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WO2006018131A1 - Bauelement-anordnung mit einem trägersubstrat - Google Patents

Bauelement-anordnung mit einem trägersubstrat Download PDF

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Publication number
WO2006018131A1
WO2006018131A1 PCT/EP2005/008373 EP2005008373W WO2006018131A1 WO 2006018131 A1 WO2006018131 A1 WO 2006018131A1 EP 2005008373 W EP2005008373 W EP 2005008373W WO 2006018131 A1 WO2006018131 A1 WO 2006018131A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
component
arrangement according
carrier substrate
substrate
layer
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/008373
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans Krüger
Alois Stelzl
Original Assignee
Epcos Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to US11/573,610 priority Critical patent/US7608789B2/en
Application filed by Epcos Ag filed Critical Epcos Ag
Priority to JP2007525226A priority patent/JP4971158B2/ja
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Definitions

  • the invention relates to a component arrangement with a carrier substrate and at least one component arranged thereon.
  • LTCC Low Temperature Cofire Ceramics
  • PCB Low Temperature Cofire Ceramics
  • One of the main advantages of the LTCC is, among other things, the low thermal expansion coefficient, which minimizes thermal stresses with silicon-based structures, in particular with components on silicon-based substrates.
  • An advantage of PCB are low production costs and the exact position definition of connection pads. Disadvantages include the lack of gas tightness, a relatively high water absorption and a coefficient of thermal expansion which is not matched to silicon-based flip-chip structures.
  • the flip-chip components used on PCB today are potentially not hermetically sealed, a circumstance which is particularly troublesome in filter assemblies in MEMS technology (micro-electro-mechanical system).
  • a method for producing glass-based electronic components is known. There, a glass-based body is proposed which has a monolithic multilayer structure which contains at least one passive electronic component and at least one layer of glass.
  • a multilayer printed circuit board with increased dimensional stability. By reducing the thermally induced expansions, the connections to the electronic components are less stressed. Furthermore, a multilayer printed circuit board for equipping with electronic components is shown, which has at least one layer whose thermal expansion behavior corresponds approximately to the thermal expansion behavior of the electronic components and at the same time substantially determines the thermal expansion behavior of the multilayer printed circuit board.
  • the said layer is a glass layer or a glass-containing layer which is in intimate association with other layer materials. Thermoplastic or thermosetting materials, metals or electrically conductive or non-conductive plastics are mentioned as further layer materials.
  • the invention has for its object to provide a device arrangement with a carrier substrate with component, which shows improved properties in this regard.
  • the invention proposes to provide a component arrangement with a carrier substrate and at least one component arranged thereon, wherein the carrier substrate contains at least one layer of glass foil and an intermediate layer which is applied to the glass foil at least on one side and wherein the component and the carrier substrate is covered by a cover layer.
  • This covering layer which covers the carrier substrate and the component, constitutes a gastight cover.
  • the carrier substrate comprises a composite of glass film and at least one layer LTCC.
  • the advantage of this structure results from the conformity of the expansion coefficients of LTCC and the carrier substrate with the at least one glass foil which functions as PCB. This allows a high BGA density on the LTCC substrate and makes overfilling superfluous in flip-chip bonded components.
  • the component itself may be a component-carrying chip (bare die), an optionally encapsulated or already provided with a cover substrate-supported Bau ⁇ element or a module in which one or more Bauele ⁇ elements arranged on a substrate and optionally with ei ⁇ ner cover are provided.
  • Multilayer substrates may include integrated passive components and interconnections.
  • the component contains a multi-layered substrate and this substrate is fastened on the carrier substrate.
  • the substrate may also have at least one layer of glass foil and / or LTCC.
  • the component is provided to arrange the component on the glass film without any further intermediate layer.
  • the expansion coefficients of the carrier substrate (about 6-7 ppm / K in LTCC) with glass film (about 7ppm / K) and the device in one direction (eg 7ppm / K along one and 14 ppm / K along the other Kris ⁇ tallachse at LiTaO 3 ) almost identical.
  • Si also has a similar thermal expansion coefficient of about 4 ppm / K. With this arrangement, this is advantageously used by the expansion coefficients are matched.
  • the device includes a device-structure-carrying chip.
  • This component-structure-carrying chip can be, for example, a filter assembly in MEMS technology.
  • a filter assembly e.g. A surface-wave filter on a piezoelectric substrate
  • a mechanical Verspann rejoin turn is particularly vorteil ⁇ haft.
  • the supporting chip can be arranged on the substrate or directly on the carrier substrate.
  • Glass foils have almost the same thermal expansion coefficient as LTCC and are also gas-tight.
  • a device arrangement according to the invention with a MEMS device (micro-electro-mechanical system), for example, a filter assembly in SAW technology (surface wave filter) hermetically protected against environmental influences.
  • MEMS device micro-electro-mechanical system
  • SAW technology surface wave filter
  • contact elements are arranged on the underside of the carrier substrate. These contact elements are electrically conductive with connected to the device.
  • the carrier substrate has through contacts, which extend from the upper side, on which the component is applied, in the direction of the lower side, and are connected to the contact element.
  • the optional substrate of the device may also have plated-through holes. These plated-through holes connect the component with metallizations on the underside of the substrate and extend from the upper side to the lower side of the substrate.
  • the invention proposes, in a further embodiment, to provide at least two layers of the glass foil in the carrier substrate and to provide them with plated-through holes extending through this carrier substrate or substrate.
  • the plated-through holes are offset relative to each other through the respective layer of the glass sheet to the contact element.
  • the invention proposes, in a further embodiment, that the covering layer contains a glob top of reaction resin.
  • the glob top can be applied directly over the component and then closes with the carrier substrate and thus seals the component against environmental influences. Under the Glob Top or before the application of the Glob Top, it can be seen to seal the gap between the component and the substrate.
  • a film for example a laminate foil or an underfiller. The laminate film can be applied over the entire component in such a way that it terminates laterally of the component with the carrier substrate.
  • At least one covering layer has metallic properties. Die ⁇ ses has the additional advantage of electromagnetic protection.
  • the cover layer with metallic properties can be applied directly over the device.
  • the gap between the component and the carrier substrate is sealed beforehand.
  • the covering layer with metallic properties may also be applied over an already existing covering layer, e.g. be applied over a laminate film or over the glob top.
  • the component arrangement has at least one metallic contact surface of the first type on the carrier substrate.
  • the component contained in the component arrangement has at least one metalli ⁇ cal contact surface of the second type.
  • the electrical connection between these metallic contact surfaces is preferably produced by means of bumps.
  • This arrangement has a cavity which expands between the component and the carrier substrate. Component structures which are arranged on the side of the component facing the carrier substrate or its substrate are preferably included in this cavity.
  • the seal is produced, for example, by a laminate process. This seal makes the device from all sides protected.
  • the laminate process includes, for example, the application of a laminatable, ie deformable, film which can be supported by printing on the film, increasing the temperature or sucking the film onto the carrier substrate.
  • the film is formed in one or more layers and comprises at least one plastic film.
  • the metallic contact surfaces of the first type are covered with a mask layer in the area around the bumps.
  • This mask layer defines an under-bump metallization (UBM).
  • UBM under-bump metallization
  • the component arrangement contains at least two layers of glass foil and a recess extending along the outline of the component.
  • This recess extends from the side facing the component through the first glass sheet through to a support plane.
  • This support plane is formed by a second glass film on which a metallization is applied at least in the entire region of the recess.
  • the covering layer and the metallization surrounding a metallic layer are electrically conductively connected to one another and form a hermetic seal to the second glass foil of the carrier substrate.
  • the entire recess is provided with the covering layer comprising a metallic layer.
  • the entire recess is equipped with a metallic layer.
  • the recess is preferably produced by laser drilling or by etching technology combined with laser structuring.
  • the distance of the component from this recess contributes, e.g. approx. 50 ⁇ m.
  • the width of the recess is about 30 microns to 100 microns. This design minimizes the distance between the component edge and the outer extent of the component arrangement.
  • the present invention proposes to dimension the thickness of the glass foil directly adjacent to the component smaller than the thickness of the further glass foil.
  • the thickness of the further glass sheet is between about 50 to 100 microns.
  • the ground contacts of the component are electrically conductively connected to the cover layer with metallic properties and to the metallization arranged on the support plane.
  • the connection can be effected, for example, by means of pressure contact, wherein the foil with metallic properties rests on the contact material connected to ground on the surface of the carrier substrate.
  • FIG. 1 shows a cross section through a component arrangement
  • FIG. 2 shows a cross section through different component arrangements with different layers
  • FIG. 3 shows a cross section through a component arrangement on a carrier substrate composed of a plurality of layers of glass foil
  • FIG. 4 shows a cross section through a component arrangement on a carrier substrate composed of a plurality of layers of glass foil and a recess
  • FIG. 5 shows a cross section through a component arrangement on a carrier substrate composed of a plurality of layers of glass foil with a metallic cover
  • FIG. 6 shows the modular construction of substrates on a carrier substrate made of a plurality of layers of glass film
  • FIG. 7 shows the arrangement of components on a carrier substrate made of a plurality of layers of glass foil.
  • a layer of a glass film 5 carries on both sides a Zwi ⁇ rule layer 6, for example made of polymers, in particular from epoxy-containing polymers or high temperature polymers such as polyimide (Kapton ®), BCB (benzocyclobutene) or PBO ( Polyben- zoxazole), thus forming the carrier substrate 4.
  • Metallic layers, eg conductor tracks 3 and contact element 16, are arranged on this intermediate layer 6.
  • the glass sheet 5 is approximately 50 ⁇ m to 100 ⁇ m thick and preferably cut from laser-structurable glass or monocrystalline quartz such that the anisotropic expansion coefficients of the glass sheet with the anisotropic expansion coefficients of a LiTaO 3 chip inserted as substrate.
  • Liquid Cristal glasses with adapted isotropic or anisotropic coefficients of expansion can also be used.
  • the printed conductors 3 can be produced by a glued-on copper foil and subsequent structuring etching of the copper foil.
  • the structured copper layer is, for example, electrolessly or galvanically provided with a nickel / gold coating on the upper and lower sides 20 of the carrier substrate 4 in order to suppress the corrosion or oxidation.
  • On the upper side 21 of the carrier substrate 4, a component 1 is applied. Between component 1 and the carrier substrate 4, the cavity 23 is formed.
  • the electrical connection between the conductor tracks 3, or the contact surfaces of the first type of the carrier substrate 4 with the metallic contact surfaces 8 of the second type of Bau ⁇ elements 1 is produced by bumps 9.
  • a covering layer 11 is applied, for example a glob top.
  • the electrical connection between the conductor tracks 3 on the upper side 21 and the contact elements 16 on the underside 20 of the carrier substrate 4 is made by means of plated-through holes 7.
  • the vias 7 as well as the vias are made by drilling or etching 50 ⁇ m to 400 ⁇ m holes and then electroless metallizing the insides of the holes. Small holes or vias can also be filled or metallized using plugging.
  • contacts 7 can be arranged between two components in such a way that they simultaneously represent the electrical connections to the underside 20 of the carrier substrate for both components and are divided by sawing the carrier substrate in the case of the component arrangement one of the halves is added to one of the components.
  • a masking layer 10 is additionally arranged on the carrier substrate 4.
  • This mask layer 10 has the function of limiting and defining an underbump metallization 18 (UBM).
  • UBM underbump metallization 18
  • the conductor tracks 3 which are located on the upper side 21 of the carrier substrate 4, partially covered.
  • a region is defined within the conductor track 3, which defines the position of the soldering in the case of components 1 with bumps 9, but also the deliquescence of the bumps 9 during the soldering.
  • FIGS. 2b and 2c show, as a further embodiment, that conductor tracks 3 as well as mask layer 10 can be applied directly on the glass foil 5 without intermediate layer 6.
  • FIG. 3 shows a section through a further embodiment of the component arrangement 13.
  • This embodiment has two layers of glass foil 5a, 5b, with staggered plated-through holes 7a, 7b, with three intermediate layers 6, conductor tracks 3 and contact elements attached to the underside 20 16.
  • the component 1 and above the cover layer 11 is applied.
  • the bumps 9, with which the contact surfaces of the first type 8a of the carrier substrate 4 are connected to the contact surfaces of the second type 8b of the component 1, can be arranged directly above a via 7a, 8a.
  • FIG. 4 shows a cross section through a particular embodiment of the component arrangement 13.
  • a component 1 is hermetically mounted on at least two layers of glass foil 5a, 5b, with mutually offset plated-through holes 7a, 7b, printed conductors 3 and contact elements 16 introduced.
  • the hermetic sealing of the component 1 are realized by the cover layers IIa, IIb.
  • a recess 17 is introduced into the glass foil 5 a facing the component.
  • the recess 17 may be completely inserted through the first glass sheet 5a and end over a metallization 23 on the intermediate layer between the first and second glass sheets 5a, 5b or over the second glass sheet 5b. But it can also end in the first glass sheet.
  • a suitable width of the recess 17 is about 30 microns to 100 microns.
  • the metallization 23 arranged in the recess 17 runs along the contour of the component 1 on the support surface 12 at a distance of approximately 50 ⁇ m and is connected to a ground connection of the component.
  • the back of the device 1 is covered with a cover layer IIa.
  • the cover layer IIa terminates with the upper side 21 of the carrier substrate 4 and is removed in the recess 17.
  • a titanium / copper layer is sputtered on this covering layer IIa or a copper layer is applied without current. introduced.
  • this covering layer IIb is galvanically reinforced and protected with a galvanic nickel layer.
  • the metallic cover layer IIb is electrically connected to the metallization 23 mounted on the support plane 12 and the mass 19 of the component 1 between the first glass foil 5a and the further glass foil 5b.
  • the bumps 9, with which the contact surfaces of the first type 8a of the carrier substrate 4 are connected to the contact surfaces of the second type 8b of the component 1, can be arranged directly above a plated through-hole 7a, 7b.
  • cover layer IIb In the region of the recess 17, the actual sealing surface between cover layer IIb and the carrier substrate is indicated by arrows in FIG.
  • metal of the cover layer and a gas-tight medium Glass foil or metallization 23
  • a gas-tight medium glass foil or metallization 23
  • FIG. 5 shows a cross section through a further embodiment of a component arrangement 13.
  • This FIGURE shows a hermetic seal without the recesses 17 shown in FIG. 4.
  • a metallic cover layer IIb is shown, which has a metallization 19, which has a connection to the mass of the component 1.
  • another cover layer IIa is provided, e.g. a laminate film.
  • the metallic covering layer IIb ends with the upper side 21 of the glass foil 5a.
  • the cover layers 11 make the hermetic seal.
  • FIG. 6 shows an exploded view of the arrangement of a plurality of substrates 15 on a carrier substrate 4.
  • the substrates 15 can only be made of LTCC 14 (see the substrate shown on the far right in the figure), of LTCC 14 and optionally multilayer laminates with glass foils 5 (See the substrate shown on the far left in the figure), or only from optionally multilayer laminates with glass foils 5 (see the substrate shown in the figure in the figure).
  • the substrates are connected in the correct arrangement with the carrier substrate 4.
  • components 1 or component structures carrying chips 2 can be arranged on both sides.
  • the almost equal expansion coefficients of glass film 5 and LTCC 14 are used in order to ensure a tension-free connection of the two materials in a component arrangement according to the invention.
  • Active and passive components 1 can be arranged on the substrate 15 and the carrier substrate 4. Due to the coordinated expansion coefficients, the otherwise usual process step of underfilling between substrate 15 and carrier substrate 4 is no longer needed.
  • passive components and components may be integrated, for example, inductors, capacitors or resistors.
  • the structures of the inductance and these components are, for example, photo-technically produced from copper. In order to are low electrical resistances such as the inductance si ⁇ cher collaborate.
  • FIG. 7 shows, in one embodiment, a substrate 15 in cross-section.
  • the substrate 15 comprises a plurality of layers LTCC 14 and a plurality of layers of glass foil 5.
  • the components 1 are applied on the side of the substrate on which the glass foils 5 are arranged.
  • the contact elements 16 are arranged on the opposite side or on another side. Between all LTCC layers as well as all glass foils, it is possible to provide structured metallization levels in which electrical connecting lines and the structures of integrated passive components can be realized. Different metallization levels may be interconnected by plated-through holes.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bauelement-Anordnung (13) mit einem Trägersubstrat (4) und mindestens einem darauf angeordnetem Bauelement (1) aufweisend mindestens eine Schicht Glasfolie (5), die eine Zwischenschicht (6) enthält, die mindestens auf einer Seite auf die Glasfolie (5) aufgebracht ist und bei dem das Bauelement (1) durch eine auf dem Trägersubstrat (4) angebrachte Abdeckschicht (11) abgedeckt und abgedichtet ist.

Description

Bauelement-Anordnung mit einem Trägersubstrat
Die Erfindung betrifft eine Bauelement-Anordnung mit einem Trägersubstrat und mindestens einem darauf angeordneten Bau¬ element.
Die Integration von Bauelementen kann beispielsweise auf LTCC (Low Temperature Cofire Ceramics) Trägersubstraten und/oder auf PCB erfolgen. Ein wesentlicher Vorteil der LTCC ist unter anderem der niedrige thermische Ausdehnungskoeffizient, der thermische Spannungen mit siliziumbasierenden Aufbauten insbe¬ sondere mit Bauelementen auf siliziumbasierenden Substraten minimiert. Ein Vorteil von PCB sind niedrige Herstellungskos¬ ten und die genaue Lagedefinition von Anschlusspads. Nachteile sind unter anderem die fehlende Gasdichtigkeit, eine relativ hohe Wasseraufnahme und ein an siliziumbasierte Flip-Chip- Aufbauten nicht angepasster thermischer Ausdehnungskoeffi¬ zient. Die heute verwendeten Flip-Chip-Bauelemente auf PCB sind potentiell nicht hermetisch abgedichtet, ein Umstand der besonders störend ist bei Filteraufbauten in MEMS-Technologie (Mikro-Elektro-Mechanisches-jSystem) .
Aus der DE 101 45 100 Al ist ein Verfahren zur Herstellung glasbasierter elektronischer Bauelemente bekannt. Dort wird ein glasbasierter Körper vorgeschlagen, der einen monolithi¬ schen Mehrschichtaufbau aufweist, der mindestens ein passives elektronisches Bauelement sowie mindestens eine Schicht aus Glas enthält.
In der DE 199 61 842 Al wird eine Mehrschichtleiterplatte mit erhöhter Dimensionsstabilität vorgeschlagen. Durch die Redu¬ zierung der thermisch bedingten Ausdehnungen werden die Ver¬ bindungen zu den elektronischen Bauelementen weniger belastet. Es wird weiterhin eine Mehrschichtleiterplatte zur Bestückung mit elektronischen Bauelementen gezeigt, die wenigstens eine Schicht aufweist, deren thermisches Ausdehnungsverhalten in etwa dem thermischen Ausdehnungsverhalten der elektronischen Bauelemente entspricht und zugleich wesentlich das thermische Ausdehnungsverhalten der Mehrschichtleiterplatte bestimmt. Die besagte Schicht ist dabei eine Glasschicht oder eine glashal- tige Schicht, die in innigem Verbund mit weiteren Schichtmate¬ rialien steht. Als weitere Schichtmaterialien werden thermo- oder duroplastische Materialien, Metalle oder elektrisch lei¬ tende oder nicht leitende Kunststoffe genannt .
Bei modernen Flip-Chip-Bauelementen, die auf PCB angeordnet sind, tritt das Problem auf, dass diese potentiell nicht her¬ metisch und insbesondere nicht gasdicht ausgebildet sind. Es ist weiterhin problematisch, wenn die Leiterplatte, auf der das Bauelement befestigt wird, keinen an das Bauelement ange- passten Ausdehnungskoeffizienten aufweist. Bei einer Leiter¬ platte oder einem Trägersubstrat aus LTCC ist der hohe Preis nachteilig. Der beim Sintern von LTCC Substraten auftretende Schrumpf erschwert die Strukturierung und ist mit verantwort¬ lich für die niedrige erreichbare Integrationsdichte. Insbe¬ sondere beim Design von Filteraufbauten in MEMS-Technologie sind diese Nachteile besonders relevant.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bauelement- Anordnung mit ein Trägersubstrat mit Bauelement anzugeben, welche diesbezüglich verbesserte Eigenschaften zeigt.
Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Patent¬ anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die Erfindung schlägt vor, eine Bauelement-Anordnung zu schaf¬ fen mit einem Trägersubstrat und mindestens einem darauf ange¬ ordnetem Bauelement, wobei das Trägersubstrat mindestens eine Schicht Glasfolie und eine Zwischenschicht enthält, die min¬ destens auf einer Seite auf die Glasfolie aufgebracht ist und wobei das Bauelement und das Trägersubstrat durch eine Abdeck¬ schicht bedeckt ist. Diese Abdeckschicht, die das Trägersub¬ strat und das Bauelement bedeckt, stellt eine gasdichte Abde¬ ckung dar.
In einer Ausführungsform umfasst das Trägersubstrat einen Ver¬ bund aus Glasfolie und mindestens einer Schicht LTCC. Der Vor¬ teil dieses Aufbaus ergibt sich aus der Übereinstimmung der Ausdehnungskoeffizienten von LTCC und dem Trägersubstrat mit der zumindest einen Glasfolie, die als PCB fungiert. Das er¬ möglicht eine hohe BGA-Dichte auf dem LTCC-Substrat und macht das Underfillen bei Flip-Chip gebondeten Bauelementen über¬ flüssig.
Das Bauelement selbst kann ein Bauelementfunktionen tragender Chip (bare die) , ein gegebenenfalls verkapseltes oder bereits für sich mit einer Abdeckung versehenes substratgestützes Bau¬ element oder ein Modul sein, bei dem ein oder mehrere Bauele¬ mente auf einem Substrat angeordnet und gegebenenfalls mit ei¬ ner Abdeckung versehen sind. Mehrschichtige Substrate können integrierte passive Komponenten und Verschaltungen umfassen.
In einer Ausgestaltung enthält das Bauelement ein mehrschich¬ tiges Substrat und dieses Substrat ist auf dem Trägersubstrat befestigt. Auch das Substrat kann zumindest eine Schicht Glas¬ folie und/oder LTCC auf weisen. Mit diesem Aufbau ist es mög¬ lich, die Bauelement-Anordnung als Modul auszubilden, welches wiederum Submodule tragen kann. Weiterhin können die Submodule oder Substrate spannungsfrei auf das Trägersubstrat aufge¬ bracht werden.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, das Bauele¬ ment, ohne weitere Zwischenschicht, auf der Glasfolie anzuord¬ nen. Wie eingangs erwähnt sind die Ausdehnungskoeffizienten des Trägersubstrats (ca. 6-7 ppm/K bei LTCC) mit Glasfolie (ca. 7ppm/K) und des Bauelements in einer Richtung (z.B. 7ppm/K entlang einer und 14 ppm/K entlang der anderen Kris¬ tallachse bei LiTaO3) nahezu identisch. Auch Si hat einen ähn¬ lichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von ca. 4 ppm/K. Mit dieser Anordnung wird dies vorteilhaft genutzt indem die Ausdehnungskoeffizienten aufeinander abgestimmt sind.
In einer weiteren Ausführungsform enthält das Bauelement einen Bauelement-Strukturen tragenden Chip. Dieser Bauelement- Strukturen tragende Chip kann beispielsweise ein Filteraufbau in MEMS-Technologie sein. Bei diesen Filteraufbauten, z.B. 0- berflächen-Wellen-Filter auf einem piezoelektrischen Substrat, ist eine mechanische Verspannungsfreiheit besonders vorteil¬ haft. Weiterhin kann durch die erreichte Verspannungsfreiheit der Bauelement-Strukturen tragende Chip auf dem Substrat oder direkt auf dem Trägersubstrat angeordnet sein.
Glasfolien haben nahezu denselben thermischen Ausdehnungskoef¬ fizienten wie LTCC und sind zudem gasdicht. Somit ist eine solche erfindungsgemäße Bauelementanordnung mit einem MEMS- Bauelement (Mikro-Elektro-Mechanisches-System) , beispielsweise ein Filteraufbau in SAW-Technologie (Oberflächen-Wellen- Filter) hermetisch geschützt vor Umgebungseinflüssen.
Auf der Unterseite des Trägersubstrats sind Kontaktelemente angeordnet. Diese Kontaktelemente sind elektrisch leitend mit dem Bauelement verbunden. Das Trägersubstrat weist Durchkon- taktierungen auf, die von der Oberseite, auf der das Bauele¬ ment aufgebracht ist, in Richtung der Unterseite verlaufen, und mit dem Kontaktelement verbunden sind.
Auch das gegebenenfalls vorhandene Substrat des Bauelements kann Durchkontaktierungen aufweisen. Diese Durchkontaktierun- gen verbinden das Bauelement mit Metallisierungen an der Un¬ terseite des Substrates und verlaufen von der Oberseite zur Unterseite des Substrates.
Zu Erreichung größtmöglicher Abdichtung des Bauelementes, schlägt die Erfindung in einer weiteren Ausgestaltung vor, mindestens zwei Schichten der Glasfolie im Trägersubstrat vor¬ zusehen und mit Durchkontaktierungen zu versehen, die durch dieses Trägersubstrat oder Substrat verlaufen. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Durchkontaktierungen gegeneinander ver¬ setzt durch die jeweilige Schicht der Glasfolie hindurch zum Kontaktelement verlaufen. Somit wird durch Vermeidung geradli¬ niger durch das gesamte Trägersubstrat verlaufender Bohrungen oder Durchkontaktierungen eine weitere Erhöhung der Gasdich¬ tigkeit erreicht.
Zur weiteren Verbesserung der Abdichtung des Bauelementes schlägt die Erfindung in einer weiteren Ausführungsform vor, dass die Abdeckschicht ein Glob Top aus Reaktionsharz enthält. Das sichert die geforderte Gasdichtigkeit der Bauelement- Anordnung. Das Glob Top kann direkt über dem Bauelement aufge¬ bracht werden und schließt dann mit dem Trägersubstrat ab und dichtet somit das Bauelement gegen Umwelteinflüsse ab. Unter dem Glob Top bzw. vor dem Aufbringen des Glob Top kann vorge¬ sehen werden, den Zwischenraum zwischen Bauelement und Träger¬ substrat abzudichten. Dazu kann eine Folie, z.B. ein Laminat- folie oder ein Underfiller eingesetzt werden. Die Laminatfolie kann über das gesamte Bauelement so aufgebracht werden, dass sie seitlich des Bauelements mit dem Trägersubstrat ab¬ schließt .
Um die Abdichtung zu erweitern, wird vorgeschlagen, dass min¬ destens eine Abdeckschicht metallische Eigenschaften hat. Die¬ ses hat zusätzlich den Vorteil eines elektromagnetischen Schutzes. Die Abdeckschicht mit metallischen Eigenschaften kann direkt über dem Bauelement aufgebracht werden. Vorteil¬ haft wird vorher aber der Zwischenraum zwischen Bauelement und Trägersubstrat abgedichtet. Die Abdeckschicht mit metallischen Eigenschaften kann aber auch über einer bereits bestehenden Abdeckschicht, z.B. über einer Laminatfolie oder über dem Glob Top aufgebracht werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Bauelement- Anordnung auf dem Trägersubstrat mindestens eine metallische Kontaktfläche der ersten Art auf. Das in der Bauelement- Anordnung enthaltene Bauelement weist mindestens eine metalli¬ sche Kontaktfläche der zweiten Art auf. Die elektrische Ver¬ bindung zwischen diesen metallischen Kontaktflächen wird vor¬ zugsweise mittels Bumps hergestellt. Diese Anordnung weist ei¬ nen Hohlraum auf, der sich zwischen dem Bauelement und dem Trägersubstrat ausdehnt. In diesem Hohlraum sind bevorzugt Bauelement-Strukturen enthalten, die an der dem Trägersubstrat zugewandten Seite des Bauelements bzw. dessen Substrats ange¬ ordnet sind.
Am Verlauf des Umrisses des Bauelementes entlang kann die Bau¬ element-Anordnung eine Abdichtung für den Hohlraum besitzen. Die Abdichtung wird z.B. durch ein Laminatprozess hergestellt. Durch diese Abdichtung wird das Bauelement von allen Seiten geschützt. Der Laminatprozess umfasst z.B. das Aufbringen ei¬ ner laminierbaren also verformbaren Folie, das durch Druck auf die Folie, Erhöhen der Temperatur oder Ansaugen der Folie an das Trägersubstrat unterstützt werden kann. Die Folie ist ein oder mehrschichtig ausgebildet und umfasst zumindest eine Kunststofffolie.
In einer weiteren Ausführungsform sind die metallischen Kon¬ taktflächen der ersten Art in Bereich um die Bumps herum mit einer Maskenschicht bedeckt. Diese Maskenschicht definiert ei¬ ne Under-Bump-Metallisierung (UBM) . Die so begrenzte UBM er¬ möglicht eine definierte Veränderung der Raumform der Bumps durch den Lötprozess durch die vorgegebene Form und Fläche der UBM. Möglich ist jedoch auch, die UBM nur an zwei Seitenlinien durch die Maskenschicht zu begrenzen, so dass der aufgeschmol¬ zene Bump durch das Material der Maskenschicht eniger kontami¬ niert wird.
In einer besonderen Ausführungsform enthält die Bauelement- Anordnung mindestens zwei Schichten Glasfolie und eine entlang des Umrisses des Bauelementes verlaufende Ausnehmung. Diese Ausnehmung verläuft von der dem Bauelement zugewandten Seite durch die erste Glasfolie hindurch bis zu einer Auflageebene. Diese Auflageebene ist gebildet durch eine zweite Glasfolie, auf der zumindest im gesamten Bereich der Ausnehmung eine Me¬ tallisierung aufgebracht ist. Die eine metallische Schicht um¬ fassende Abdeckschicht und die Metallisierung sind miteinander elektrisch leitend verbunden und bilden einen hermetischen Ab- schluss zur zweiten Glasfolie des Trägersubstrats. Die gesamte Ausnehmung ist mit der einen metallische Schicht umfassenden Abdeckschicht versehen. Damit ist die gesamte Ausnehmung mit einer metallischen Schicht ausgestattet. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass das Bauelement besonders hermetisch verkap¬ selt ist.
Die Ausnehmung wird bevorzugt hergestellt durch Laserbohren beziehungsweise durch Ätztechnik kombiniert mit Laserstruktu¬ rieren. Der Abstand des Bauelementes von dieser Ausnehmung be¬ trägt z.B. ca. 50 μm. Die Breite der Ausnehmung beträgt ca. 30 μm bis 100 μm. Dieser konstruktive Aufbau minimiert den Ab¬ stand zwischen Bauelementkante und der äußeren Ausdehnung der Bauelement-Anordnung.
Zur Verkürzung von Prozesszeiten, schlägt die vorliegende Er¬ findung vor, die Dicke der dem Bauelement unmittelbar benach¬ barten Glasfolie geringer zu dimensionieren als die Dicke der weiteren Glasfolie. Die Dicke der weiteren Glasfolie beträgt zwischen ca. 50 bis 100 μm.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Bauelement-Anordnung sind die Massekontakte des Bauelements mit der Abdeckschicht mit metallischen Eigenschaften und der auf der Auflageebene angeordneten Metallisierung elektrisch leitend verbunden. Die Verbindung kann z.B. über Druckkontakt erfolgen, wobei die Fo¬ lie mit metallischen Eigenschaften auf dem mit Masse verbunde¬ nen Kontakt auf der Oberfläche des Trägersubstrats aufliegt. Mit dieser elektrischen Verbindung wird die Anzahl der erfor¬ derlichen Bumps wesentlich reduziert. Dieses hat weiter den Vorteil, dass auch die Größe der Bauelement-Anordnung redu¬ ziert wird. Mit diesem Vorteil der reduzierten Größe des Bau¬ elements ergibt sich, bei gleichen Anforderungen, eine gerin¬ gere notwendige Höhe der Bumps. Folglich kann die UBM-Fläche reduziert werden. Durch diese Verkleinerung der notwendigen UBM-Flächen wird der Flächenbedarf der Bauelement-Anordnung noch weiter reduziert . Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert.
Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Bauelement-Anord¬ nung
Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch verschiedene Bauele¬ ment-Anordnungen mit verschiedenen Schichten
Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch eine Bauelement-Anord¬ nung auf einem Trägersubstrat aus mehreren Schichten Glasfolie
Figur 4 zeigt einen Querschnitt durch eine Bauelement-Anord¬ nung auf einem Trägersubstrat aus mehreren Schichten Glasfolie und einer Ausnehmung
Figur 5 zeigt einen Querschnitt durch eine Bauelement-Anord¬ nung auf einem Trägersubstrat aus mehreren Schichten Glasfolie mit metallischer Abdeckung
Figur 6 zeigt die Modulbauweise von Substraten auf einem Trä¬ gersubstrat aus mehreren Schichten Glasfolie
Figur 7 zeigt die Anordnung von Bauelementen auf einem Trä¬ gersubstrat aus mehreren Schichten Glasfolie.
Figur 1 zeigt eine Ausführungsform der Bauelement-Anordnung 13. Eine Schicht einer Glasfolie 5 trägt beidseitig eine Zwi¬ schenschicht 6 z.B. aus Polymeren, insbesondere aus Epoxid haltigen Polymeren oder aus Hochtemperaturpolymeren wie z.B. Polyimid (Kapton ®) , BCB (Benzocyclobuten) oder PBO (Polyben- zoxazol) , und bildet so das Trägersubstrat 4 aus. Auf diese Zwischenschicht 6 sind metallische Schichten, z.B. Leiterbah¬ nen 3 und Kontaktelement 16, angeordnet. Die Glasfolie 5 ist ca. 50 μm bis 100 μm dick und vorzugsweise aus laserstruktu- rierbarem Glas oder einkristallinem Quarz so geschnitten, dass die anisotropen Ausdehnungskoeffizienten der Glasfolie mit den anisotropen Ausdehnungskoeffizienten eines als Substrat einge¬ setzten LiTaO3 Chips. Auch Liquid Cristal Gläser (LCP) mit an- gepasstem isotropen oder anisotropen Ausdehnungskoeffizienten können eingesetzt werden. Die Leiterbahnen 3 können herge¬ stellt sein durch eine aufgeklebte Kupferfolie und anschlie¬ ßendes strukturierendes Ätzen der Kupferfolie. Die struktu¬ rierte Kupferschicht ist z.B. auf der Ober- 21 und der Unter¬ seite 20 des Trägersubstrats 4 stromlos oder galvanisch mit einem Nickel/Gold-Überzug versehen, um die Korrosion bzw. Oxi- dation zu unterdrücken. Auf der Oberseite 21 des Trägersub¬ strates 4 ist ein Bauelement 1 aufgebracht. Zwischen Bauele¬ ment 1 und dem Trägersubstrat 4 ist der Hohlraum 23 ausgebil¬ det. Die elektrische Verbindung zwischen den Leiterbahnen 3, bzw. den Kontaktflächen der ersten Art des Trägersubstrates 4 mit den metallischen Kontaktflächen 8 der zweiten Art des Bau¬ elements 1 wird mittels Bumps 9 hergestellt. Auf dem Träger¬ substrat 4 und dem Bauelement 1 ist eine Abdeckschicht 11 auf¬ gebracht, z.B. ein Glob Top.
Die elektrische Verbindung zwischen den Leiterbahnen 3 auf der Oberseite 21 und den Kontaktelementen 16 auf der Unterseite 20 des Trägersubstrates 4 wird mittels Durchkontaktierungen 7 vorgenommen. Die Durchkontaktierungen 7 und ebenso die Vias werden hergestellt durch Bohren oder Ätzen von 50μm bis 400μm großen Löchern und anschließendem stromlosen Metallisieren der Innenseiten der Löcher. Kleine Löcher oder Vias können auch mittels Plugging gefüllt bzw. metallisiert werden. Die Durch- kontaktierungen 7 können bei einem großflächigen Trägersub¬ strat so zwischen zwei Bauelementen angeordnet sein, dass sie für beide Bauelemente zugleich die elektrischen Verbindungen zur Unterseite 20 des Trägersubstrats darstellen und beim Ver¬ einzeln der Bauelementanordnung durch Zersägen des Trägersub¬ strats geteilt werden, wobei dann je eine der Hälften einem der Bauelemente zugeschlagen wird.
In Figur 2a ist auf dem Trägersubstrat 4 zusätzlich eine Mas¬ kenschicht 10 angeordnet. Diese Maskenschicht 10 hat die Funk¬ tion, eine Under-Bump-Metallisierung 18 (UBM) zu begrenzen und zu definieren. Mit dieser UBM 18 werden die Leiterbahnen 3, die sich auf der Oberseite 21 des Trägersubstrates 4 befinden, teilweise abgedeckt. Es wird mit der UBM 18 ein Bereich inner¬ halb der Leiterbahn 3 definiert, der bei Bauelementen 1 mit Bumps 9 die Lage der Verlötung aber auch das Zerfließen der Bumps 9 bei der Verlötung definiert. Die Figuren 2b und 2c zeigen als weitere Ausführungsform, dass sowohl Leiterbahnen 3 als auch Maskenschicht 10 direkt auf der Glasfolie 5 ohne Zwi¬ schenschicht 6 aufgebracht sein können.
Figur 3 zeigt einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Bauelement-Anordnung 13. Diese Ausführungsform weist zwei Schichten Glasfolie 5a, 5b auf, mit gegeneinander versetzten Durchkontaktierungen 7a, 7b, mit drei Zwischenschichten 6, Leiterbahnen 3 und an der Unterseite 20 angebrachten Kontakt- elementen 16. Auf der Oberseite 21 des Trägersubstrates 4 ist das Bauelement 1 und darüber die Abdeckschicht 11 aufgebracht. Die Bumps 9, mit denen die Kontaktflächen der ersten Art 8a des Trägersubstrates 4 mit den Kontaktflächen der zweiten Art 8b des Bauelementes 1 verbunden sind, können direkt über einer Durchkontaktierung 7a, 8a angeordnet sein. Figur 4 zeigt einen Querschnitt durch eine besondere Ausfüh¬ rungsform der Bauelement-Anordnung 13. Auf zumindest zwei Schichten Glasfolie 5a, 5b, mit gegeneinander versetzten Durchkontaktierungen 7a, 7b, Leiterbahnen 3 und Kontaktelemen- ten 16 ist in hermetischer Ausführung ein Bauelement 1 aufge¬ bracht. Die hermetische Abdichtung des Bauelements 1 sind durch die Abdeckschichten IIa, IIb realisiert.
Um das Bauelement 1 herum verlaufend ist eine Ausnehmung 17 in die dem Bauelement zugewandte Glasfolie 5a eingebracht. Die Ausnehmung 17 kann vollständig durch die erste Glasfolie 5a hindurch eingebracht sein und über einer Metallisierung 23 auf der Zwischenschicht zwischen erster und zweiter Glasfolie 5a, 5b oder über der zweiten Glasfolie 5b enden. Sie kann aber auch in der ersten Glasfolie enden. Eine geeignete Breite der Ausnehmung 17 ist ca. 30 μm bis 100 μm. Zwischen der ersten Glasfolie 5a mit einer Dicke von ca. 20 μm und einer weiteren Glasfolie 5b mit einer typischen Dicke von ca. 50 bis 100 μm, ist eine Metallisierung auf der Auflageebene 12, die hier von der weiteren Glasfolie 5b oder der darauf aufgebrachten Zwi¬ schenschicht gebildet ist, angeordnet. Aus der Metallsieirung sind z.B. die Leiterbahnen 3 strukturiert. Die in der Ausneh¬ mung 17 angeordnete Metallisierung 23 verläuft im Abstand von ca. 50 μm entlang dem Umriss des Bauelements 1 auf der Aufla¬ geebene 12 und ist mit einem Masseanschluss des Bauelements verbunden.
Die Rückseite des Bauelements 1 ist mit einer Abdeckschicht IIa bedeckt. Die Abdeckschicht IIa schließt mit der Oberseite 21 des Trägersubstrates 4 ab und ist in der Ausnehmung 17 ent¬ fernt. Auf dieser Abdeckschicht IIa ist eine Titan/Kupfer- Schicht aufgesputtert oder eine Kupferschicht stromlos aufge- bracht. Weiterhin ist wird diese Abdeckschicht IIb galvanisch verstärkt und mit einer galvanischen Nickelschicht geschützt.
Die metallische Abdeckschicht IIb ist elektrisch verbunden mit der zwischen der ersten Glasfolie 5a und der weiteren Glasfo¬ lie 5b angebrachten Metallisierung 23 auf der Auflageebene 12 und der Masse 19 des Bauelementes 1.
Die Bumps 9, mit denen die Kontaktflächen der ersten Art 8a des Trägersubstrates 4 mit den Kontaktflächen der zweiten Art 8b des Bauelementes 1 verbunden sind, können direkt über einer Durchkontaktierung 7a, 7b angeordnet sein.
Im Bereich der Ausnehmung 17 ist in der Figur 4 die eigentli¬ che Dichtfläche zwischen Abdeckschicht IIb und dem Trägersub¬ strat mit Pfeilen angedeutet. Hier stehen das Metall der Ab¬ deckschicht und ein gasdichtes Medium (Glasfolie oder Metalli¬ sierung 23) in Kontakt und bilden einen dichten Abschluss.
Figur 5 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausfüh¬ rungsform einer Bauelement-Anordnung 13. Diese Figur zeigt ei¬ ne hermetische Abdichtung ohne die in Figur 4 gezeigten Aus¬ nehmungen 17. Es ist eine metallische Abdeckschicht IIb ge¬ zeigt, die mit einer Metallisierung 19, die eine Verbindung zur Masse des Bauelements 1 aufweist. Zwischen dem Bauelement 1 und der metallischen Abdeckschicht IIb ist eine weitere Ab¬ deckschicht IIa vorgesehen, z.B. eine Laminatfolie. Die metal¬ lische Abdeckschicht IIb schließt mit der Oberseite 21 der Glasfolie 5a ab. Die Abdeckschichten 11 nehmen die hermetische Abdichtung vor.
In allen Ausführungsformen mit mehrschichtigem Glaslaminat ist auch möglich, auf den Glasfolien 5 oder auf den Zwischen- schichten 6 aufgebrachte Metallisierungen so zu strukturieren, dass sich in das Trägersubstrat integrierte, passive elektri¬ sche Komponenten ergeben, die ausgewählt sein können aus In¬ duktivitäten, Kapazitäten oder Widerständen. Auf diese Weise ist es möglich, Schaltungsstrukturen, Netzwerke und Anpass¬ schaltungen in das Trägersubstrat zu integrieren.
Figur 6 zeigt in Explosionsdarstellung die Anordnung von meh¬ reren Substraten 15 auf einem Trägersubstrat 4. Die Substrate 15 können nur aus LTCC 14 (siehe das in der Figur ganz rechts dargestellte Substrat) , aus LTCC 14 und gegebenenfalls mehr¬ schichtigen Laminaten mit Glasfolien 5 (siehe das in der Figur ganz links dargestellte Substrat) , oder nur aus gegebenenfalls mehrschichtigen Laminaten mit Glasfolien 5 (siehe das in der Figur mittig dargestellte Substrat) bestehen. Die Substrate sind in der richtigen Anordnung mit dem Trägersubstrat 4 ver¬ bunden. Auf den Substraten 15 und auf dem Trägersubstrat 4 können beidseitig Bauelemente 1 oder Bauelement-Strukturen tragende Chips 2 angeordnet sein.
Bei diesem Aufbau werden die nahezu gleichen Ausdehnungskoef¬ fizienten von Glasfolie 5 und LTCC 14 genutzt, um eine span¬ nungsfreie Verbindung der beiden Materialien in einer erfin¬ dungsgemäßen Bauelementanordnung zu gewährleisten. Es können aktive und passive Bauelemente 1 auf dem Substrat 15 und dem Trägersubstrat 4 angeordnet sein. Durch die abgestimmten Aus¬ dehnungskoeffizienten wird der sonst übliche Prozessschritt des Underfillen zwischen Substrat 15 und Trägersubstrat 4 nicht mehr benötigt. Im Trägersubstrat 4 können ebenso wie in den dann mehrschichtigen Substraten 15 passive Komponenten und Bauelemente integriert sein, z.B. Induktivitäten, Kapazitäten oder Widerstände. Die Strukturen der Induktivität und dieser Komponenten sind z.B. fototechnisch aus Kupfer erzeugt. Damit sind geringe elektrische Widerstände z.B. der Induktivität si¬ chergestellt .
Figur 7 zeigt in einer Ausführungsform ein Substrat 15 im Querschnitt. Das Substrat 15 umfasst mehrere Schichten LTCC 14 und mehrere Schichten Glasfolie 5. Auf der Seite des Substra¬ tes, auf die die Glasfolien 5 angeordnet sind, sind die Bau¬ elemente 1 aufgebracht. Auf der gegenüberliegenden Seite oder einer anderen Seite sind die Kontaktelemente 16 angeordnet. Zwischen allen LTCC Schichten ebenso wie allen Glasfolien kön¬ nen strukturierte Metallisierungsebenen vorgesehen sein, in denen elektrische Verbindungsleitungen und die Strukturen in¬ tegrierter passiver Komponenten realisiert sein können. Unter¬ schiedliche Metallisierungsebenen können durch Durchkontaktie- rungen miteinander verbunden sein.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind diese möglichen Metal¬ lisierungen 22, Leiterbahnen 3, Zwischenschichten 6, Durchkon- taktierungen 7 und metallische Kontaktflächen 8 ebenso wie Bumps 9, Maskenschicht 10, Abdeckschichten 11 und UBMs 18 nicht dargestellt.
Bezugszeichenliste
1 Bauelement
2 Bauelement-Strukturen tragender Chip
3 Leiterbahn
4 Trägersubstrat
5 Glasfolie
6 Zwischenschicht
7 Durchkontaktierung
8a,b untere und obere metallische Kontaktfläche
9 Bumps
10 Maskenschicht
11 Abdeckschicht
12 Auflageebene auf 6 oder 5
13 Bauelement-Anordnung
14 LTCC
15 Substrat
16 Kontaktelement
17 Ausnehmung
18 Under-Bump-Metallisierung
19 Metallisierung mit MasseVerbindung
20 Unterseite
21 Oberseite
23 Metallisierung

Claims

Patentansprüche
1. Bauelement-Anordnung (13) mit
- einem Trägersubstrat (4) ,
- mindestens einem darauf angeordneten Bauelement (1) , dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat (4)
- mindestens eine Schicht Glasfolie (5) und,
- eine Zwischenschicht (6) enthält, die mindestens auf einer Seite auf die Glasfolie (5) aufgebracht ist und
- bei der das Bauelement (1) durch eine auf dem Trägersubstrat (4) angebrachte Abdeckschicht (11) abgedeckt und abdichtet ist.
2. Bauelement-Anordnung nach Anspruch 1, wobei das Trägersub¬ strat (4) einen Verbund aus Glasfolie (5) und mindestens einer Schicht LTCC (14) umfasst .
3. Bauelement-Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Bau¬ element (1) ein mehrschichtiges Substrat (15) enthält und die¬ ses Substrat (15) auf dem Trägersubstrat (4) befestigt ist.
4. Bauelement-Anordnung nach Anspruch 3, wobei das Substrat (15) zumindest eine Schicht Glasfolie (5) aufweist.
5. Bauelement-Anordnung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wo¬ bei das Substrat (15) zumindest eine Schicht LTCC (14) auf¬ weist .
6. Bauelement-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wo¬ bei das Bauelement (1) als Modul ausgebildet ist.
7. Bauelement-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wo¬ bei das Bauelement (1) auf die Glasfolie (5) aufgebracht ist.
8. Bauelement-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wo¬ bei das Bauelement (1) einen Bauelement-Strukturen tragenden Chip (2) enthält.
9. Bauelement-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wo¬ bei das Bauelement (1) einen ein Oberflächen-Wellen-Bauelement tragenden Chip enthält.
10. Bauelement-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem mindestens eine Abdeckschicht (11) metallische Eigenschaf¬ ten hat.
11. Bauelement-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die Abdeckschicht (11) ein Glob Top aus Reaktionsharz umfasst .
12. Bauelement-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, mit einem Kontaktelement (16) an der Unterseite (20) des Trä¬ gersubstrats (4) oder Substrats (15) , das elektrisch leitend mit dem Bauelement (1) verbunden ist.
13. Bauelement-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dessen Trägersubstrat (4) eine Durchkontaktierung (7) auf¬ weist, die von einer ersten Seite, auf der das Bauelement (1) aufgebracht ist, in Richtung einer zweiten Seite, in Richtung des Kontaktelements (16) verläuft.
14. Bauelement-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dessen Trägersubstrat (4) eine Durchkontaktierung (7) auf¬ weist, die durch mindestens zwei Schichten der Glasfolie (5) verläuft, und dabei gegeneinander versetzt durch die jeweilige Schicht der Glasfolie (5) hindurch zum Kontaktelement (16) verläuft .
15. Bauelement-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dessen Trägersubstrat (4) mindestens eine metallische Kontakt¬ fläche (8) der ersten Art aufweist, dessen Bauelement (1) min¬ destens eine metallische Kontaktfläche (8) der zweiten Art aufweist und die elektrische Verbindung zwischen mindestens einer metallischen Kontaktfläche (8) des Trägersubstrates (4) der ersten Art mit mindestens einer metallischen Kontaktfläche des Bauelements der zweiten Art mittels Bumps (9) hergestellt ist.
16. Bauelement-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, die einen Hohlraum (23) zwischen dem Bauelement (1) und dem Trägersubstrat (4) oder Substrat (15) aufweist und am Verlauf des Umrisses des Bauelements (1) entlang eine Abdichtung für den Hohlraum (23) besitzt.
17. Bauelement-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei dem die metallischen Kontaktflächen (8) der ersten Art im Bereich um die Bumps (9) herum mit einer Maskenschicht (10) bedeckt sind.
18. Bauelement-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, mit einer Abdeckschicht (11) mit metallischen Eigenschaften und einem Trägersubstrat (4) mit
- mindestens zwei Schichten Glasfolie (5) und
- einer entlang des Umrisses des Bauelements (1) verlaufenden Ausnehmung (17) ,
- wobei diese Ausnehmung (17)
- durch die erste Glasfolie (5) , von der dem Bauelement (1) zugewandten Seite hindurch bis zu einer - Auflageebene (12) verläuft,
- wobei die Auflageebene (12) gebildet ist - durch eine zweite Glasfolie (5) ,
- auf der eine Metallisierung (22) angeordnet ist
- und die Abdeckschicht (11) elektrisch leitend mit der Metal¬ lisierung (22) auf der Auflageebene (12) verbunden ist.
19. Bauelement-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei dem die Dicke der dem Bauelement (1) unmittelbar benach¬ barten Glasfolie (5) kleiner ist als die Dicke jeder weiteren Glasfolie (5) .
20. Bauelement-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, bei dem die Dicke der weiteren benachbarten Glasfolie (5) 50 bis 100 μm beträgt.
21. Bauelement-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 20,
- bei dem der Kontakt einer Masseverbindung (19) des Bauele¬ ments (1) ,
- mit der Abdeckschicht (11) mit metallischen Eigenschaften und
- der auf der Auflageebene (12) angeordneten Metallisierung (22) elektrisch leitend verbunden ist .
22. Bauelement-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, bei dem das Trägersubstrat (4) oder das Substrat (15) für ein Bauelement (1, 2) mehrschichtig ist und bei dem im Trägersub¬ strat oder in dem Substrat passive Komponenten integriert sind, die elektrisch leitend mit dem Bauelement verbunden sind und eine Schaltungsstruktur ausbilden.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7608789B2 (en) 2004-08-12 2009-10-27 Epcos Ag Component arrangement provided with a carrier substrate
DE102005008514B4 (de) * 2005-02-24 2019-05-16 Tdk Corporation Mikrofonmembran und Mikrofon mit der Mikrofonmembran
DE102005008511B4 (de) 2005-02-24 2019-09-12 Tdk Corporation MEMS-Mikrofon
DE102005008512B4 (de) 2005-02-24 2016-06-23 Epcos Ag Elektrisches Modul mit einem MEMS-Mikrofon
US20070107932A1 (en) * 2005-11-09 2007-05-17 Jauniskis Linas A Moisture resistant chip package
DE102005053765B4 (de) 2005-11-10 2016-04-14 Epcos Ag MEMS-Package und Verfahren zur Herstellung
DE102005053767B4 (de) 2005-11-10 2014-10-30 Epcos Ag MEMS-Mikrofon, Verfahren zur Herstellung und Verfahren zum Einbau
JP2009117767A (ja) * 2007-11-09 2009-05-28 Shinko Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法及びそれにより製造した半導体装置
JP4555369B2 (ja) * 2008-08-13 2010-09-29 富士通メディアデバイス株式会社 電子部品モジュール及びその製造方法
JP5570855B2 (ja) * 2010-03-18 2014-08-13 新光電気工業株式会社 配線基板及びその製造方法並びに半導体装置及びその製造方法
US9232315B2 (en) 2011-03-16 2016-01-05 Phonon Corporation Monolithically applied heating elements on saw substrate
TWI504279B (zh) 2011-12-01 2015-10-11 Ind Tech Res Inst Ｍｅｍｓ音波感測器及其製造方法
US20140127857A1 (en) * 2012-11-07 2014-05-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Carrier Wafers, Methods of Manufacture Thereof, and Packaging Methods
DE102012223982A1 (de) 2012-12-20 2014-06-26 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baugruppe
DE102013106353B4 (de) * 2013-06-18 2018-06-28 Tdk Corporation Verfahren zum Aufbringen einer strukturierten Beschichtung auf ein Bauelement
JP6233507B2 (ja) * 2014-05-15 2017-11-22 富士電機株式会社 パワー半導体モジュールおよび複合モジュール
CN108155888A (zh) * 2018-01-05 2018-06-12 北京航天微电科技有限公司 一种用于抑制电源电磁干扰的ltcc大功率emi滤波器
US20210045227A1 (en) * 2019-08-08 2021-02-11 At&S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft Component Carrier, Method of Manufacturing the Same and Method of Shielding a Structural Feature in a Component Carrier
DE102022110381A1 (de) 2022-04-28 2023-11-02 Schunk Carbon Technology Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehandlung

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3726002A (en) * 1971-08-27 1973-04-10 Ibm Process for forming a multi-layer glass-metal module adaptable for integral mounting to a dissimilar refractory substrate
JPS55134942A (en) * 1979-04-09 1980-10-21 Fujitsu Ltd Manufacturing of semiconductor device
JPS57100754A (en) * 1980-12-15 1982-06-23 Fujitsu Ltd Semiconductor circuit device
US5059848A (en) * 1990-08-20 1991-10-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Low-cost saw packaging technique
US5465008A (en) * 1993-10-08 1995-11-07 Stratedge Corporation Ceramic microelectronics package
US6182342B1 (en) * 1999-04-02 2001-02-06 Andersen Laboratories, Inc. Method of encapsulating a saw device
DE19961842A1 (de) * 1999-12-21 2001-07-12 Fraunhofer Ges Forschung Mehrschichtleiterplatte
US20030151133A1 (en) * 2002-02-14 2003-08-14 Noyan Kinayman RF transition for an area array package
US6674159B1 (en) * 2000-05-16 2004-01-06 Sandia National Laboratories Bi-level microelectronic device package with an integral window
US20040150939A1 (en) * 2002-11-20 2004-08-05 Corporation For National Research Initiatives MEMS-based variable capacitor

Family Cites Families (96)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3587322A (en) 1969-06-17 1971-06-28 Simmonds Precision Products Pressure transducer mounting
US4454440A (en) 1978-12-22 1984-06-12 United Technologies Corporation Surface acoustic wave (SAW) pressure sensor structure
JPS55134942U (de) 1979-03-16 1980-09-25
JPS57100754U (de) 1980-12-12 1982-06-21
US4424419A (en) 1981-10-19 1984-01-03 Northern Telecom Limited Electret microphone shield
US4545440A (en) 1983-04-07 1985-10-08 Treadway John E Attachment for pneumatic hammers for punching holes of varying size
JPS6112054A (ja) * 1984-06-22 1986-01-20 インタ−ナショナル　ビジネス　マシ−ンズ　コ−ポレ−ション 半導体パツケ−ジ製造方法
FR2575331B1 (fr) * 1984-12-21 1987-06-05 Labo Electronique Physique Boitier pour composant electronique
JPH0789574B2 (ja) * 1985-01-18 1995-09-27 日立超エル・エス・アイ・エンジニアリング株式会社 ペレット取付基板の製造方法
US5091051A (en) 1986-12-22 1992-02-25 Raytheon Company Saw device method
US5216490A (en) 1988-01-13 1993-06-01 Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Bridge electrodes for microelectromechanical devices
US4866683A (en) 1988-05-24 1989-09-12 Honeywell, Inc. Integrated acoustic receiver or projector
US5184107A (en) 1991-01-28 1993-02-02 Honeywell, Inc. Piezoresistive pressure transducer with a conductive elastomeric seal
US5650685A (en) 1992-01-30 1997-07-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Microcircuit package with integrated acoustic isolator
JPH07106465A (ja) * 1993-09-30 1995-04-21 Mitsubishi Materials Corp 低温焼成基板およびその製造方法
JPH07212180A (ja) 1994-01-10 1995-08-11 Toyo Commun Equip Co Ltd 表面実装型圧電部品
JPH07212181A (ja) 1994-01-10 1995-08-11 Toyo Commun Equip Co Ltd 表面実装型圧電部品の構造
JP3328102B2 (ja) 1995-05-08 2002-09-24 松下電器産業株式会社 弾性表面波装置及びその製造方法
TW332166B (en) 1995-10-06 1998-05-21 Laurance Lewellin Richard Method for making articles with rice hulls
US5674785A (en) 1995-11-27 1997-10-07 Micron Technology, Inc. Method of producing a single piece package for semiconductor die
DE19548048C2 (de) 1995-12-21 1998-01-15 Siemens Matsushita Components Elektronisches Bauelement, insbesondere mit akustischen Oberflächenwellen arbeitendes Bauelement (OFW-Bauelement)
DE19548051A1 (de) 1995-12-21 1997-06-26 Siemens Matsushita Components Elektronisches Bauelement insbesondere mit akustischen Oberflächenwellen arbeitendes Bauelement - OFW-Bauelement -
US6242842B1 (en) 1996-12-16 2001-06-05 Siemens Matsushita Components Gmbh & Co. Kg Electrical component, in particular saw component operating with surface acoustic waves, and a method for its production
DE19548046C2 (de) 1995-12-21 1998-01-15 Siemens Matsushita Components Verfahren zur Herstellung von für eine Flip-Chip-Montage geeigneten Kontakten von elektrischen Bauelementen
WO1997045955A1 (de) 1996-05-24 1997-12-04 Siemens Matsushita Components Gmbh & Co. Kg Elektronisches bauelement, insbesondere mit akustischen oberflächenwellen arbeitendes bauelement - ofw-bauelement
DE19653097A1 (de) 1996-12-20 1998-07-02 Forschungszentrum Juelich Gmbh Schicht mit porösem Schichtbereich, eine solche Schicht enthaltendes Interferenzfilter sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
JP2943764B2 (ja) 1997-05-16 1999-08-30 日本電気株式会社 フリップチップ実装型半導体素子の樹脂封止構造
US5990418A (en) 1997-07-29 1999-11-23 International Business Machines Corporation Hermetic CBGA/CCGA structure with thermal paste cooling
TW387198B (en) 1997-09-03 2000-04-11 Hosiden Corp Audio sensor and its manufacturing method, and semiconductor electret capacitance microphone using the same
US6150753A (en) 1997-12-15 2000-11-21 Cae Blackstone Ultrasonic transducer assembly having a cobalt-base alloy housing
DE19757560A1 (de) 1997-12-23 1999-07-01 Forschungszentrum Juelich Gmbh Verfahren zur Herstellung einer porösen Schicht mit Hilfe eines elektrochemischen Ätzprozesses
DE19806550B4 (de) 1998-02-17 2004-07-22 Epcos Ag Elektronisches Bauelement, insbesondere mit akustischen Oberflächenwellen arbeitendes Bauelement - OFW-Bauelement
DE19806818C1 (de) 1998-02-18 1999-11-04 Siemens Matsushita Components Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements, insbesondere eines mit akustischen Oberflächenwllen arbeitenden OFW-Bauelements
US6400065B1 (en) 1998-03-31 2002-06-04 Measurement Specialties, Inc. Omni-directional ultrasonic transducer apparatus and staking method
DE19818824B4 (de) 1998-04-27 2008-07-31 Epcos Ag Elektronisches Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung
JP3952346B2 (ja) 1998-05-20 2007-08-01 株式会社デンソー 回転電機及びその製造方法
DE19822794C1 (de) 1998-05-20 2000-03-09 Siemens Matsushita Components Mehrfachnutzen für elektronische Bauelemente, insbesondere akustische Oberflächenwellen-Bauelemente
FI105880B (fi) 1998-06-18 2000-10-13 Nokia Mobile Phones Ltd Mikromekaanisen mikrofonin kiinnitys
WO2000070630A2 (en) 1999-05-19 2000-11-23 California Institute Of Technology High performance mems thin-film teflon® electret microphone
US6732588B1 (en) 1999-09-07 2004-05-11 Sonionmems A/S Pressure transducer
US6829131B1 (en) 1999-09-13 2004-12-07 Carnegie Mellon University MEMS digital-to-acoustic transducer with error cancellation
WO2001026136A2 (en) 1999-10-05 2001-04-12 Delta Danish Electronics, Light & Acoustics Encapsulation for a three-dimensional microsystem
FR2799883B1 (fr) 1999-10-15 2003-05-30 Thomson Csf Procede d'encapsulation de composants electroniques
US6882734B2 (en) 2001-02-14 2005-04-19 Gentex Corporation Vehicle accessory microphone
WO2001037519A2 (en) 1999-11-19 2001-05-25 Gentex Corporation Vehicle accessory microphone
US6324907B1 (en) 1999-11-29 2001-12-04 Microtronic A/S Flexible substrate transducer assembly
US6613605B2 (en) 1999-12-15 2003-09-02 Benedict G Pace Interconnection method entailing protuberances formed by melting metal over contact areas
US20020076910A1 (en) 1999-12-15 2002-06-20 Pace Benedict G. High density electronic interconnection
JP2001267473A (ja) 2000-03-17 2001-09-28 Hitachi Ltd 半導体装置およびその製造方法
DE10016867A1 (de) 2000-04-05 2001-10-18 Epcos Ag Bauelement mit Beschriftung
US6809413B1 (en) 2000-05-16 2004-10-26 Sandia Corporation Microelectronic device package with an integral window mounted in a recessed lip
CN1498513B (zh) 2000-08-11 2010-07-14 诺利斯电子公司 微型宽带换能器
US6569754B2 (en) 2000-08-24 2003-05-27 The Regents Of The University Of Michigan Method for making a module including a microplatform
US6530515B1 (en) 2000-09-26 2003-03-11 Amkor Technology, Inc. Micromachine stacked flip chip package fabrication method
US6566672B1 (en) 2000-09-29 2003-05-20 Heidelberger Druckmaschinen Ag Light sensor for sheet products
US7166910B2 (en) 2000-11-28 2007-01-23 Knowles Electronics Llc Miniature silicon condenser microphone
US7439616B2 (en) 2000-11-28 2008-10-21 Knowles Electronics, Llc Miniature silicon condenser microphone
US7092539B2 (en) 2000-11-28 2006-08-15 University Of Florida Research Foundation, Inc. MEMS based acoustic array
US7434305B2 (en) 2000-11-28 2008-10-14 Knowles Electronics, Llc. Method of manufacturing a microphone
WO2002052894A1 (en) 2000-12-22 2002-07-04 Brüel & Kjær Sound & Vibration Measurement A/S A micromachined capacitive transducer
DE10104574A1 (de) 2001-02-01 2002-08-08 Epcos Ag Substrat für ein elektrisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung
DE10136743B4 (de) 2001-07-27 2013-02-14 Epcos Ag Verfahren zur hermetischen Verkapselung eines Bauelementes
WO2003017364A1 (fr) 2001-08-17 2003-02-27 Citizen Watch Co., Ltd. Dispositif electronique et son procede de realisation
DE10145190A1 (de) 2001-09-13 2003-04-03 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung glasbasierter elektronischer Bauelemente
US6930364B2 (en) 2001-09-13 2005-08-16 Silicon Light Machines Corporation Microelectronic mechanical system and methods
WO2003032484A1 (de) * 2001-09-28 2003-04-17 Epcos Ag Verfahren zur verkapselung eines elektrischen bauelementes und damit verkapseltes oberflächenwellenbauelement
DE10152343B4 (de) 2001-10-24 2011-08-11 Epcos Ag, 81669 Verfahren zur Verkapselung eines elektrischen Bauelementes und verkapseltes Oberflächenwellenbauelement
AU2002365352A1 (en) 2001-11-27 2003-06-10 Corporation For National Research Initiatives A miniature condenser microphone and fabrication method therefor
US6649446B1 (en) 2001-11-29 2003-11-18 Clarisay, Inc. Hermetic package for multiple contact-sensitive electronic devices and methods of manufacturing thereof
DE10164502B4 (de) 2001-12-28 2013-07-04 Epcos Ag Verfahren zur hermetischen Verkapselung eines Bauelements
DE10164494B9 (de) 2001-12-28 2014-08-21 Epcos Ag Verkapseltes Bauelement mit geringer Bauhöhe sowie Verfahren zur Herstellung
US6800987B2 (en) 2002-01-22 2004-10-05 Measurement Specialties, Inc. Protective housing for ultrasonic transducer apparatus
JP3908059B2 (ja) 2002-02-27 2007-04-25 スター精密株式会社 エレクトレットコンデンサマイクロホン
US6627814B1 (en) 2002-03-22 2003-09-30 David H. Stark Hermetically sealed micro-device package with window
US7217588B2 (en) 2005-01-05 2007-05-15 Sharp Laboratories Of America, Inc. Integrated MEMS packaging
DE10238523B4 (de) 2002-08-22 2014-10-02 Epcos Ag Verkapseltes elektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung
JP2004083373A (ja) * 2002-08-28 2004-03-18 Kyocera Corp 高熱膨張磁器組成物、高熱膨張磁器およびその製造方法、並びに多層配線基板およびその実装構造
US7072482B2 (en) 2002-09-06 2006-07-04 Sonion Nederland B.V. Microphone with improved sound inlet port
US6781231B2 (en) 2002-09-10 2004-08-24 Knowles Electronics Llc Microelectromechanical system package with environmental and interference shield
US7371970B2 (en) * 2002-12-06 2008-05-13 Flammer Jeffrey D Rigid-flex circuit board system
DE10303263B4 (de) 2003-01-28 2012-01-05 Infineon Technologies Ag Mikrophonanordnung
WO2004093505A2 (en) * 2003-04-15 2004-10-28 Wavezero, Inc. Emi shielding for electronic component packaging
US20050189635A1 (en) 2004-03-01 2005-09-01 Tessera, Inc. Packaged acoustic and electromagnetic transducer chips
JP3875240B2 (ja) 2004-03-31 2007-01-31 株式会社東芝 電子部品の製造方法
DE102004020204A1 (de) 2004-04-22 2005-11-10 Epcos Ag Verkapseltes elektrisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung
DE102004037817B4 (de) 2004-08-04 2014-08-07 Epcos Ag Elektrisches Bauelement in Flip-Chip-Bauweise
US7608789B2 (en) 2004-08-12 2009-10-27 Epcos Ag Component arrangement provided with a carrier substrate
DE202005001559U1 (de) 2005-01-31 2005-05-19 Microelectronic Packaging Dresden Gmbh Chipaufbau für stressempfindliche Chips
DE102005008512B4 (de) 2005-02-24 2016-06-23 Epcos Ag Elektrisches Modul mit einem MEMS-Mikrofon
US20070071268A1 (en) 2005-08-16 2007-03-29 Analog Devices, Inc. Packaged microphone with electrically coupled lid
US20070022056A1 (en) * 2005-07-23 2007-01-25 Dino Scorziello Anti-piracy method for digital works
DE102005053765B4 (de) 2005-11-10 2016-04-14 Epcos Ag MEMS-Package und Verfahren zur Herstellung
DE102005053767B4 (de) 2005-11-10 2014-10-30 Epcos Ag MEMS-Mikrofon, Verfahren zur Herstellung und Verfahren zum Einbau
DE102005054461B4 (de) 2005-11-15 2010-10-14 Daimler Ag Vorrichtung zum schwenkbeweglichen Verbinden von mindestens zwei Bauteilen und Verfahren zur Montage der Vorrichtung
DE102006019118B4 (de) 2006-04-25 2011-08-18 Epcos Ag, 81669 Bauelement mit optischer Markierung und Verfahren zur Herstellung
DE102006025162B3 (de) 2006-05-30 2008-01-31 Epcos Ag Flip-Chip-Bauelement und Verfahren zur Herstellung

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3726002A (en) * 1971-08-27 1973-04-10 Ibm Process for forming a multi-layer glass-metal module adaptable for integral mounting to a dissimilar refractory substrate
JPS55134942A (en) * 1979-04-09 1980-10-21 Fujitsu Ltd Manufacturing of semiconductor device
JPS57100754A (en) * 1980-12-15 1982-06-23 Fujitsu Ltd Semiconductor circuit device
US5059848A (en) * 1990-08-20 1991-10-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Low-cost saw packaging technique
US5465008A (en) * 1993-10-08 1995-11-07 Stratedge Corporation Ceramic microelectronics package
US6182342B1 (en) * 1999-04-02 2001-02-06 Andersen Laboratories, Inc. Method of encapsulating a saw device
DE19961842A1 (de) * 1999-12-21 2001-07-12 Fraunhofer Ges Forschung Mehrschichtleiterplatte
US6674159B1 (en) * 2000-05-16 2004-01-06 Sandia National Laboratories Bi-level microelectronic device package with an integral window
US20030151133A1 (en) * 2002-02-14 2003-08-14 Noyan Kinayman RF transition for an area array package
US20040150939A1 (en) * 2002-11-20 2004-08-05 Corporation For National Research Initiatives MEMS-based variable capacitor

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 005, no. 003 (E - 040) 10 January 1981 (1981-01-10) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 006, no. 185 (E - 132) 21 September 1982 (1982-09-21) *

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