[发明专利]微机械传感器设备和对应的制造方法

说明书

本发明提出一种微机械传感器设备和一种对应的制造方法。所述微机械传感器设备配备有：衬底(10)，所述衬底具有前侧(VS)和后侧(RS)；安装在所述衬底(10)的前侧(VS)上的微机械传感器芯片(20)，所述微机械传感器芯片具有传感器区域(SB)；安装在所述衬底(10)的前侧(VS)上的封盖装置(60)，所述封盖装置至少部分地通过ASIC芯片(60)构造。所述封盖装置(60)包围所述微机械传感器芯片(20)，使得在所述微机械传感器芯片(20)的传感器区域(SB)与所述ASIC芯片(60)之间形成朝向所述衬底(10)的前侧(VS)闭合的空腔(K)。在所述封盖装置(60；60a、55；60b；60a、55‘)的上方构造有模塑封装(80)。

技术领域

本发明涉及一种微机械传感器设备和一种对应的制造方法。

背景技术

虽然也能够应用任意的微机械结构元件，但是根据微机械压力传感器设备来阐述本发明和其所基于的问题。

DE 10 2011 084 582B3公开了一种微机械压力传感器设备，其具有衬底、安装在衬底上的电路芯片和模塑封装，电路芯片包装在模塑封装中。模塑封装在电路芯片的上方具有凹陷部，在该凹陷部中设置有传感器芯片。模塑封装在凹陷部的底部上具有伸展直至金属化区域的、借助于激光束打开的贯通孔，传感器芯片与衬底的电连接穿过该贯通孔被引导到金属化区域上。

发明内容

本发明提出根据权利要求1所述的微机械传感器设备和根据权利要求11所述的对应的制造方法。

优选的扩展方案是相应的从属权利要求的主题。

本发明所基于的理念在于，将ASIC芯片集成到封盖装置中。因此，ASIC芯片用于保护微机械传感器芯片免受模塑质量影响。根据本发明的构造能够实现对微机械传感器芯片的机械去耦，以免受构造技术和连接技术的影响。微机械传感器芯片的这种压力去耦，能够使包装中的机械应力对传感器信号的影响最小化。

由于消除了在微机械传感器芯片的上方的单独的盖元件的必要性，能够实现最小的总构件尺寸。所述制造能够通过构造与连接过程中的标准过程来完成，例如引线键合、注塑包封/模塑、分离、粘贴连接等等。

这能够进一步降低用于制造微机械传感器(例如压力传感器或者气体传感器)的成本。

根据一种优选的扩展方案，ASIC芯片具有盆状的凹槽，该凹槽具有环绕的环形的边缘区域，该边缘区域间接地或者直接地安装在衬底的前侧上。这能够实现：ASIC芯片形成封盖装置的重要部分。

根据另一种优选的扩展方案，ASIC芯片平坦地构造并且通过环形的间距保持装置安装在衬底的前侧上。这能够实现：将ASIC芯片集成到封盖装置中而无需改型。

根据另一种优选的扩展方案，ASIC芯片部分地覆盖微机械传感器芯片并且具有凹槽，该凹槽具有u形的边缘区域，该边缘区域直接安装在衬底的前侧上，其中，u形的边缘区域的敞开的部分直接安装在微机械传感器芯片上。这能够实现：仅部分地封盖微机械传感器芯片，尤其是当该微机械传感器芯片构造得比ASIC芯片大时。

根据另一种优选的扩展方案，ASIC芯片部分地覆盖微机械传感器芯片并且平坦地构造并且通过u形的间距保持装置直接安装在衬底的前侧上，其中，ASIC芯片在u形的间距保持装置的敞开的部分中直接安装在微机械传感器芯片上。这能够实现：将ASIC芯片集成到封盖装置中而无需改型，并且在此仅部分地封盖微机械传感器芯片。

根据另一种优选的扩展方案，衬底中的贯通开口朝向衬底的后侧形成通向空腔的介质进入开口。因此，能够在不存在模塑质量的区域中实现介质进入。

根据另一种优选的扩展方案，在衬底的后侧上在贯通开口的上方安装有多微孔的膜片。这能够保护灵敏的传感器区域免受异物颗粒的影响。