[发明专利]构件载体和具有这样的构件载体上的MEMS构件的部件

说明书

技术领域

本发明总体上涉及具有敏感结构的MEMS构件的封装或者具有这种MEMS构件和壳体的部件的结构。尤其是，本发明涉及用于MEMS构件的构件载体，所述MEMS构件应安装在壳体的空腔中并且电接通。

背景技术

以下以MEMS麦克风构件的封装为例探讨现有技术以及本发明，而本发明不限于特定的应用情况。

已知的是，对于MEMS麦克风构件的封装使用基于衬底的壳体。在所述封装变型方案中，麦克风芯片借助板上芯片(Chip-on-Board：COB)技术安装在平的、称作衬底的构件载体上、电接通并且借助盖封装。如果声进口位于壳体的盖中，则背侧容积通常限于芯片腔，由此麦克风性能也受限制。替代地，声进口可以构造在构件载体中麦克风芯片下方。在此情况下，壳体中的整个空腔可供用作背侧容积，由此可以实现性能提升。

与特定于应用的要求无关地，已知的封装方案在两个方面证实是有问题的。

在实践中，在MEMS构件的敏感结构中往往出现机械应力，其由安装决定并且归咎于MEMS构件和构件载体的不同热膨胀系数。这种机械应力无论如何都损害MEMS构件的性能。

因为已知的封装方案设有构件在平的构件载体上的“并排(side by side)”安装，所以部件的“覆盖区域(footprint)”也随着壳体内构件的数量而增大。但部件面积的增大也总是导致制造成本的提高。

发明内容

通过本发明提出了一种构件载体，其能够实现具有敏感结构的MEMS构件的成本有利、位置节省且应力较小的封装。

根据本发明的构件载体被实现为在一侧敞开的空心体形式的复合件并且基本上由在其造型方面柔性的(flexibel)、三维成形的载体膜和包覆材料组成，所述包覆材料在一侧成型在所述载体膜上，使得载体膜设置在构件载体的内壁上。在那里，构造有用于至少一个构件的至少一个安装面。此外，载体膜设有接触膜和绝缘的印制导线，用于至少一个构件的电接通。

因此，根据本发明的构件载体基本上由两个在功能上也不同的组件组成，即在其造型方面柔性的膜和包覆材料，所述膜确定为用于构件的电接通的接触面和绝缘的印制导线的载体，借助所述包覆材料实现形状稳定的三维壳体部件。根据本发明，所述两个可简单且彼此独立地制备的组件整合成一个复合件。在此，载体膜被三维地成形，其中，包覆材料仅仅与载体膜的背侧靠触式接触(Berührungskontakt)而不与其前侧靠触式接触，在所述前侧上或在所述前侧中具有灵敏的印制导线和电接触部。在与硬化的包覆材料的牢固附着地建立的复合中，才在载体膜上形成机械稳定且可电接通的芯片装备区域。

根据本发明的构件载体可以非常简单地借助标准模具和标准方法并且由此成本非常有利地、多用途地制造。

在一个特别有利的方法变型方案中，在一个模制方法步骤中进行载体膜的三维成形和由载体膜与包覆材料构成的复合结构的制造。为此，使用第一模制模具件，其形状相应于构件载体的内壁的所追求的三维形状，以及使用至少一个第二模制模具件，其确定构件载体的外侧的形状。在压入流动的模制材料之前，在此将载体膜简单地置于第一模制模具件中。在最简单的情况下，随后通过流入的模制流使载体膜贴合模具形状。但也可以在压入模制材料之前已经通过吸或者吹或者也通过局部撑开使载体膜贴合模具表面。在硬化模制材料时，在模制材料与载体膜之间形成牢固附着的材料复合，所述载体膜现在至少局部地覆盖构件载体的内壁。可以附加地通过载体膜上的粘接层来改进载体膜与模制材料之间的附着。

在所述方法变型方案中，可以省去第一模制模具中用于公差补偿或者用于防止模具污染的聚合物膜，因为载体膜承担了所述功能。由此简化了模制方法。

同样良好的是，为了制造根据本发明的构件载体，首先例如在一标准模制方法中制造具有在一侧敞开的空心体形式的塑料成形件。然后在一单独的方法步骤中将载体膜施加到这样的塑料件的内壁上。诸如层压或压印的方法尤其适合。在此，载体膜可以在塑料成形件的整个内壁上延伸或者也仅仅在内壁的各区域上延伸。

在此还应注意，根据本发明的构件载体的热材料特性可以非常良好地与MEMS构件的热材料特性匹配，由此可以在很大程度上减小MEMS构件中的机械应力和热机械应力。在根据本发明的构件载体的情况下，作为主导复合方的包覆材料确定复合件的材料特性，而载体膜的影响可以忽略。但通常所使用的包覆材料在热膨胀系数方面已经比刚性的电路板显著更好地匹配于MEMS构件的半导体材料。