[发明专利]微机械构件

说明书

本发明涉及一种微机械构件(100)，具有：带有至少一个微机械结构(23)的载体晶片(10)，该微机械结构布置在空腔(21)中；布置在所述载体晶片(10)上的薄层罩(30)，借助于该薄层罩气密地封闭所述空腔(21)；和在具有所述微机械结构(23)的所述空腔(21)的区域中布置在所述薄层罩(30)上的罩晶片(50)；其中，借助于所述罩晶片(50)气密地封闭所述薄层罩(30)在所述空腔(21)上方的区域。

技术领域

本发明涉及一种微机械构件和一种用于制造微机械构件的方法。

背景技术

已知用于测量例如加速度、转速、磁场和压力的微机械传感器，并且针对在汽车和消费领域中的不同应用批量生产地制造。

传统的要求真空封装的微机械传感器例如惯性传感器需要气密密封的封罩。该封罩既可以实现为晶片罩也可以实现为薄膜封罩。

晶片封罩需要通常借助于金属键合连接的键合方法。这些键合连接大部分只允许低的过程温度，由此向下限界可包围的内压。此外，这种键合连接被证实为在使用寿命期间不足以防潮。

例如由US 7 041 225 B2和US 7259 436 B2已知薄层封罩。所提到的薄层封罩可以在非常高的温度下实现，由此能够包围特别低的内压。但是薄膜封罩在大气压中弯曲，以至于为了机械支撑必须集成有支撑柱，这妨碍小型化构造的传感器并且可能导致在外部压力波动时的错误信号。

发明内容

本发明的任务是，提供一种改进的具有薄层封罩的微机械构件。

根据第一方面，该任务通过以下微机械构件解决，该微机械构件具有：

-带有至少一个微机械结构的载体晶片，该微机械结构布置在空腔中；

-布置在载体晶片上的薄层罩，借助于该薄层罩气密地封闭空腔；和

-在具有微机械结构的空腔区域中布置在薄层罩上的罩晶片；其中，借助于罩晶片气密地封闭薄层罩在空腔上方的区域。

根据第二方面，该任务通过用于制造微机械构件的方法解决，所述方法具有以下步骤：

-提供载体晶片；

-在载体晶片的空腔中构造微机械结构；

-将薄层罩布置在载体晶片上，其中，气密地封闭空腔；和

-将罩晶片在具有微机械结构的空腔上方布置在薄层罩上，其中，借助于罩晶片气密地封闭薄层罩在空腔上方的区域。

借助于布置在微机械结构上方的罩晶片可以有利地实现，通过薄层封罩尽可能地排除微机械构件的气压依赖性。尤其可以尽可能地避免，薄层封罩由于气压而被压入。以该方式，实现具有薄层封罩的惯性传感器，该惯性传感器对于外部的气压波动和机械应力在很大程度上不敏感。结果是，能够有利地实现紧凑的惯性传感器，因为不需要用于支撑薄层封罩的支撑结构。有利地，通过附加封罩促进惯性传感器在环境条件变化的情况下的可靠的工作方式。

所述微机械构件的优选实施方式是从属权利要求的主题。

所述微机械构件的优选实施方式的特征在于，所述罩晶片是玻璃罩晶片。由此能够有利地实现，不需要附加的电接触元件(例如线键合部)用于微机械构件的微机械结构的电接触。例如，以该方式可以实现芯片级封装。为了该目的，例如构造穿过玻璃罩晶片的电敷镀通孔，该玻璃罩晶片在上侧上具有钎焊球。

所述微机械构件的另一优选实施方式的特征在于，所述罩晶片是ASIC-晶片。由此针对传感器可以有利地使用ASIC-晶片的元件用于电接触和分析处理的目的。

所述微机械构件的另一优选实施方式的特征在于，在载体晶片中在微机械结构下方构造有埋入的布线平面。以该方式，可以以简单的方式提供用于微机械结构的电接触。