用于形成电子组件外壳的方法和以这种方法密封封装的电子组件技术

为了以一种方式封装电子组件，它基本上是抗水扩散的，然而在适当的低于３００℃，优选低于１５０℃的温度下进行，本发明专利技术提供一种用于形成电子组件，特别是传感器、集成电路以及光电元件外壳的方法，包括以下步骤：设置一个基片（１），它的至少一个基片第一侧面（１ａ）要被封装；设置一个汽相淀积玻璃源（２０）；以这种方式相对于汽相淀积玻璃源设置基片第一侧面（１ａ），使基片第一侧面（１ａ）可以被蒸发涂敷；将基片第一侧面蒸发涂敷上一玻璃层（４）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于形成电子组件外壳的方法，以及以这种方法密封封装的电子组件，特别是传感器、集成电路以及光电元件。
技术介绍
为了封装集成电路和光电元件，公知的是使用有机粘合剂层来将薄玻璃板粘结到组件上，并且由此来覆盖和保护灵敏的半导体结构。该设计的缺点是在整个时间过程中，水能够扩散到有机粘合剂层中并且能够达到以及损坏半导体组件。此外，有机粘结剂由于UV辐射会老化，该辐射尤其损坏光电组件。作为有机粘结剂的替换，低溶解的玻璃焊剂也已经用作为中间层，该中间层已经被喷射上、溅射上或通过网印和分配技术而被施加。然而，用于溶解玻璃焊剂层的工艺温度高于T＝300℃，它意味着温度灵敏的半导体结构不能被封装。
技术实现思路
由此本专利技术基于这个目的，即提供一种用于封装电子组件的方法，它使得能够达到基本上抗水扩散的封装，然而在合适的低于300℃，优选低于150℃的温度下进行。该组目的基于在权利要求1中所述的方法来达到，并且通过从属权利要求的进一步措施来构成和扩展。权利要求24涉及一种可按照本专利技术生产的电子组件，而有利的改进和构造在从属于权利要求24的各权利要求中给出。涂覆汽相淀积玻璃的一个优点是，在常温到接近150℃时施加绝缘玻璃层，以便没有基片表面的损坏或氧化的可能性，无论什么，甚至是金属基片。在本上下文中，也可以参考以下面申请 DE 202 05 830.1，于04.15.2002提交；DE 102 22 964.3，于05.23.2002提交；DE 102 22 609.1，于05.23.2002提交；DE 102 22 958.9，于05.23.2002提交；DE 102 52 787.3，于11.13.2002提交；DE 103 01 559.0，于01.16.2003提交；以相同申请人的名义，在此特别结合其公开内容以供参考。关于汽相淀积玻璃层的阻隔性质，测量已经示出了在8μm到18μm范围内的汽相淀积玻璃层的层厚度，氦漏泄率小于10-7mbar l s-1或小于10-8mbar l s-1是可以可靠达到的。对于带有8μm到18μm范围内层厚度的测量甚至具有在0到2×10-9mbar l s-1之间的氦泄漏率，并且甚至这些上限值是明显受不精确测量值的影响。按照本专利技术用于以汽相淀积玻璃封装的方法，甚至当它仍然生产时电子组件被腐蚀能够被采用。使通过汽相沉积玻璃层产生的电子组件基片变厚，用来在从未封装侧面在基片上进行反应时稳定基片。另外完工的电子组件也可以从连接侧面被封装，而使连接本身敞露。为此目的，例如基片可以在与具有半导体结构的第一侧面相反的侧面上设有钝化层。作为实例，塑料层适用于此目的。钝化层也可以包括玻璃层，该玻璃层优选汽相淀积在此侧面上。本方法特别适用于封装元件，该封装元件仍然形成晶片一部分(晶片级封装)，在这种情况下，基片包括一具有元件基片的晶片，在它们被封装后可以与晶片分开。取决于特殊的要求，汽相淀积玻璃层的厚度可以为0.01到100μm。如果它仅仅是将待保护组件密封的情况。优选的是，玻璃层厚度在0.1和50μm之间的范围内。如果施加的负载较大，玻璃层厚度相应增加，对于玻璃层厚度优选的范围在50到200μm之间。在与其它材料组合时，也可以建立多层。此外，也可以将玻璃层与施加的塑料层相组合，以便在结构上加固电子组件。有许多用于玻璃汽相淀积的选择。优选的是通过电子束从原料玻璃靶中产生玻璃蒸汽。可以产生高于4μm/min的汽相淀积率，并且所产生的玻璃被沉积有一可靠粘结在基片表面上，而没有必要增加用于粘结作用的水含量，如具有低溶解玻璃粘结剂的情况那样。优选的汽相淀积玻璃是一种含有氧化铝和碱金属氧化物部分的硼硅玻璃，例如由Schott Glas生产的8329型汽相淀积玻璃。此外，该玻璃具有一个热膨胀系数，它接近于标准半导体结构的基片的热膨胀系数，或者能够通过对元件适合的修改与基片的热膨胀系数相匹配。可以使用其它成分的汽相淀积玻璃，特别是在彼此顶面的多层中，在这种情况下，各玻璃层可以具有关于折射率、密度、硬度等等不同的特性。将基片汽相淀积上玻璃层可以有利也包括等离子区源离子辅助沉积(PIAD)。在这种情况下，离子束附加地指向在待涂覆的基片。离子束可以通过等离子体源产生，例如通过合适气体的电离。等离子体导致层的附加密封作用以及从基片表面中去除松散粘附的颗粒。这导致特别密实的低缺陷的沉积层。此外，通过选择合适的材料组合，可以实现施加有机和无机成分混合层。该混合层的特征在于，降低了其脆性。在该电子组件已经被完全生产之前，如果玻璃层被施加于电子组件基片的第一侧面上，可以有利地，在玻璃层上方施加一加固组件的塑料层，在生产完成期间用于处理目的。在这种情况下，玻璃层产生有一个厚度，它相对于扩散物质渗透的密封或封装是足够的，同时以一个厚度产生一塑料层，在组件的进一步处理期间的稳定性需要该厚度。在这种情况下，可以从未封装的基片第二侧面上去除材料，以便能够产生与组件的接头，当组件最后被安装在其使用位置时，这些接头从下侧面延伸到组件中并且由此通过组件本身而被保护。这尤其在传感器的情况下是有重要意义的。附图说明参考附图描述本专利技术，附图中 图1示出了带有一汽相淀积玻璃层的晶片剖面图；图2示出了带有玻璃层和塑料层的晶片剖面图；图3示出了与晶片有关的生产；图4示出了晶片下侧的附加塑料钝化；图5示出了带有汽相淀积玻璃的晶片下侧的涂层；图6示出了将球状栅极阵列施加到在图5中所示的晶片上；图7示出了应用球状栅极阵列的另一种方法；图8示出了晶片下侧的封装；图9示出了将球状栅极阵列施加到在图8中所示的晶片上；图10示出了汽化装置的简图；图11示出了TOF-SIMS测量的结果，以及图12示出了电子显微镜横向显微磨片图像。具体实施例方式图10示出了汽相淀积玻璃源20相对于基片1的布置，它包括电子束发生器21、电子束转向器22以及电子束24撞击在其上的玻璃靶23。在电子束撞击所在的位置上，玻璃被汽化并且然后沉积到基片1的第一侧面1a上。为了允许玻璃从靶23上尽可能均匀地被汽化，靶是旋转的并且电子束24沿着它来回地扫描。此外，该布置也可以包括用于产生离子束的等离子体源，在操作中，它被指向待涂层的侧面1a，以便通过等离子区源离子辅助沉积(PIAD)使基片涂上玻璃层。关于可能的基片1更详细的叙述，参考图1。硅片作为基片1包括具有半导体结构的区域2和具有连接结构的区域3，例如由铝制成。连接结构例如可以包括粘结垫或其它连接表面。硅片构成具有＜5μm的表面粗糙度的基片。基片的顶面1a是与底面1b相对的面。玻璃层4已经被沉积在顶面1a上，优选此玻璃层从由Schott生产的8329型的汽相淀积玻璃中获得。这种类型的玻璃可以基本上通过电子束24的作用被汽化，在抽空的环境中10-4毫巴剩余压力的条件下以及在100℃的汽化期间的偏压温度下执行该工作。在这些条件下，产生一种了密实的、连续的玻璃层4，并且该层对于气体和液体包括水基本上是不能透过的，但是能透过光，这在光电组件的情况下是重要的。玻璃层4也可以包括多层单独的层，例如由带有不同组分的玻璃制成。玻璃层也可以包括由无机成分和有机成分形成的混合层，例如为了达到增加的层挠性。晶片的下侧1b可用于进一步的工艺步骤，它包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成电子组件，特别是传感器、集成电路以及光电元件外壳的方法，包括以下步骤：－设置一个基片（１），它的至少一个基片第一侧面（１ａ）要被封装，－设置一个汽相淀积玻璃源（２０），－以这种方式相对于汽相淀积玻璃源设置 基片第一侧面（１ａ），使基片第一侧面（１ａ）可以被蒸发涂敷；－将基片第一侧面蒸发涂敷上一玻璃层（４）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰根雷布，迪特里希曼德，
申请(专利权)人：肖特股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]