过一种根据权利要求8的罩形晶片、尤其是封接玻璃罩形晶 片，一种根据权利要求12的传感器、尤其是微机电传感器和一种根据权利要求14的、衬底 (尤其是电路板)和根据本发明的传感器的装置来实现。根据本发明的单独的罩形晶片在此具有金属的、从正面至背面的通孔式触点接触 部，其中，通孔式电触点接触部将传感器电接头的位置抬高到一个水平高度，以该水平高度 可以通过单独的传感器的倒装制造与衬底(例如电路板)的直接的焊接连接。在此，通孔式 触点接触部的电接触销具有一个用于单独的传感器晶片的直接的电接头。此外有利的是， 该电接触销还具有一个用于衬底的电接头。在本发明的一种优选实施方式中，通孔式触点接触部的相关的电接头基本上与罩 形晶片的正面和/或背面齐平，或者在该正面和/或背面上具有凸起并且从相关的侧面突 出。在此，相应的电接头可以是基本上与相关的侧面齐平的侧面触点、止挡触点或焊盘。在 本发明的优选实施方式中，罩形晶片的根据本发明的通孔式电触点接触部通过电镀方法制 造。在此可行的是，电接头同样借助电镀方法构造，这优选适用于以后与传感器晶片的相关 电接头电触点接触的那一个电接头。因此获得按压或压紧接触形式的电接触。根据本发明的传感器堆栈优选通过以下方式获得根据本发明的罩形晶片借助封 接玻璃连接与罩形晶片机械固定地且材料锁合地连接。在此，优选在罩形晶片的正面上在 相关的区域中优选通过丝网印刷方法施加封接玻璃，接着在对传感器晶片加热的情况下通 过压紧制造压力传感器堆栈。在此，罩形晶片的通孔式电触点接触部与传感器晶片的相关 电接头触点接触，所述相关电接头优选构造为传感器晶片上的键合垫，其中优选的是，罩形 晶片的相关电触点构造为通过电镀制成的止挡触点。根据本发明可以在传感器堆栈被分离 之前或之后在罩形晶片的背面上的相关电触点处为传感器堆栈或分离出的传感器设置焊盘。
根据本发明的装置包括一个衬底、尤其是电路板和一个由传感器堆栈分离出的传 感器，其中，该传感器直接地在电路板上机械地固定并且设置成与该电路板电触点接触。在 此，传感器的电触点、尤其是传感器的罩的电触点与衬底电触点接触。因此可行的是，传感 器信号从传感器的传感器装置穿过传感器的罩向着衬底传输。本发明在优选实施方式中所需的电镀优选是金电镀。然而根据本发明可以使用另 一种电镀或另一种方法。此外可行的是，为通孔式电触点接触部使用任意的导电材料。根据本发明的用于制造罩形晶片的方法以如下步骤为特点制造位于罩形晶片的 正面与背面之间的触点接触通孔(以下称为触点接触孔)，和接着用导电材料填充所述触 点接触通孔。如上所述，在此导电材料可以是任意的导电材料。优选地，该触点接触孔借助 电镀、优选金电镀填充。此外在此优选的是，该电镀方法持续这么长时间，使得至少在罩形 晶片的一个侧面上、在触点接触孔的区域中导电材料突出并且产生电止挡触点，该电止挡 触点从罩形晶片的相关侧面突出。在本发明的优选实施方式中，在时间上在制造所述触点接触通孔之前，在硅晶片 (罩形晶片)的背面施加或引入一电绝缘层、尤其是氧化硅。接着将铜施加到、必要时通过 粘合层将铜施加到该电绝缘层上。与背面地施加/引入电绝缘层并行地，可以在正面同样 施加或引入一电绝缘层、尤其是氧化硅。在本发明的优选实施方式中，接着在罩形晶片的正面上构造用于罩形晶片的触点 接触孔和空穴的开槽掩膜。也就是说，开槽掩膜具有与触点接触孔和空穴相应的开口。接 着借助漆掩膜遮盖开槽掩膜中的空穴开口。随后进行开槽方法，通过该开槽方法在罩形晶 片内部构造触点接触孔和空穴。在此优选的是，这些空穴不像触点接触孔那么远地加工进 入罩形晶片中。在本发明的优选实施方式中，首先开出触点接触孔，也就是说在罩形晶片中形成 直至一定深度的盲孔。接着去除漆掩膜并且继续进行开槽过程。在此形成完全贯穿该罩形 晶片延伸的触点接触孔和所述空穴。在此优选的是，该开槽方法在完全形成触点接触孔之 后停止；也就是说，这些空穴与在开槽方法的第二步骤中加工进入罩形晶片中的触点接触 孔正好一样深。也就是说，在开槽方法的第一步骤中，该开槽方法执行这么长时间，直到罩 形晶片在其电绝缘层与产生的触点接触孔的开槽底部之间余留的厚度与罩形晶片内部的 空穴的稍后的深度正好一样大。然而也可行的是，在完全构成触点接触孔之后，继续蚀刻该 空穴直至一定深度。为了罩的以后无缺陷的功能，该罩形晶片的触点接触孔在其相应的内壁上是电绝 缘的。为此可以例如在触点接触孔中在内部沉积侧壁钝化部，其中，该钝化部也构造在罩形 晶片背面上的触点接触孔内部。也就是说，该钝化部也构造在罩形晶片的位于触点接触孔 内部的电绝缘层上。为了能够在触点接触孔内在作为电镀基底的铜层上开始电镀方法，必须在触点接 触孔的区域中去除罩形晶片的沉积在触点接触孔底部上的钝化部以及背面上的电绝缘层。 也就是说，该钝化部包括开槽底部上的背面氧化物优选是非均质地打开。在此形成内部电 绝缘的、完全贯穿罩形晶片延伸的触点接触孔，其在端面(背面)上仅通过罩形晶片的背面 铜层封闭。现在借助电镀方法填充所述触点接触孔。在此从罩形晶片背面上的铜层上内部地开始填充触点接触孔并且在正面方向上生长。在此，该电镀方法可以继续这样长时间，直到 沉积的材料从触点接触孔伸出并且在那里构成电触点、优选电止挡触点。在此，优选构成部 分球形的止挡触点，使得相应的通孔式电触点接触部在侧视图中蘑菇状地构造。所有适合 电镀方法的导电材料都适合该电镀方法，其中，不锈钢和半不锈钢由于其非常好的导电能 力是优选的。在电镀之后去除电镀基底或者说铜层并且形成一个罩形晶片，其可以与传感器晶 片组合成一个传感器堆栈。为此，该罩形晶片和该传感器晶片以适当的方式方法相互连接。 在本发明的优选实施方式中，这通过罩形晶片与传感器晶片之间的封接玻璃连接实现。为 此，优选在罩形晶片上借助丝网印刷掩膜施加封接玻璃。然而也可行的是，将封接玻璃施加 在传感器晶片上。在此，在罩形晶片或传感器晶片上构成封接玻璃框架或唇片。然后使罩形晶片与传感器晶片键合，由此形成根据本发明的传感器堆栈。现在可 以将传感器堆栈分离成传感器，并且各个传感器以其背面在通过填充触点接触孔形成的电 触点的区域中设置有焊盘。根据本发明也可行的是，在传感器堆栈被分离之前，将焊盘设置 在传感器堆栈上相应的背面电触点的区域中并且之后才将该传感器堆栈分离成传感器。在本发明的优选实施方式中，通过罩形晶片的优选构造为键合垫的电止挡触点和 传感器晶片的从填充的触点接触孔突出的电触点直接地实现传感器晶片和罩形晶片的电 触点接触。在此，电止挡触点直接地放置到传感器晶片的电接头上并且与其电触点接触。在传感器上设置焊盘之后或者在将设有焊盘的传感器堆栈分离为传感器之后，可 以将根据本发明封装的传感器倒装在衬底、例如电路板或陶瓷上并且直接焊接在该衬底 上。根据本发明可行的是，没有附加的(塑料)壳体但是能抵抗环境影响的传感器、尤 其是微机电传感器，作为“裸芯片”焊接到衬底、尤其是电路板上。根据本发明的罩形晶片 的通过本发明可行的、完全分开的制造方法具有制造技术上的优点。尤其地，通过罩形晶片 的分开的过程化实现了更高的产出。如果触点接触孔的填充过程不成功，则根据本发明只 需使罩或罩形晶片报废，而不必使整个传感器或整个传感器堆栈报废。此外，通过本发明可 行的是，通过电镀方法设置用于传感器或罩形晶片的通孔式电触点接触部。附加地根据本发明存在以下可能触点接触孔的填充过程或者罩形晶片的整个制 造过程允许在分开的生产线或车间中进行。很多微机电传感器的制造商和/或半导体工厂 没有电镀设备并且由于污染原因也不想购置电镀设备。如果电镀方法仅仅在罩形晶片上进 行，则可以不假思索地将罩形晶片的生产外包出去，因为相关的供应商由此仅得到关于罩 形晶片的信息，此外不会知悉关于传感器及其制造的其它公司机密。本发明的其它实施方式由其余的从属权利要求得出。下面根据参考附图的实施例详细阐述本发明。在附图中，图1至8示出根据本发 明的用于根据本发明的罩形晶片的制造方法，图8至10示出根据本发明的用于根据本发明 的传感器堆栈或根据本发明的传感器的制造方法，图11示出设置在衬底上的根据本发明 的传感器。如果下面提到罩形晶片或传感器晶片，则由此指的是相应的单个件，即一个罩形 晶片或一个传感器晶片。如果这两个晶片处于相互固定的状态中，则其被称为传感器堆栈， 而不再称为晶片。此外，在罩形晶片中构造有至少一个单独的罩或者说罩形晶片具有至少一个单独的罩。与此类似地，在传感器晶片中构造有至少一个传感器元件或者说传感器晶 片具有至少一个单独的传感器元件。根据本发明，没有附加壳体但是对外部影响不敏感的传感器可以作为“裸芯片”焊 接在衬底上。为此优选的是单片式集成的传感器，其中，该传感器具有与外部世界的低欧姆 的电连接。在这种情况中，高欧姆的电连接已经通过传感器本身的集成这么远地被屏蔽，使 得在构造和连接构思中不必再对此产生注意。单片式集成的传感器的电输入端和输出端是 电稳定的、不易受干扰的和耐久的。借助衬底与其它的电或电子部件的直接连接因此可毫 无问题地实现。通过根据本发明消除壳体，不仅能够节省成本，而且传感器的尺寸和传感器 芯片的厚度或者衬底的厚度根据本发明减小可察觉的大小。这样的单片式集成的传感器除 了包括封装结构外，还包括传感器装置和集成的开关电路，该开关电路例如构造为特定用 途的集成电路(ASIC—特定用途集成电路)。这样的方法可通过使用根据本发明的罩形结构实现，该罩形结构优选同样如现有 技术一样通过封接玻璃键合到传感器元件上。通过目前存在的罩构思不能实现倒装，因为 焊盘位于凹槽中并且只有穿过空槽才能到达，和/或不能实现对触点接触孔的分开的填 充。


下面根据图1至7或图1至8详细阐述根据本发明的罩形晶片100的根据本发明 的制造方法，在所述罩形晶片中构造至少一个罩10，这在相应的图中以横剖视图示出。然而 优选地的是，这样的罩形晶片100具有多个罩10。
具体实施例方式在键合过程之前，为罩形晶片100设置从正面101至背面102的通孔式电触点接 触部，其中，完整的过程化、即罩形晶片100的制造在实际的键合过程之前完全结束。为了 由罩形晶片100形成的罩10的无缺陷的功能，必要的是这些通孔式触点接触部相互之间电 绝缘并且相对于罩形晶片100的衬底电绝缘。这在根据本发明的方法中被确保，其方式是 触点接触通孔Iio的内壁112以及罩形晶片100的正面101和背面102涂覆一优选由氧化 硅52组成的电绝缘层103，106，111。罩形晶片100的实际的通孔式电触点接触部是一种例 如通过电镀沉积的导电材料51，例如金属51，优选金51。根据本发明的用于罩形晶片100的制造方法可以如以下所示。参照图1，以电绝缘 层106在罩形晶片100的背面102上的沉积或热生长为开始，该电绝缘层优选由氧化硅52 组成。在氧化物的热生长的情况下，罩形晶片100可以有利地甚至同时在正面101和背面 102上设置氧化层52 ；为此也参见图2。因此，可以省去稍后将电绝缘层103沉积在罩形晶 片100的正面101上(参见以下)。与以下的优选同样由氧化硅52组成的电绝缘层111也 一样(参见图5)，这些绝缘层103，106应当保证罩形晶片100的电触点131，132，133或电 接触销130的电绝缘(参见图9和10)。接着在背面102上溅射或以其它方式方法大面积地施加一种金属53、尤其是铜 53，作为电镀方法的起始层，这同样在图1中示出。对于溅射铜53的情况而言，优选的是， 该铜通过例如由Cr、WTi等等制成的粘合层粘附在所述氧化硅52上。
在所述罩形晶片100的正面101上需要一个用于深度开槽过程 (Tief-Trenchprozess)的掩膜(见图2)，该掩膜允许优选在不更新光刻技术的情况下执行 两个深度不同、在图3和4中所示的开槽过程。这样的开槽过程例如是深度结构化方法，例 如开槽蚀刻。为了制造空穴120，第一开槽过程是必须的，第二开槽过程是为了蚀刻出穿过 罩形晶片100的触点接触通孔110。以下将触点接触通孔110仅称为触点接触孔110。空 穴120对于稍后形成的传感器2的传感器装置220 (见图9至11)是必须的，以便能够在相 关的传感器2内部更好地建立内压。在某些传感器2中可以省去这些空穴120。为具有空穴120的传感器2建造硬质掩膜103或开槽掩膜103，这在图2中示出。 这例如通过氧化物52在罩形晶片100的正面101上的沉积或者通过利用罩形晶片100的 背面102的热氧化实现，其中，该热氧化同时也在正面101上产生掩膜103所需的氧化物 52 (见上)。下面进行掩膜103的光刻技术的和蚀刻技术的结构化，由此该掩膜103获得两 组蚀刻开口 104，109。在此，作为贯穿空槽104设置在掩膜103中的蚀刻开口 104设置用于 触点接触孔110的开槽，贯穿空槽109作为蚀刻开口 109设置用于空穴120的开槽。一组设置用于空穴120的开槽的贯穿空槽109通过漆掩膜105 (即所谓的光致抗 蚀剂105)遮盖，这可以例如通过施加光刻胶(漆)55和随后的光刻技术实现。另一组设置 用于触点接触孔110的开槽的贯穿空槽104在所述的光刻技术步骤之后重新没有光刻胶55 和氧化物52。在第一开槽过程之后，仅仅蚀刻触点接触孔110，因为贯穿空槽104既没有被光刻 胶55也没有被氧化物52覆盖。接着去除位于贯穿空槽109上的光刻胶55(见图3)，然后 继续执行开槽过程，这在图4中示出。在此蚀刻出空穴120和触点接触孔110的延伸部。空 穴120和触点接触孔110的蚀刻深度的差别允许通过去除光刻胶55的时间点来控制。用于 罩形晶片100的通孔式电触点接触部的开槽在背面的氧化物上停止。在此，过蚀刻是无损 害地可行的，其中，空穴120可以继续被蚀刻直到期望的目标深度。迄今为止也可行的是， 首先完全完成触点接触孔110，然后去除光刻胶55，这之后才在罩形晶片100中加工出空穴 120。如果触点接触孔110和空穴120设置在罩形晶片100中，则优选地需要相适应的 氧化物沉积过程，该氧化物沉积过程对触点接触孔110的内壁112进行覆层。为此，例如 TEOS臭氧沉积是非常适合的。在此形成在图5中所示的电绝缘层111，其也称为触点接触 孔110的侧壁钝化部。在图7中所示的、接着的电镀之前，仍然必须优选地通过各向异性的 蚀刻过程蚀刻触点接触孔110的开槽底部113上的氧化物52 (优选氧化硅52)直至金属53 或直至铜53的粘合层(CR，WTi等等)，然后该粘合层同样可选择被去除直至金属53。后者 可以通过湿蚀刻溶液实现，该湿蚀刻溶液选择性地相对于铜蚀刻Cr或WTi。电镀方法现在以铜53作为电镀基底在触点接触孔110中开始，由此触点接触孔 110从铜层107开始向着罩形晶片100的正面101被填充导电材料51、优选金51。如果该 电镀方法被这样地控制，使得在填充触点接触孔110之后，金51在正面101上并且相对于 该正面过度生长，则获得优选半球形构造的止挡131，这些止挡在随后的键合过程中被放置 在传感器晶片200的键合垫231上(见图9至11)，以便因此制造例如构造为按压或压紧电 接触形式的电接触。为了良好的电接触并且为了避免以后的腐蚀，传感器2或ASIC的键合 垫231被以金51覆层或者由金51制成，由此形成金51与金51的接触。该电镀方法的结果在图7中示出。在将封接玻璃54施加到这样预备好的罩形晶片100上之前并且在执行罩形晶片 100与传感器晶片200之间的键合过程之前，必须在罩形晶片100的背面选择性地向着金 51和电绝缘层106去除导电层107 (见图8)。该封接玻璃54以封接玻璃唇片140或框架 140的形式施加在罩形晶片100上。根据本发明也可行的是，封接玻璃唇片140或框架140 被施加在传感器晶片200上。在本发明的所示实施例中，相应的空穴120与相关的传感器 装置220分开地、也相对于相关的通孔式电触点接触部被封装，其中，对于所产生的每个传 感器2设有两个环绕的封接玻璃框架140。然而根据本发明也可行的是，仅设置这两个封接 玻璃框架140中的一个唯一的封接玻璃框架。根据本发明不必要的是，传感器装置220被 流体密封地封闭。因此可行的是，封接玻璃框架140构造成敞开的并且仅仅在适当的部位 设置相应的封接玻璃唇片140。封接玻璃54优选在丝网印刷方法中施加在罩形晶片100上。作为丝网印刷方法 的替代，也可以通过刻板印刷或另一种覆层方法设置封接玻璃条140。此外，也可以使用其 它材料来代替封接玻璃52，所述材料能够将两个晶片100、200优选气密地相互连接，这可 以例如通过粘接剂、热塑性塑料或者其它塑料或焊料实现。接着将罩形晶片100键合在传感器晶片200上，并且获得根据本发明的传感器堆 栈1，该传感器堆栈在图9中示出。在此，该罩形晶片100的通孔式触点接触部的接触销130 的电止挡触点131与传感器晶片200的电接头231触点接触。在键合过程之后，该传感器堆栈1准备好被分离，其中，单独的传感器2为了能够 焊接而必须设置焊盘133。这也可以在传感器堆栈1的分离之前进行。该焊盘133被直接 地放置在接触销130的位于传感器2或传感器堆栈1背面102上的电触点132处。也就是 说，该焊盘133在本发明的优选实施方式中被直接地放置在电接触销130的金51上并且可 以例如由无铅的AgSnCu焊料56制成。当然也是可使用其它的焊料56。替代地，该焊盘133 也可以被放置在衬底3上，尤其在电路板3或陶瓷3上，一个单独的传感器2应被焊接在该 衬底上。与衬底3焊接的传感器2在图11中示出。如果通孔式电触点接触部在直径上过小和/或很难通过焊盘133润湿，则可以直 接地在根据本发明的方法开始之前在罩形晶片100的背面102上在铜52下面(即在导电 层I07与电绝缘层I06之间)施加一个结构化的导电层、尤其是金层51，该金层给出了用于 焊料56的润湿面。由此得到焊盘133与电接触销130的变大的接触面。附加地，该步骤可 以被用于移动电触点133(即焊盘133)的位置，用于近似“重新布线”或者用于定义锯割线 和/或用于传感器堆栈1的对准标记。本发明可用到所有传感器2上、尤其是可用到机动车传感器2上。尤其地，本发明 可用到所有单片式集成的传感器2上，这些传感器2此外也需要优选封装密封的罩10。其 尤其是(表面)微 电传感器2、用于测量加速度和/或偏航率的惯性传感器2 (例如偏航 率传感器2或加速度传感器2)以及谐振器2。
权利要求
用于制造传感器(2)用的、尤其是机动车传感器(2)用的、具有至少一个罩(10)的罩形晶片(100)、尤其是封接玻璃罩形晶片(100)的方法，该方法包括以下步骤制造穿过所述罩形晶片(100)的触点接触通孔(110)，在时间上接着用导电材料(51)填充所述触点接触通孔(110)。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，在时间上在制造所述触点接触通孔(110)之 前，在所述罩形晶片(100)的背面(102)上，或者在所述罩形晶片(100)的正面(101)和背 面(102)上施加一电绝缘层(106)、尤其是氧化层(106)，并且在时间上接着在所述罩形晶 片(100)的背面(102)上施加一导电层(107)、尤其是铜层(107)。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，在时间上在填充所述触点接触通孔(110) 之前，为所述触点接触通孔(110)的内壁(112)设置一电绝缘层(111)、尤其是氧化层 (111)，并且在时间上接着使所述罩形晶片(100)的背面(102)的电绝缘层(106)在所述触 点接触通孔(110)的区域中向着所述罩形晶片(100)的背面(102)的导电层(107)打开 (108)。
4.根据权利要求1至3之一的方法，其特征在于，所述触点接触通孔(110)的填充通 过一种电镀方法进行，并且所述电镀方法优选持续这样长时间，直到在所述罩形晶片(100) 的正面(101)上形成电止挡触点(131)，其中，用于所述电镀方法的所述导电材料(51)优选 具有金(51)或金合金(51)。
5.根据权利要求1至4之一的方法，其特征在于，在时间上在填充所述触点接触通孔 (110)之后，在所述罩形晶片(100)的正面(101)上施加封接玻璃唇片(140)。
6.用于制造具有至少一个传感器(2)的、用于机动车领域的传感器堆栈(1)、尤其是惯 性传感器堆栈(1)的方法，该方法包括以下步骤使一罩形晶片(100)与一传感器晶片(200)连接、尤其是键合，其中，所述罩形晶片 (100)通过根据权利要求1至5之一的方法制造。
7.根据权利要求6的方法，其特征在于，所述罩形晶片(100)与所述传感器晶片(200) 的电触点接触直接地通过所述罩形晶片(100)的电接触销(130)的电止挡触点(131)和所 述传感器晶片(200)的电接头(231)、尤其是键合垫(231)实现，其中，优选通过按压或压 紧电接触构成所述罩形晶片(100)的电止挡触点(131)与所述传感器晶片(200)的电接头 (231)之间的电接触。
8.具有通孔式电触点接触部(130，131)的罩形晶片、尤其是封接玻璃罩形晶片，其特 征在于，所述通孔式电触点接触部(130，131)具有一穿过所述罩形晶片(100)延伸的电接 触销(130)，所述电接触销(130)为了与传感器晶片(200)的电接头(231)电触点接触而具 有一电接头(131)。
9.根据权利要求8的罩形晶片，其特征在于，所述通孔式电触点接触部(130，131，132， (133))的所述电接触销(130)为了与衬底(3)的电接头(331)电触点接触而具有一电接头 (132， (133))。
10.根据权利要求8或9的罩形晶片，其特征在于，所述罩形晶片(100)的所述通孔式 电触点接触部(130，131，132)是电镀地制造的通孔式触点接触部(131，130，132)。
11.根据权利要求8至10之一的罩形晶片，其特征在于，用于所述传感器晶片(200)的 电接头(131)和/或用于所述衬底(3)的电接头(132，133)贴在所述罩形晶片(100)外部或者从所述罩形晶片(100)突出。
12.用于机动车领域的传感器、尤其是微机电传感器(2)，具有一通过根据权利要求1 至5之一的方法制造的罩(10)、尤其是封接玻璃罩(10)和一传感器元件(20)；或者，所述 传感器通过从传感器堆栈(1)分离来获得，其中，所述传感器堆栈(1)通过根据权利要求6 或7的方法制造；或者，所述传感器通过从一个与罩形晶片(100)连接的传感器晶片(200) 分离来制造，其中，所述罩形晶片(100)是根据权利要求8至11之一的罩形晶片(100)。
13.根据权利要求12的传感器，其特征在于，在所述罩(10)的电接触销(130)的背面 电触点(132)上设有一焊盘(133)，其中，借助所述焊盘(133)能与衬底(3)的电接头(231) 电触点接触。
14.衬底(3)的、尤其是电路板(3)的和传感器(2)的装置，其特征在于，所述传感器 (2)具有一罩(10)和一传感器元件(20)，所述罩(10)的一个用于所述传感器元件(20)的、 电镀的通孔式电触点接触部(130，131，132)直接地与所述衬底(3)的电接头(231)、尤其是 键合垫(231)导电连接。
15.根据权利要求14的装置，其特征在于，所述传感器(2)的所述罩(10)根据权利要 求1至5之一的方法制造或是根据权利要求8至11之一的罩(10)，或者，所述传感器(2) 根据权利要求6或7制造或是根据权利要求12或13的传感器(2)。
全文摘要
本发明涉及一种用于制造传感器用的、尤其是机动车传感器用的、具有至少一个罩的罩形晶片(100)、尤其是封接玻璃罩形晶片(100)的方法，该方法包括以下步骤制造穿过所述罩形晶片(100)的触点接触通孔(110)，并且在时间上接着用导电材料(51)填充所述触点接触通孔(110)。本方面还涉及一种用于制造具有根据本发明制成的罩形晶片(100)的传感器堆栈的方法。此外，本发明涉及一种具有根据本发明的通孔式电触点接触部的罩形晶片(100)、一种具有根据本发明的罩的传感器，以及包括根据本发明传感器的衬底的装置。
文档编号B81C1/00GK101903286SQ200880121253
公开日2010年12月1日 申请日期2008年10月20日 优先权日2007年12月17日
发明者A·朔伊尔勒, F·莱尔莫尔, F·赖兴巴赫, S·克龙米勒 申请人:罗伯特·博世有限公司