本发明专利技术涉及用于具有至少两个ASIC元件和/或MEMS元件的器件的封装方案，该方案可用标准工序并尤其用标准部件非常简单及成本上有利地转换应用。此外根据本发明专利技术的封装方案可实现具有相对小的“脚印”的封装壳体，它的元件在该器件结构中在很大程度上得到应力的脱耦。根据本发明专利技术将至少一个第一元件安装在一个扁平的第一载体上并与第一载体电连接。将至少一个第二元件安装在一个扁平的第二载体上并与第二载体电连接。然后将这两个载体这样相互叠置并通过侧壁相互连接，以致第一及第二元件被设置在两个载体之间的一个空腔中。侧壁至少部分地由多个焊料珠的一个相互紧靠着的排构成，通过这些焊料珠也使两个载体形成电连接。
【技术实现步骤摘要】
器件
本专利技术涉及具有至少两个MEMS元件和/或ASIC元件的器件，这些元件被设置在一个共同的壳体中。
技术介绍
对于用户的应用及在汽车技术中经常需要在一个封装壳体内组合不同的元件，例如MEMS元件及ASIC元件,这些元件在其功能上相互补充。为此将这些元件相互并列地或相互重叠地设置在一个共同的载体、例如一个引线框架(QFN)或一个叠层衬底(LGA)上并与该载体形成电连接，例如借助金属连接线来连接。以此方式使元件相互连接及通过载体也可形成外部电接触。在第一级安装的范围中载体上的元件仍还将封装。这使封装体的第二级安装简化并在第二级安装时保护元件以免损坏及在使用位置上抗外部干扰的影响。在许多应用中为此元件用模注材料注塑包封。根据另一封装方案将一个盖件放置在元件上面并与载体连接。基于载体的封装体在第二级安装的范围中通常用载体放置到一个印刷电路板上，以便然后用回流软熔焊接方法机械地固定及形成电接触。 在任何情况下在实现封装壳体时应考虑到元件的功能。这尤其适用于需要一个介质入口的传感器应用，例如压力传感器及微音器元件。 无论模制壳体还是具有盖件的壳体必需在一个单独的工序中制造，这就是说在一个适配于器件各个组成部分的个别尺寸及功能要求的工序中制造，这使成本相对地高。 器件结构中的或由器件的第二级安装引起的机械应力尤其在传感器器件的情况下将导致其性能受损。公知的器件方案对此特别无抵抗力，因为ASIC元件及MEMS元件在这里被固定在用于第二级安装的安装载体上。
技术实现思路
通过本专利技术提出了用于具有至少两个元件的器件的封装方案，该方案可用标准工序并尤其用标准部件非常简单及成本上有利地转换应用。这里两个元件既可均为MEMS元件也可均为ASIC元件或各为一个MEMS元件及一个ASIC元件。此外根据本专利技术的封装方案可实现具有相对小的“脚印”的封装壳体，它的元件在该器件结构中在很大程度上得到应力的脱耦。 根据本专利技术将这样来实现它，即将至少一个第一元件安装在一个扁平的第一载体上并与第一载体电连接；将至少一个第二元件安装在一个扁平的第二载体上并与第二载体电连接；将这两个载体这样相互叠置并通过侧壁相互连接，以致第一及第二元件被设置在两个载体之间的一个空腔中；及侧壁至少部分地由多个焊料珠的一个相互紧靠着的排构成，通过这些焊料珠也使两个载体形成电连接。 因此根据本专利技术的封装方案在于:器件以夹层形式装配。器件壳体基本上由两个扁平的载体组成，这两个载体相互独立地安装器件的元件及安装焊料珠或焊料球。然后通过这些焊料珠使两个载体侧面或多或少环绕地相互连接，以致载体的安装元件的面相互面对着。在此情况下也形成了两个载体之间的电连接，以致器件在第二级安装的范围中总地通过两个载体之一可形成电接触。作为载体可使用传统的引线框架或叠层衬底。载体的元件安装及焊料珠的放置借助微系统技术的标准方法来实现。器件的对应力特别敏感的元件被设置在不用作第二级安装的安装载体的那个载体上。由此可使安装引起的机械应力至少对于器件的一部分元件来说明显地减小。此外根据本专利技术的封装方案开辟了一个可能性，即将在两个载体上安装的元件重叠地布置。由此可使所谓“脚印”、即在第二级安装时器件所需的安装面积简易地减小，而无需大的制造成本。 鉴于器件EMV特性的改善证明了:使用具有至少一个接地面的层叠板作为用于元件的整体或壳体部分是有利的。 铜柱尤其适用来实现器件壳体的侧壁。但侧壁也可包括无源电元件，例如电阻和/或电容器，它们也可用标准的设备及用标准的工序放置到载体上。因为这些无源电元件不仅用作两个载体之间的距离保持，而且在相应连接的情况下也构成两个载体的触点之间一个横向电阻或横向电容，所以必需这样选择它们，即它们对器件的电路功能无不利影响或为电路的组成部分。 如果器件功能需要一个介质接口，例如在压力传感器或微音器器件的情况下，则该介质接口将有利地构成在侧壁的区域中。以此方式可放弃器件的一个或两个载体的专门的预批量生产。因为根据本专利技术的器件的第二级安装通过两个载体之一来进行，所以至少该载体应装备用于器件的外部电接触的连接焊点。 【附图说明】 如以上所讨论的，以有利的方式对本专利技术进行配置及进一步构型存在各种可能性。对此一方面可参阅从属于权利要求1的权利要求及另一方面可参阅以下关于根据本专利技术的封装方案的两个实施例的说明。 图1a-1e借助一个器件100在组建期间的各组成部分的概要截面图所表示的根据本专利技术的封装方案，及 图2a，2b借助一个器件200在制造期间的各组成部分的概要截面图所表示的壳体结构的一个变型。 具体实施形式 用于根据本专利技术的具有至少两个MEMS元件和/或ASIC元件的器件的组建的起始点是两个扁平的载体10，20，它们被表示在图1a中。这里这种载体例如可涉及引线框架(Leadframe)或涉及层叠板,如在现有技术中在MEMS元件和/或ASIC元件的第一级安装时所使用的。有利地使用具有至少一个接地面的层叠板作为载体10，20，以屏蔽器件中的元件免受电磁干扰的影响。在这里所示的实施例中载体10用作待制造的器件的第二级安装的安装载体。该载体在其载体下侧面上设置了连接焊点11及这里未示出的穿透触点。通过这些连接焊点11例如可使被制造的器件机械地固定在一个印刷电路板上并形成电接触。 这两个载体10及20将相互独立地被装配元件，如图1b中所示。在载体10安装一个ASIC元件1，而在载体20上安装一个微机械的压力传感器元件2。有利的是用于压力传感器元件2的求值电路的至少一部分集成在ASIC元件I上。 这两个元件1,2也可与相应的载体10或20进行电连接,这通过图1c来表明。这里在元件1，2固定在相应的载体10或20上后借助金属连接线3，4形成电连接。但元件1，2与相应的载体10或20之间的电连接也可在一个工序步骤中与机械连接一起形成,例如用倒装芯片技术或通过元件1,2中的穿透触点及元件背面的连接焊点。 在载体10及20的元件装配后在这两个载体至少之一上、这里是在载体10上施加焊料珠5，这些焊料珠将构成器件壳体的侧壁。与此相应地多个焊料珠5构成了一个闭合的相互紧靠的排。视器件功能而定，该焊料珠排也可具有一个或多个中断点-如果器件壳体应设有一个或多个介质通入口的话。器件壳体的净高将通过焊料珠5的厚度和/或叠放地施加的焊料珠的数目来确定，这些焊料珠5则构成由焊料材料组成的一个柱，如图1d中所示。在此处应指出，该侧壁也可两方面来放置，其方式是两个载体上均设置焊料珠的排列，它们仅构成壁区段。然后在下一安装步骤中使这些壁区段相互接合，然而这与附加的调准成本相关联。在本专利技术的一个优选实施形式中对于焊料珠使用铜。因此在下一安装步骤中可非常简单地在两个载体10与20之间建立电连接。 在该安装步骤中将两个载体10及20 “面对面”地相互重叠地放置，以致这些载体与焊料珠5的相互紧靠着的排一起构成了用于元件I及2的壳体，如通过图1e所表明的。载体10及20装配了元件的侧彼此相向。在此情况下元件I及2至少部分地叠置、即横向上重叠地设置在载体10与20之间的一个空腔7中。而焊料珠柱5被这样地定尺寸，以致元件I及2在垂直方向上相互隔开。最后在一个焊接本文档来自技高网...
【技术保护点】
具有至少两个ASIC元件和/或MEMS元件的器件，这些元件被设置在一个共同的壳体中，其特征在于：·至少一个第一元件(1)安装在一个扁平的第一载体(10)上并与该第一载体(10)电连接，·至少一个第二元件(2)安装在一个扁平的第二载体(20)上并与该第二载体(20)电连接，·这两个载体(10，20)这样相互叠置并通过侧壁相互连接，以致第一及第二元件(1，2)被设置在所述两个载体(10，20)之间的一个空腔(7)中，及·所述侧壁至少部分地由相互紧靠着排列的多个焊料珠(5)构成，通过这些焊料珠也使两个载体(10，20)形成电连接。
【技术特征摘要】
2013.08.30 DE 102013217301.61.具有至少两个ASIC元件和/或MEMS元件的器件，这些元件被设置在一个共同的壳体中，其特征在于: ?至少一个第一元件(I)安装在一个扁平的第一载体(10)上并与该第一载体(10)电连接， ?至少一个第二元件(2)安装在一个扁平的第二载体(20)上并与该第二载体(20)电连接， ?这两个载体(10，20)这样相互叠置并通过侧壁相互连接，以致第一及第二元件(1，2)被设置在所述两个载体(10，20)之间的一个空腔(7)中，及 ?所述侧壁至少部分地由相互紧靠着排列的多个焊料珠(5)构成，通过这些焊料...
【专利技术属性】
技术研发人员：U·汉森，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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