Verkapseltes elektrisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung

Die Erfindung betrifft ein verkapseltes Bauelement der Typen MEMS (Mikro elektro-mechanisches System) , MEOPS (Mikro elek- tro-optisches System) oder MEOMS (Mikro elektro- optisch¬ mechanisches System) , das einen die wesentlichen Bauelement- funktionen tragenden, auf einem Panel in Flip Chip Bauweise montierten Chip umfasst.

Ein solcher Chip ist üblicherweise aus einem Substrat aufge¬ baut, das z. B. bei einem mit akustischen Wellen arbeitenden Bauelement ein piezoelektrisches Substrat ist, wobei die zum Panel zugewandte Chipoberfläche, im folgenden Unterseite genannt, aktive Bauelementstrukturen trägt, z. B. mit akus¬ tischen Oberflächen- oder Volumenwellen arbeitende Resona¬ toren oder elektroakustische Wandler für Oberflächenwellen.

Um für die empfindlichen leitenden BauelementStrukturen auf dem Chip neben dem mechanischen Schutz auch noch Schutz vor Umgebungseinflüssen zu schaffen, wurden bereits verschiedene Verfahren zur einfachen Verkapselung der Bauelemente vorgeschlagen.

Es besteht z. B. die Möglichkeit, den Raum zwischen dem Chiprand und dem Panel mit einem Underfiller abzudichten und eine Metallschicht auf das Bauelement aufzusputtern. Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass man die leitenden Strukturen (insbesondere akustische Wandler) auf dem Chip vor dem Under¬ filler, beispielsweise mit einer Kunststoffkappe, schützen muss und dazu aufwendige Verfahrensschritte braucht. In der DE 198 06 818 A wurde beispielsweise vorgeschlagen, die Chips in Flip-Chip-Anordnung auf einem Panel zu verlöten und anschließend mit einer Folie, z. B. Laminatfolie, abzudecken, die zwischen den Chips dicht mit dem Träger abschließt. In weiteren Variationen solcher Folienabdeckungen von Bauelementen wird auch vorgeschlagen, diese Folien durch Aufbringen einer Metallschicht über der Folie weiter hermetisch abzudichten und diese Metallisierung beispielsweise galvanisch zu verstärken.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bauelement mit einer weiter optimierten Verkapselung für mechanisch empfind¬ liche Bauelementstrukturen anzugeben, das einfach herzu- stellen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein MEMS-Bauelement nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Bauelements gehen aus weiteren Ansprüchen hervor.

Es wird ein MEMS-Bauelement vorgeschlagen, welches auf einem Chip realisiert ist, der auf seiner Unterseite aktive Bauele¬ mentestrukturen trägt . Mit der Unterseite ist der Chip über Bumps auf einem Panel aufgebracht. Der Einbauplatz des Chips auf dem Panel ist eng von einer Rahmenstruktur umschlossen, die auf dem Panel aufsitzt. Auf der Rahmenstruktur und dem Chip ist eine Jetdruckstruktur aufgebracht, die die Trennfuge zwischen Rahmenstruktur und Chip verschließt.

Die Erfinder haben gefunden, dass sich mit einem Jetdruckver¬ fahren ein strukturbildendes Material mit einer hohen Genau¬ igkeit auf eine Oberfläche aufbringen und zum Ausbilden von Strukturen und hier insbesondere zum Abdichten einer Trenn¬ fuge ausnutzen lässt. Die Jetdruckstruktur besteht vorzugs¬ weise aus einem Polymer, welches im flüssigen ungehärteten oder geschmolzenen Zustand mittels Jetdruck aufgebracht wird. Die mit einem Jetdruckverfahren erreichbare Strukturgenauig¬ keit ermöglicht es, Jetdruckstrukturen bis zu einer Höhe von mehr als 1000 μm bei einer Breite von unter lOOμm zu erzeugen und die Jetdruckstruktur dabei dreidimensional zu struktur¬ ieren. Ein vorgegebenes Kantenprofil beziehungsweise eine 3D- Strukturierung kann erreicht werden, wenn die Jetdruck¬ struktur in mehreren unterschiedlich strukturierten Lagen aufgebracht wird.

Auf diese Weise gelingt es, auch eine breite Trennfuge mithilfe der Jetdruckstruktur vollständig zu verschließen, sodass ein rundum verkapseltes und hermetisch dichtes Bauelement erhalten wird. Die Strukturgenauigkeit garantiert dabei einen gegenüber anders aufgebrachten Strukturen einen verringerten Platzbedarf

Die JetStruktur entsteht .vorzugsweise aus einem Polymer, welches in Form feiner Tröpfchen auf das Substrat aufgeschleudert wird und dort eine dreidimensionale Struktur ausbildet. Bei einer beispielhaft gewählten Tröpfchengröße von 30 bis 70 μm lassen dabei Jetdruck-Strukturen von cirka 20 bis 30 μm Höhe in einem Durchgang erzeugen. Die Jetdruck- Strukturen können bei Tröpfchengrößen von 30 bis 70 μm eine Breite von nur cirka 50 - 100 μm aufweisen. Möglich ist es auch, die Jetdruck-Struktur in mehreren Lagen aufzubringen, wobei bei gleicher Strukturbreite Strukturen mehr als lOOOμm Höhe erreicht werden können. Das für das Jetdruck-Verfahren verwendete Polymer ist vor¬ zugsweise ein UV-härtendes Reaktionsharz, welches nach dem Verlassen des Druckkopfs beziehungsweise nach dem Aufschleu¬ dern schnell angehärtet werden kann, so dass die aufgeschleu- derte Struktur nur wenig verläuft und daher bereits eine ein¬ lagige Struktur ein relativ hohes Aspektverhältnis von 0,3 bis 0,5 erreichen kann. Mit einer mehrlagigen Jetdruckstruk¬ tur kann das Aspektverhältnis sogar 10 und mehr erreichen.

Zur Herstellung der Jetdruckstruktur sind auch andere beim Auftreffen auf der Oberfläche des Panels bzw. der Rahmen¬ struktur schnell härtende oder erstarrende Polymere geeignet, beispielsweise thermisch härtende 2-Komponenten-Harze oder vor dem Aufschleudern aufgeschmolzene thermoplastische Kunststoffe.

Dieses Polymer kann auch anorganische bzw. organische Pigmen¬ te und Dotierungen enthalten, um in der Jetdruck Struktur bestimmte Eigenschaften zu erzeugen. Dadurch kann die Struktur z.B. bezüglich ihres thermischen Ausdehnungskoeffi¬ zienten (CTE) angepasst, für Laserstrahlung sensitiv gemacht,' oder für eine stromlose Metallabscheidung aktiviert werden. Das Polymer kann aber auch wasserabsorbierende Partikel enthalten, die innerhalb des Hohlraums im Bauelement mit ein- geschlossenes Wasser absorbieren können und es bei den beim Einlöten oder beim Betrieb des Bauelements auftretenden Temperaturen nicht wieder freigeben.

Das im Jetdruck aufgebrachte Material kann auch Nanopartikel umfassen, welche nach dem Aufbringen auf anorganische oder organische Oberflächen bei thermischer oder UV-Behandlung dichte und z.B. auch elektrisch leitende Überzüge ergeben. Jüngst sind Struktur- und Schichterzeugungsverfahren mit Nanopartikeln bekannt geworden, insbesondere spin-on- Verfahren mit Nanopartikel enthaltenden Dispersionen und trockene Gasstrahlbeschichtungen über eine Düse. Diese Materialien können nun auch im Jetdruck aufgebracht werden.

Mit dem Jetdruck-Verfahren können nun Nanopartikel umfassende Dispersionen in Lösungsmitteln oder flüssigen Polymeren zur Erzeugung von Jetdruck-Strukturen eingesetzt werden. Nano- partikel sind bereits aus einer Vielzahl unterschiedlicher Materialien herstellbar, z.B. aus Metall, Keramik oder organischen Materialien. Sie weisen eine bevorzugte Größe von 5 bis ca. lOOnm auf. Für Jetdruck-Strukturen besonders geeignet sind keramische und metallische Nanopartikel enthaltende Dispersionen. Aus aufgeschleuderten bzw. aufgedruckten Dispersionen erzeugte Jetdruck-Strukturen können mit thermischen oder photochemischen Nachbehandlungen in die gewünschte Form überführt werden. Sie können in einigen Fällen auch direkt die gewünschte Struktur ergeben, gegebenenfalls nach Entfernung des Lösungsmittels, z.B. durch Abdampfen. So ist es z.B. auch möglich, metallische oder auch nur metallisch leitende Jetdruck-Strukturen herzustellen oder solche Überzüge auf bereits bestehenden Strukturen zu erzeugen. Auch keramische Schichten und Strukturen können so hergestellt werden. Dazu kann es erforderlich sein, eine primäre Jetdruck-Struktur, die nach dem Aufbringen durch Jetdruck neben anorganischen Partikeln noch ein Polymer enthält, durch Abdampfen, Zersetzen oder Ausbrennen des Polymers in eine rein anorganische sekundäre Jetdruck- Struktur zu überführen. Das Polymer kann auch thermoplastisch sein, so dass es vor dem Aufschleudern aufgeschmolzen werden kann und nach dem Aufschleudern wieder erstarrt.

Die aufzubringende Substanz kann auch ein gegebenenfalls zwei Komponenten umfassendes Reaktionsharz sein, das mit oder ohne Lösungsmittelanteil auf das entsprechend erwärmte Panel aufgespritzt wird und danach schnell aushärtet.

Die Jetdruckstruktur sitzt vorteilhaft auf einer Oberfläche auf, die durch Oberflächenmodifikation in ihrer Oberflächen¬ energie modifiziert ist und insbesondere nicht benetzend gegenüber der Jetdruckstruktur und beispielsweise hydrophob eingestellt ist. Auf einer nicht mit der Jetdruckstruktur benetzenden Oberfläche findet kein Verlaufen der Jetdruckstruktur in flüssigem Zustand kurz nach dem Aufbringen statt. Daher weist eine auf einer modifizierten Oberfläche aufgebrachte Jetdruckstruktur auch definierte Kantenwinkel auf. Damit ist es möglich, die Jetdruckstruktur besonders strukturgenau ohne Verlauf aufzubringen. Möglich ist es jedoch auch, die Oberflächenenergie auf einen gewünschten Wert einzustellen, der einem gewünschten Benetz- ungswinkel der nach dem Aufbringen noch flüssigen Jetdruck¬ struktur entspricht. Der genaue anzustrebende Kantenwinkel ist abhängig von dem angestrebten dreidimensionalen Profil der Jetdruckstruktur.

Eine in der Oberflächenenergie modifizierte Oberfläche kann eine Dotierung oder eine dünne mono- bis mehrmolekulare Schicht aufweisen, die für das Jetdruckmedium nicht benetzend ist. Eine modifizierte Oberflächenenergie kann auch durch Dotierung der Oberfläche mit oberflächenaktiven Substanzen erhalten werden, wobei in gewünschten Bereichen eine erhöhte Affinität der Oberfläche zur Jet-Druckstruktur erhalten wird. Auch das für die Jetdruckstruktur eingesetzte Material kann so ausgewählt oder eingestellt werden, dass es bezüglich seiner Oberflächenenergie an die Oberflächenenergie der zu bedruckenden Oberfläche angepasst ist.

Vorteilhaft sind solche Modifikationen, bei denen Stoffe • chemisch an die behandelte Oberfläche angebunden werden und dort bis zu einer monomolekularen Schicht verdichtet werden.

Die Rahmenstruktur, die den Einbauplatz des Chips umschließt, kann eine solche Höhe über dem Panel aufweisen, dass ihre Oberkante auf einem höheren Niveau als die untere Chipkante liegt. Dies hat zur Folge, dass die Trennfuge zwischen Rah- menstruktur und Chip im Wesentlichen vertikal verläuft. Eine solche vertikale Trennfuge lässt sich mit der Jetdruckstruk¬ tur in Verbindung mit einer Oberflächenmodifikation gut abdichten.

Die Rahmenstruktur kann aus einem Metall ausgebildet sein oder einen metallischen Überzug umfassen. Von Vorteil ist dabei, dass eine metallische Rahmenstruktur besonders gut und dicht mit dem insbesondere keramischen Panel abschließt. Dann ist es möglich, über der Jetdruckstruktur, die im Wesent- liehen im Bereich der Trennfuge aufsitzt, eine weitere metallische Abdeckschicht vorzusehen, die mit der Rahmen¬ struktur abschließt und daher umlaufend eine gute und herme¬ tisch dichte Verbindung mit der Rahmenstruktur ermöglicht. Die Abdeckschicht kann direkt auf der Oberseite des Chips aufsitzen und dabei in gutem thermischen Kontakt mit dem Chip stehen. Dies hat den Vorteil, dass auf diese Weise besonders gut Abwärme aus dem Chip abgeführt werden kann. Eine metallische Abdeckung kann den Chip auch gegen elektro¬ magnetische Strahlung abschirmen. Weiterhin ist es möglich, die metallische Abdeckung zu erden und so den Chip gegen elektrostatische und sonstige störende elektrische Einflüsse von außen zu schützen. Weiter vorteilhaft kann es sein, wenn der Chip auf der Rückseite einen Kontakt aufweist, der mit der metallischen Abdeckung in Verbindung steht. Insbesondere kann dies ein Massekontakt des Chip sein.

Möglich ist es auch, unter der Abdeckung eine weitere Jet¬ druckstruktur ganzflächig auf der Rückseite des Chips auf¬ zubringen. Weiterhin ist es möglich, die Jetdruckstruktur selbst hin zu einer Abdeckschicht zu erweitern, die den Chip rückseitig bedeckt. Die Abdeckschicht kann jedoch auch eine Folie sein, die auf die Rückseite des Chips auflaminiert wird und mit der Rahmenstruktur oder der Paneloberfläche den Chip umlaufend dicht abschließt. Eine solche Laminatfolie kann eine reine Kunststofffolie sein. Sie kann auch mehrschichtig sein und eine metallische Schicht umfassen. Die Abdeckung kann auch eine Globtop-Abdeckung sein, die durch Auftropfen eines flüssigen Polymers bis zu einer gewünschten Schicht¬ dicke erzeugt werden kann.

Die Jetdruckstruktur kann nur Teile der Rückseite des Chips bedecken. Möglich ist es, die Seitenkanten des Chips zumindest teilweise von der Jetdruckstruktur frei zu halten, damit diese dann mit einer anderweitig erzeugten Abdeck¬ schicht direkt in Verbindung treten können.

Die Rahmenstruktur kann eine zum Chip hin abfallende Stufe aufweisen. Diese Stufe kann dazu dienen, die Jetdruckstruktur ausschließlich auf der unteren Stufe aufzubringen und so zusätzlich in ihren Abmessungen zu definieren und zu begrenzen. Die untere Stufe der Rahmenstruktur kann dabei auf einem Niveau unterhalb der Unterkante des Chips liegen. Dann ist es auch möglich, dass diese untere Stufe teilweise unterhalb des Chips liegt, sodass der von der unteren Stufe begrenzte Innenraum innerhalb der Rahmenstruktur kleiner ist als die Fläche, die der Chip einnimmt.

In einer weiteren Ausführung sitzt der Chip auf der unteren Stufe auf. Weist die Rahmenstruktur und insbesondere die untere Stufe eine ausreichend ebene Oberfläche auf, so kann der Chip in seinem Randbereich umlaufend gut auf der Rahmen¬ struktur und insbesondere auf der unteren Stufe der Rahmen¬ struktur aufliegen. Damit ist zum Einen ein genauer Abstand zwischen Panel und Chipunterseite gewährleistet. Zum Anderen bietet die Rahmenstruktur eine mechanisch sichere, spannungs¬ freie und wohldefinierte Halterung für den Chip. Dadurch ist es auch möglich, das Bauelement durch Molding (Spritzgießen) zu umhüllen. Dies wird insbesondere dann möglich, wenn eine Jetdruckstruktur verwendet wird, deren Glasübergangstempera- tur über der für das Molding erforderlichen Temperatur liegt.

Außerhalb der von der Rahmenstruktur umschlossenen Fläche, die dem Einbauplatz des Chips entspricht, kann ein Polymer¬ streifen so angeordnet sein, dass zwischen Polymerstreifen und Rahmenstruktur die Oberfläche des Panels freiliegt. Der Polymerstreifen kann die Rahmenstruktur ringförmig umschlie¬ ßen. Auf diese Weise ist es möglich, eine Abdeckschicht zu schaffen, die innerhalb dieser Fläche zwischen Polymer¬ streifen und Rahmenstruktur die Rahmenstruktur umlaufend dicht mit dem Panel abschließt.

Zur Herstellung des beschriebenen MEMS-Bauelementes kann von einem großflächigen Panel ausgegangen werden, welches eine Vielzahl von Chipeinbauplätzen mit den entsprechenden Kontakten zur Verbindung mit Chips bereitstellt. In einem ersten Schritt werden auf dem Panel eine der Anzahl der Chipeinbauplätze entsprechende Anzahl von Rahmenstrukturen erzeugt, die jeden Chipeinbauplatz eng umschließen. In diesen Einbauplätzen wird anschließend eine entsprechende Anzahl von Chips, die auf ihrer Unterseite aktive Bauelementstrukturen tragen, über eine geeignete Verbindungstechnik mit dem Panel verbunden. Dies kann insbesondere über Bumps erfolgen oder im Falle eines auf der Rahmenstruktur aufsitzenden Chips durch eine dünne Lotschicht .

Ist der Chip derart mechanisch und elektrisch mit dem Panel verbunden, wird die verbleibende Trennfuge zwischen Rahmen- Struktur und Chip durch Aufdrucken einer Jetdruckstruktur mit Hilfe eines Jetdruckverfahrens verschlossen. Dabei wird wie bereits beschrieben ein dünnflüssiges ungehärtetes Polymer, ein geschmolzener.Thermoplast, eine Polymerpartikel enthal¬ tende Dispersion oder eine feste Nanopartikel enthaltende Dispersion über eine Jetdruckdüse strukturgenau und definiert an die gewünschte Stelle aufgebracht. Beim Jetdruckverfahren wird über eine geeignete Düse ein ausreichend dünnflüssiger Tropfen aufgespritzt. Dies kann ausgelöst werden durch einen plötzlich ansteigenden Druck innerhalb eines Polymer oder Dispersion führenden Kanülensystems, welcher beispielsweise durch ein Piezosystem oder durch schnelle Temperaturerhöhung erzeugt werden kann.

Die gewünschte Strukturgenauigkeit beim Jetdruckverfahren wird durch mehrere Verfahrensparameter beeinflusst . Der Durchmesser der mittels des Jetdruckverfahrens auf die Ober¬ fläche aufgeschleuderten Polymer- oder Dispersionströpfchen bestimmt die Untergrenze der erzeugbaren Strukturbreiten. Ein gewisses Verlaufen ist allein durch den Aufschleuderdruck nicht zu vermeiden. Mit einer Tröpfchengröße von beispiels¬ weise 70 μm können so 100 ßm breite Strukturen erzeugt wer¬ den. Wie stark ein mit dem Jetdruckverfahren aufgeschleuder- tes Tröpfchen danach noch verläuft, ist von der Oberflächen¬ energie der Unterlage abhängig und kann dementsprechend durch Modifizierung der Oberflächenenergie der Unterlage einge¬ stellt werden. Ist diese nicht benetzend gegenüber dem aufgeschleuderten Material beziehungsweise gegenüber der aufgeschleuderten Dispersion, so bildet sich direkt nach dem Aufschleudern ein steiler Kantenwinkel von z.B. 90° und mehr aus, da dann die Oberflächenspannung des Tröpfchens größer ist als die Oberflächenenergie der darunter liegenden Oberfläche. So kann sich der aufgeschleuderte Tropfen sogar wieder zusammenziehen und eine noch geringere Fläche einneh¬ men. Eine nichtbenetzende Oberfläche ist insbesondere im Bereich der Trennfuge und zum Verschließen derselben von Vorteil . Dadurch wird eine Kapillaradhäsion des aufgeschleu¬ derten Materials in der Trennfuge, die einen Spalt darstellen kann, vermieden. Dabei ist es vorteilhaft, eine gewisse Benetzung einzustellen, um eine ausreichende Haftung des aufgedruckten Materials auf der Oberfläche zu erhalten. Es sollte lediglich das Spreiten des aufgeschleuderten Tröpfchens vermieden werden.

Dabei muss der Randwinkel des aufgeschleuderten Materials größer als 90 Grad auf der Oberfläche sein, damit eine Kapillardepression erfolgt. Doch auch ohne Oberflächen¬ modifikation kann mit dem Jetdruckverfahren und einem ausreichend viskosen Material die Trennfuge zwischen Rahmenstruktur und Chip ausreichend sicher verschlossen werden, ohne dass Polymermaterial weiter in die Trennfuge einfließt und möglicherweise Bauelementstrukturen auf der Unterseite des Chips bedeckt und damit die Chipfunktionen stört oder schädigt .

Die Modifizierung der Oberflächenenergie, auf die die Jetstruktur aufgebracht wird, kann durch eine Plasmabe¬ handlung und insbesondere mit einem fluorhaltigen Plasma erfolgen. Über diese Plasmabehandlung kann eine dünne fluorhaltige Schicht abgeschieden werden, die eine geringe Oberflächenenergie aufweist .

Möglich ist es jedoch auch, die Modifizierung der Oberfläche du^ch Behandlung mit einer modifizierenden Lösung zu erzie¬ len. Möglich ist es beispielsweise, die Oberfläche mit einer siliziumorganischen Lösung zu silanisieren. Die entsprechen- den silanisierten oder siloxierten Oberflächen weisen eben¬ falls eine geringe Oberflächenenergie auf. Die dabei aufge¬ brachten Schichtdicken einer die Oberflächenenergie herab¬ setzenden Schicht kann im Bereich weniger Moleküllagen liegen, wobei bereits eine monomolekulare Schicht zur Herab- setzung der Oberflächenenergie ausreichend ist.

Die Oberflächenenergie kann auch durch Dotierung des aufzu¬ druckenden Materials mit oberflächenaktiven Substanzen modi¬ fiziert werden, zum Beispiel mit Haftvermittlern, die selek- tiv wirken. Eine Oberflächenbehandlung kann allgemein durch Behandlung mit einer wassrigen Phase oder durch Behandlung mit einer Gasphase insbesondere durch Schichtabscheidung aus der Gasphase oder einer wässrigen Phase erfolgen.

Auch bei metallischen Oberflächen lässt sich die Oberflächen¬ energie einstellen. Hierbei kommen neben Polymer- und anorga¬ nischen isolierenden Überzügen auch Modifikationen der Metalloberfläche durch andere metallische Überzüge in Betracht aber auch eine Oxidation des Metalls oder eine Modifikation durch gezielte Whiskerbildung auf dem Metall.

Eine besonders einfache Modifizierung der Oberflächenenergie gelingt auf metallischen Oberflächen. Bevorzugt wird das Verfahren daher in Verbindung mit einem metallischen beziehungsweise mit einer metallischen Rahmenstruktur erzielt.

Das mit dem Jetdruckverfahren aufgebrachte Polymer härtet entweder direkt oder kann in einem anschließenden Schritt gehärtet werden. Vorteilhaft ist es, die Härtung mittels UV durchzuführen oder zumindest UV-initiiert eine Vorhärtung durchzuführen und thermisch nachzuhärten. Dies hat den Vorteil, dass eine thermische Härtung, die unvermeidbar zu einer Erweichung der Jetdruckstruktur durch Herabsetzung der Viskosität führt, vermieden wird, beziehungsweise dass bei thermischer Härtung das Verlaufen der Jetdruckstruktur verhindert wird.

Möglich ist es auch, das Jetdruckverfahren bei erhöhter Temperatur und mit einer heißen Düse durchzuführen. Dadurch kann die Viskosität des aufzudruckenden Materials herabge¬ setzt werden. Beim Aufdrucken auf die Oberfläche kann das Material erstarren oder zumindest sofort Festigkeit gewinnen. Auf diese Weise lässt sich sogar ein aufgeschmolzener Thermoplast aufdrucken, der nach dem Erkalten und Erstarren keiner weiteren Nachbehandlung mehr bedarf. Möglich ist auch, mittels Jetdruck geschmolzenes Metall aufzuschleudern bzw. aufzudrucken und so direkt eine strukturierte Metalliserung zu erzeugen. Möglich ist es auch, eine feste Partikel umfassende Dispersion in einem Lösungsmittel oder einem Polymer aufzu¬ drucken, die durch Härten oder schnelles Entfernen der mobilen Phase ebenfalls ihre aufgedruckte Struktur konser- viert. Nach der Entfernung der mobilen Phase kann trotzdem noch eine Nachbehandlung erfolgen, um die Struktur zu ver¬ dichten oder in ihren Eigenschaften zu verändern. Die festen Partikel in der Dispersion können anorganisch und beispiels¬ weise keramisch oder metallisch sein. Möglich ist es jedoch auch, eine Dispersion von Polymerpartikeln aufzubringen. Eine Dispersion kann sowohl organische als auch anorganische Bestandteile aufweisen.

Nach dem Aufbringen und gegebenenfalls Härten der Jetdruck- Struktur kann eine Abdeckschicht erzeugt werden, beispiels¬ weise durch Aufbringen einer KunststoffSchicht in flüssiger Phase und Härten, durch Aufbringen einer Folie oder auch nur durch Metallisieren der Anordnung.

Zum Erzeugen einer metallischen Abdeckschicht kann zunächst eine relativ dünne Grundmetallisierung ganzflächig durch Aufsputtern, CVD, PECVD, durch Aufdampfen oder durch ein anderes Dünnschichtverfahren aufgebracht werden. Anschließend kann diese Grundmetallisierung durch Abscheidung einer Metallschicht aus der Lösung verstärkt werden. Dies kann stromlos oder galvanisch erfolgen. Die Abdeckschicht kann auch mit einem Jetdruckverfahren aufgebracht werden, wobei in diesem Fall eine andere Düsenstärke gewählt werden und eine von der bisherigen Jetdruckstruktur unterschiedliches Material aufgebracht werden kann.

Zur Herstellung der Abdeckschicht kann auch nur teilweise ein Jetduckverfahren verwendet werden. Beispielsweise ist es möglich, direkt auf dem Panel einen die spätere Abdeckung umschließenden Gießrahmen zu erzeugen und anschließend innerhalb des Gießrahmens ein flüssigeres Polymer aufzu¬ bringen und anschließend zu härten. Da der Gießrahmen ein Verlaufen des Polymers verhindert, kann die Härtung des innerhalb des Gießrahmens aufgebrachten Polymers auch thermisch erfolgen.

Nach der Herstellung der Abdeckung können durch Aufteilung des Panels, beispielsweise durch Sägen eine Vereinzelung in einzelne Bauelemente oder in mehrere Bauelemente umfassende Module erfolgen.

Da Chip und Panel üblicherweise aus unterschiedlichen Materialien bestehen, kann es bei Temperaturwechseln zu Verspannungen zwischen Chip und Panel kommen. Diese Verspannungen wirken insbesondere an den Verbindungsstellen zwischen Chip und Panel insbesondere also an den Lötstellen und an der mit der Jetdruckstruktur verschlossenen Trennfuge, die auch eine größere Lücke sein kann. Vorteilhaft ist es daher, die Rahmenstruktur, das Material zum Verschließen der Trennfuge und die Höhe der Trennfuge so zu optimieren, dass ein gewünschtes thermisches Verhalten erhalten wird, welches insbesondere an das Ausdehnungsverhalten der Bumps und der sonstigen Chip-Panelverbindungen angepasst ist. Vorteilhaft ist es jedoch, den Metallrahmen zumindest in einer Höhe zu erzeugen, der der Bumps entspricht. Die Rahmenstruktur kann jedoch auch aus Keramik auf dem Panel erzeugt werden.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs- beispielen und der dazugehörigen Figuren näher erläutert. Diese dienen alleine der Veranschaulichung der Erfindung und sind nicht maßstabsgetreu ausgeführt . Gleiche oder gleichwirkende Teile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Figur 1 zeigt ein erstes MEMS-Bauelement mit Jetdruckstruktur und Abdeckung,

Figur 2 zeigt ein MEMS-Bauelement mit einer veränderten Rahmenstruktur,

Figur 3 zeigt ein Bauelement mit Abdeckung,

Figur 4 zeigt ein Bauelement mit Globtop-Abdeckung oder gemoldeter Abdeckung,

Figuren 5 bis 7 zeigen unterschiedlich ausgebildete Rahmenstrukturen,

Figur 8 zeigt verschiedene Verfahrensstufen bei der Herstellung eines Bauelements und

Figur 9 zeigt zwei Verfahrensstufen bei der Herstellung einer großflächigen Polymerschicht mittels eines Gießrahmens.

Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung im schematischen Querschnitt. Das Bauelement ist auf einem Panel 'PA angeordnet, welches insbesondere ein keramisches Panel ist, welches aus zumindest einer Lage keramischen Materials aufgebaut ist. Möglich ist es auch, wie in der Figur durch die zwei Schichten dargestellt, das Panel mehrschichtig aus- zugestalten, wobei zwischen zwei Keramikschichten Metalli¬ sierungsebenen eingefügt sein können, die zur Herstellung von Schaltungselementen, ausgewählt aus Widerständen, Induktivi¬ täten, Metallisierungsflächen und Kapazitäten strukturiert sind. Weitere Metallisierungsebenen befinden sich auf der Oberfläche und der Unterseite des Panels PA.

Unterschiedliche Metallisierungsebenen sind dann durch Durchkontaktierungen miteinander verbunden. Auf der Ober¬ fläche des Panels sind lötbare Anschlussflächen zur Kontak- tierung eines Chips CH vorgesehen, auf der Unterseite sind lötbare Kontakte zur Verbindung des fertigen Bauelements mit einer Schaltungsumgebung vorgesehen.

Die Bauelementfunktionen des MEMS Bauelements sind im Wesent¬ lichen in oder auf einen Chip CH realisiert, der auf der zum Substrat hin weisenden Unterseite aktive Bauelementstrukturen trägt, insbesondere Metallisierungen. Der Chip ist über Ver- bindungsstrukturen, in der Figur durch Bumps BU dargestellt, elektrisch und mechanisch mit dem Panel beziehungsweise den dort aufgebrachten Anschlussflächen verbunden. Die Bumps können Löt-Bumps oder aus Gold bestehende Stud-Bumps sein.

Weiterhin ist auf dem Panel PA eine Rahmenstruktur RS vorge¬ sehen, die gegenüber dem übrigen Niveau der Paneloberfläche erhöht ist. Die Rahmenstruktur ist ringförmig so geschlossen, dass zumindest die aktiven Bauelementstrukturen des Chips CH und die lötbaren Anschlussflächen innerhalb der Rahmen- Struktur angeordnet sind. Die Trennfuge zwischen dem Chip CH und der Rahmenstruktur RS ist mit einer Jetdruckstruktur JS verschlossen. Diese ist ebenso wie die Rahmenstruktur die Chipkante umlaufend angeordnet und dichtet den Hohlraum der zwischen Chip- und Paneloberfläche zur Aufnahme der aktiven BauelementStrukturen entstanden ist, vollständig ab. Wahlweise und nicht zwingend ist hier noch eine Abdeckung AB dargestellt, die aus einem abdichtenden Material geeigneter Schichtdicke besteht . Die Rahmenstruktur ist vorzugsweise vor dem Aufbringen des Chips auf dem Panel vorgefertigt. Sie kann aus unterschied¬ lichen Materialien gefertigt sein und auch einen Mehrschicht- aufbau aus unterschiedlichen Materialien umfassen. Möglich ist es beispielsweise, dass die Rahmenstruktur ein keramisches Material umfasst. Dieses kann dann vor dem Sintern des Panels mittels Siebdruck aufgebracht werden. Eine solche Rahmenstruktur ist technologisch einfach herstellbar.

Möglich ist es jedoch auch, die Rahmenstruktur nach dem Sintern des Panels aufzubringen. Dann kann sie beispielsweise aus Kunststoff bestehen, welcher aufgedruckt, durch Jetdruck aufgebracht, oder durch Fototechnik aus einer großflächigen Polymerschicht strukturiert ist.

Möglich ist es auch, die Rahmenstruktur RS aus einem metalli¬ schen Material zu fertigen. Dazu wird die Rahmenstruktur RS vorzugsweise strukturiert, stromlos oder galvanisch auf der Oberfläche des Panels in der gewünschten Höhe abgeschieden. Möglich ist es auch, die Rahmenstruktur aus mehreren Schich¬ ten unterschiedlicher Materialien zu fertigen, wobei vorzugs¬ weise die oberen Schichten mit höchster Strukturgenauigkeit erzeugt sind. So ist es beispielsweise möglich, eine untere Teilschicht der Rahmenstruktur mit einem Verfahren zu erzeu¬ gen, welches eine hohe Toleranz aufweist und die Rahmenstruk¬ tur ausschließlich in einem oberen Schichtbereich mittels eines Verfahrens mit geringer Toleranz hochgenau zu struk¬ turieren und genauer gegenüber dem Chip zu positionieren.

Figur 2 zeigt ein solches Bauelement mit einer aus zwei unterschiedlich genau strukturierten Teilschichten besteh¬ enden Rahmenstruktur. Eine untere Teilschicht RSl der Rahmenstruktur kann beispielsweise aus Keramik bestehen, während die obere Teilschicht SR2 der Rahmenstruktur dann aus Kunststoff, beispielsweise einer Jetdruckstruktur oder aus Metall, beispielsweise einer galvanisch aufgebrachten Rahmenstruktur RS2 besteht .

Figur 3 zeigt im schematischen Querschnitt ein mit einer Abdeckung versehenes Bauelement, welches weitere Ausge¬ staltungen aufweist . So ist auf der Rückseite des Chips unterhalb der Abdeckung AB eine Polymerschicht PS angeordnet, die insbesondere für mit akustischen Wellen arbeitende Bauelemente wie SAW-Bauelemente oder FBAR-Elemente als dämpfende Beschichtung ausgebildet und dementsprechend in ihrer Dicke und akustischen Impedanz optimiert ist. Auf diese Weise gelingt es, nicht-unterdrückte akustische Volumen¬ wellen, die von den aktiven Bauelementstrukturen auf der Unterseite des Chips erzeugt bis zur Oberseite des Chips verlaufen, dort zu absorbieren und zu dämpfen. Die Polymer¬ schicht PS kann aber auch dazu dienen, insbesondere bei späterer Abdeckung des Bauelements mit einer eine metallische Schicht umfassenden Abdeckung kapazitive Wechselwirkungen der Bauelementstrukturen mit der metallischen Abdeckung zu minimieren. Die Abdeckung ist wiederum nur schematisch dargestellt und kann die bereits erwähnten unterschiedlichen Materialien umfassen.

In einer weiteren Ausgestaltung ist wie in Figur 3 darge¬ stellt im Panel eine in den Hohlraum unter dem Chip reichende Öffnung OE vorgesehen. Diese Öffnung kann dazu verwendet wer- den, während der Herstellung des Bauelements entstehende gas¬ förmige Verunreinigungen, insbesondere Feuchtigkeit oder Aus¬ gasungen aus den verwendeten Materialien durch die Öffnung zu entfernen, gegebenenfalls eine Schutzgasbefüllung vorzunehmen oder den Hohlraum zu evakuieren. Abschließend wird die Öffnung OE wieder verschlossen, beispielsweise mit einem Lot oder einem Kunststoffmaterial .

Figur 4 zeigt ein weiteres Bauelement im schematischen Querschnitt, bei dem über dem Chip und der Oberfläche des Panels als Abdeckung eine Globtop-Abdeckung oder Spritzguss¬ umhüllung GT angeordnet ist . Diese wird durch Auftropfen eines flüssigen oder während der Aufbringung niederviskosen Polymers erhalten. Möglich ist es jedoch auch das Bauelement durch Molding mit einer Spritzgussumhüllung aus einem Kunststoff zu versehen. Mit einer solchen Globtop-Abdeckung oder Spritzgussumhüllung wird ein hermetischer Verschluss der aktiven Bauelementstrukturen erzielt und außerdem ist das Bauelement mechanisch gegen äußere Einwirkungen geschützt. Die Abdeckung kann auch der elektrischen Isolierung dienen.

Figur 5 zeigt im schematischen Querschnitt ein MEMS- Bauelement mit variierter Rahmenstruktur RS nach dem Aufsetzen des Chips CH auf das Panel PA. Die Rahmenstruktur RS weist eine Stufe auf, die zum Chiprand hin abfällt. Die Oberfläche der unteren Stufe ist dabei unter den Chip geschoben, sodass dieser knapp über der Stufe steht oder nach der Befestigung auf dem Panel beispielsweise mittel Bumps auch auf der unteren Stufe aufliegen kann. Durch diese unter den Chiprand geschobene gestufte Rahmenstruktur wird ein definierter Abstand von Chipunterseite zu Paneloberfläche garantiert. Darüber hinaus ist die Trennfuge zwischen Rahmenstruktur und Chip im Wesentlichen ein vertikaler Spalt, der sich im unteren Bereich unter den Chip abknickt. Auf diese Weise wird zusätzlich vermieden, dass die später aufgebrachte Jetdruckstruktur in den Hohlraum unter den Chip gelangt und gegebenenfalls mit aktiven Bauelementstrukturen in Kontakt tritt. Das so erhaltene Bauelement ist nun bereits moldbar, kann also zur weiteren Verkapselung mit einer spritzgegossenen Umhüllung versehen werden.

In der Figur zusätzlich dargestellt ist eine dritte, direkt auf dem Panel aufsitzende untere Teilschicht der Rahmenstruk¬ tur, die hier einen geringeren Querschnitt als die zweite unter den Chip reichende Stufe aufweist. Möglich ist es jedoch auch, dass diese untere Teilschicht die Rahmenstruktur nach unten hin nochmals verbreitert. Eine wie dargestellte Rahmenstruktur RS kann beispielsweise durch eine dreischich¬ tige metallische Rahmenstruktur verwirklicht werden, bei¬ spielsweise eine Schichtstruktur aus Kupfer/Nickel/Kupfer, bei der die Stufe (n) durch eine unterschiedliche Selektivität gegenüber einem Ätzprozess erzeugt wurde.

Figur 6 zeigt eine ähnliche Rahmenstruktur, bei der jedoch die zum Chip hin abfallende Stufe der Rahmenstruktur nicht unter die Chipkante geschoben ist .

Figur 7 zeigt eine weiter variierte Rahmenstruktur RS, die ebenfalls eine zum Chip hin abfallende zweistufige Struktur aufweist, wobei die Chipkante auf der unteren Stufe aufliegt. Die Trennfuge beziehungsweise der Zwischenraum zwischen der Rahmenstruktur und der seitlichen Chipkante kann hier in ein¬ facher Weise mit einer Jetdruckstruktur geschlossen werden. Allgemein gilt, je kleiner die Trennfuge zwischen Rahmen¬ struktur RS und Chip CH ist, desto geringere Volumina an Jet- druckstruktur sind erforderlich. Ein geringes Volumen für die Jetdruckstruktur hat den Vorteil einer Materialersparnis, die sich auch in einer geringeren Menge an in der noch flüssigen Jetdruckstruktur enthaltenen Lösungsmitteln oder Feuchtigkeit auswirkt. Da die meisten Polymere außerdem auch über die Zeit Wasser aufnehmen, geht mit dem geringen Volumen auch die Wasseraufnahmefähigkeit des Gesamtbauelements zurück. Auch für diese Ausführung gilt, dass der Abstand zwischen Panel- Oberfläche und Chipunterseite mit den aktiven Bauelement- Strukturen definiert ist .

Berücksichtigt man beim Aufbau der Rahmenstruktur als weiteren Aspekt den thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Rahmenstruktur und passt diesen an den thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Bumps an, so wird insbesondere mit auf der Rahmenstruktur aufliegenden Chip ein besonders stressarmes verlötetes Bauelement erhalten. Bei thermischen Wechselbelastungen sind die so auftretenden Verspannungen minimiert. Eine Anpassung des Ausdehnungskoeffizienten der Rahmenstruktur bei gegebener Höhe gelingt durch den genannten Mehrschichtaufbau durch entsprechende Variation der Schicht¬ dicken und Materialien. Weist die Rahmenstruktur einen gege¬ benen Abstand zum Chip und insbesondere zur Chipunterkante auf, so geht die dort eingebrachte Jetdruckstruktur in der Trennfuge noch in die Berechnungen des Ausdehnungskoeffi¬ zienten der gesamten Struktur ein, die zwischen Panelober¬ fläche und Chipunterkante angeordnet ist. Einen Ausdehnungs¬ koeffizienten angepasste Rahmenstruktur ergibt ein Bauele¬ ment, welches eine erhöhte Zyklenbeständigkeit aufweist. Darüber hinaus ist es dadurch möglich, den Durchmesser der Bumps zu reduzieren, was sich auch in einer Erniedrigung der Bauhöhe des gesamten Bauelements auswirkt. Dies ist möglich, da bislang höhere thermische Verspannungen durch größere Bump-Durchmesser, größere Bauhöhe und größere Bauelement- fläche aufgefangen wurden, um den thermischen Stress innerhalb der Bumps, die eine gewisse Elastizität aufweisen, abzubauen. Figur 8 zeigt am Beispiel einer metallischen Rahmenstruktur verschiedene Verfahrensstufen bei der Herstellung eines Bauelements. Ausgegangen wird von einem insbesondere kerami¬ schen Panel PA das in der Figur der Einfachheit halber ohne die weiteren Schichten dargestellt ist. Auf der Oberfläche des Panels PA wird zunächst eine Grundmetallisierung GM z.B. aus Titan ganzflächig aufgebracht, beispielsweise durch Aufsputtern CVD, PECVD, Aufdampfen oder ein anderes Dünn¬ schichtverfahren. Anschließend wird auf die Grundmetallisier- ung zur Strukturierung eine Fotomaske PM aufgebracht, bei¬ spielsweise durch ganzflächiges Aufbringen einer Fotoresist- Schicht und anschließende Strukturierung. Figur 8a zeigt das Panel mit der aufgebrachten Fotomaste PM.

Anschließend wird in den von der Fotomaske PM ausgesparten Bereichen die Rahmenstruktur durch Verstärkung der Grundme¬ tallisierung erzeugt. Dies kann durch eine stromlose Metallisierung oder durch ein galvanisches Verfahren erfolgen. Die Rahmenstruktur kann auch in mehreren Schritten aus unterschiedlichen Metallschichten erzeugt werden, weil die Einzelschichten beispielsweise Kupfer oder Nickel umfassen können. Auch andere Metalle sind prinzipiell zur Herstellung einer Rahmenstruktur geeignet. Die Metallisierung wird erleichtert, wenn die Fotomaske aus einem zweischich- tigen Resist besteht, wobei die Unterschicht des Resist- systems der Fotomaske stromlos metallisierbar ist, die Oberschicht dagegen nicht. Dies beschleunigt die Abscheidung von Metall auf dem von der Fotomaske PM nicht bedecktem Bereich des Panels PA. Figur 8b zeigt die so verstärkte Rahmenstruktur RS.

Anschließend wird die Fotomaske ebenso wie die freiliegende Grundmetallisierung entfernt. Die Fotomaske kann gestrippt oder in einem Plasma abgelöst werden, während die Grund¬ metallisierung durch einen üblicherweise nass durchgeführten Ätzschritt entfernt wird.

Figur 8c zeigt die fertige Rahmenstruktur RS auf dem Panel PA. Innerhalb der ringförmig geschlossenen Rahmenstruktur sind auf der Oberfläche des Panels Kontaktflächen angeordnet, die zum elektrischen und mechanischen Anschluss des Chips dienen. Dementsprechend wird der Bauelementchip CH nun über ein geeignetes Verbindungsverfahren, beispielsweise mittels Bumps BU auf diese Kontaktflächen aufgesetzt und mechanisch fest verbunden, beispielsweise durch einen Reflow-Lötprozess.

Im nächsten Schritt wird die Oberflächenenergie der Anordnung modifiziert, um eine Benetzung mit der späteren Jetdruck¬ struktur zu minimieren beziehungsweise diese nur in gewünsch¬ ten Bereichen stattfinden zu lassen. Zur Einstellung der Oberflächenenergie ist es möglich, die gesamte Oberflächen¬ energie zu reduzieren, in dem diese hydrophob eingestellt wird. Dies gelingt beispielsweise durch Aussetzen der gesamten Anordnung in einem fluorhaltigem Plasma. Dazu kann beispielsweise C4F8-GaS mit einem Arbeitsdruck von 0,3 Millibar in einen Plasmareaktor eingeleitet werden, in dem das Panel mit der Rahmenstruktur und dem aufgesetztem beziehungsweise aufgelötetem Chip angeordnet ist. Eine Plasmabehandlung von cirka 30 Sekunden kann ausreichend sein, die Oberflächenenergie auf einen nicht weiter absenkbaren Wert einzustellen.

Alternativ gelingt eine Absenkung der Oberflächenenergie durch wässrige Behandlung mit einem Silanisierungsmittel, beispielsweise mit Hexamethyldisilazan. Eine alternative Möglichkeit der Einstellung einer geeigneten Oberflächenenergie besteht darin, die Oberflächenenergie in dem zu benetzenden Bereich zu erhöhen. Dies kann durch strukturierte Behandlung der Oberfläche im Bereich der Trennfuge erfolgen, beispielsweise durch Behandlung mit einem Haftvermittler, der die Haftung der Jetdruckstruktur im behandelten Oberflächenbereich erhöht.

Nun wird mit Hilfe eines Jetdruckverfahrens eine Jetdruck- Struktur im Bereich der Trennfuge zwischen Rahmenstruktur und Chip abgeschieden. Es kann dabei ein Druckkopf verwendet, der ein regelmäßiges Array von beispielsweise 100 bis 500 Düsen geeigneten Querschnitts aufweist. Jede Düse ist mit einer einzeln ansteuerbaren Vorrichtung zum Ausschleudern eines Tropfens verbunden, die beispielsweise ein Piezoelement ist. Ein solches kann mit hoher Frequenz angesteuert werden. Das Volumen eines einzeln ausgestoßenen Tropfens ist dann im Wesentlichen vom Querschnitt der Düse und der Viskosität der auszustoßenden Flüssigkeit abhängig.

Mit einem solchen Druckkopf kann mit großer Geschwindigkeit scannend über eine große Oberfläche gefahren werden, wobei durch entsprechende Ansteuerung der Düsen beliebige Strukturen erzeugt werden können, während die minimalen Breiten von der Tröpfchengröße und vom Kantenwinkel auf der bedruckten Oberfläche abhängig sind. In der Regel können mit einem Tröpfchen gegebenen Durchmessers Strukturhöhen aufgedruckt werden, die in einem Durchgang 20 bis 50 Prozent des ursprünglichen Tröpfchendurchmessers bemessen. Wird die Oberflächenenergie auf der zu bedruckenden Oberfläche niedriger eingestellt, so gelingt es auch, mit dem Tröpfchen eine höhere Struktur zu erzeugen als bei guter Benetzung. Weiter vorteilhaft ist es, wenn die aufzudruckende Masse für die Jetdruckstruktur thixotrop eingestellt wird. Dies kann durch Verwendung geeigneter und an sich bekannter Zusätze zur aufzudruckenden Masse erfolgen.

Möglich ist es auch, das Jetdruckverfahren in einem von 90 Grad abweichenden Winkel durchzuführen, sodass die Flüssig¬ keitströpfchen beispielsweise in einem Winkel von 45 Grad gegen die Paneloberfläche geschleudert werden. Dies erleich¬ tert das Abdichten der Trennfuge zwischen der Rahmenstruktur und dem Chip. Dabei ist es möglich, den Druckwinkel während des Aufdruckens in Abhängigkeit von der Topographie der zu bedruckenden Oberfläche geändert werden.

Die Jetdruckstruktur kann in zwei oder mehr übereinander angeordneten Schichten erzeugt werden, wobei jede erzeugte Schicht vor dem Aufbringen der nächsten Schicht eine zumindest teilweise Härtung oder Trocknung erfährt. Die Härtung der Jetdruckstruktur kann durch eine Kombination der verschiedenen Härtungsmethoden, die von der Chemie des aufgedruckten Materials abhängig ist, durchgeführt werden.

Die Hydrophobisierung der Oberflächen beziehungsweise die geeignet eingestellte Oberflächenenergie verhindert, dass das flüssig aufgebrachte Polymer durch die Kapillarwirkung der Trennfuge in den Raum unter den Chip gezogen wird. Figur 8d zeigt die Anordnung nach dem Herstellen der Jetdruckstruktur.

Da die Jetdruckstruktur JS auf eine minimale Strukturbreite und daher auch ein minimales Volumen optimiert ist, ist der Hohlraum unter dem Chip zwar dicht verschlossen aber nicht hermetisch dicht. Vorteilhaft wird daher über der gesamten Anordnung noch eine Abdeckung AB erzeugt . Diese Abdeckung kann in einfacher Weise durch Erzeugen einer ganzflächigen metallischen Schicht erfolgen. Dazu wird die Oberfläche zunächst wieder hydrophil eingestellt, z.B. durch Behandlung mit einem Sauerstoffplasma. Die Abdeckung kann ähnlich wie die Rahmenstruktur durch ein zweistufiges Verfahren mit einer aufgedampften oder gesputterten Grundmetallisierung und einer galvanischen oder stromlosen Verstärkung dieser Grundmetallisierung erfolgen.

Möglich ist es jedoch auch, die Abdeckung aus Kunststoff zu fertigen und beispielsweise aufzutropfen. Möglich ist es auch, als Abdeckung AB eine Abdeckungsfolie aufzulaminieren. Dies kann eine Kunststoff- oder eine mehrschichtige Folie sein, die gegebenenfalls eine metallische Schicht enthält. Möglich ist es auch, eine Kunststoffabdeckung nachträglich zu metallisieren. Die Abdeckung kann auch durch Foliengießen aufgebracht sein. Zum Erzeugen einer hermetischen Abdeckung genügt es, diese auch der Rückseite des Chips aufzubringen und seitlich davon mit der Oberfläche der Rahmenstruktur abschließen zu lassen. Möglich ist es auch, die Abdeckung mit der Oberfläche des Substrats abschließen zu lassen.

Insgesamt wird es durch die strukturgenau aufzubringende Jetdruckstruktur JS möglich, bei einem MEMS-Bauelement den Abstand zwischen Chipseitenkante und Panelseitenkante zu reduzieren, ohne dass der Prozess dadurch unsicherer und ungenauer wird. Damit gelingt eine weitere Reduzierung der Bauelementgröße.

Figur 9 zeigt eine ergänzende Möglichkeit, mithilfe einer Jetdruckstruktur eine großflächige Beschichtung durchzu¬ führen. Dazu wird auf einem Substrat, beispielsweise auf der Oberfläche des Panels PA oder auf der Chiprückseite "zunächst ein geschlossener Gießrahmen GR mittels Jetdruckverfahrens erzeugt . Die Höhe des Gießrahmens wird entsprechend der gewünschten Höhe einer aufzubringenden Polymerschicht bemes¬ sen. Nach Härten des Gießrahmens wird innerhalb des Gießrah- mens ein flüssiges Polymer aufgetropft, welches auf der Ober¬ fläche innerhalb des Gießrahmens frei verfließen kann und den vom Gießrahmen umschlossenen Raum vollständig ausfüllt. Der Gießrahmen kann dazu verwendet werden, eine Globtop-Abdich¬ tung über dem Chip auf dem Panel räumlich zu begrenzen. Der Gießrahmen und die darin eingebrachte Polymerschicht PS kann auch dazu verwendet werden, ausschließlich auf der Chipober¬ fläche oder auf einer Paneloberfläche eine definiert bezieh¬ ungsweise strukturiert aufzubringende Polymerschicht zu erzeugen.

Panels können herstellungsbedingt eine nicht ganz plane Oberfläche aufweisen, wie z.B. keramische Panels, die nach dem Sintern einen gewissen Verzug besitzen. Vorteilhaft wird dann die Rahmenstruktur unmittelbar nach der Erzeugung planarisiert, sodass ihre Oberfläche eine plane Auflageebene für den Chip bilden kann. Diese Planarisierung kann bei einer mehrschichtigen Rahmenstruktur auch nach der Herstellung einer unteren Teilschicht der Rahmenstruktur erfolgen, vorausgesetzt die obere Teilschicht wird als zurückweichende Stufe oder in einem bezüglich der Abscheidungshöhe exakten Verfahren aufgebracht. Die Planarisierung kann beispielsweise durch CMP (Chemical Mechanical Polishing) , Fräsen, Grinden oder mechanisches Pressen durchgeführt werden. Alternativ kann die Oberfläche des Panels selbst planarisiert werden.

Die Erfindung wurde nur anhand weniger Ausführungsbeispiele dargestellt, ist aber nicht auf diese begrenzt. Insbesondere der Bauelementtyp, hier vereinfachend als MEMS Bauelement bezeichnet, kann alle Arten von elektrisch mikromechanischen und optischen Bauelementen umfassen, die eine mechanisch empfindliche Vorderseite mit Bauelementstrukturen aufweisen. Besonders vorteilhaft kann die Erfindung für mit akustischen Wellen arbeitende Bauelemente eingesetzt werden.

Ein MEMS-Bauelement kann als Einzelbauelement hergestellt werden, wird vorzugsweise aber auf einem großflächigen Panel erzeugt, welches eine Vielzahl von Einbauplätzen für einzelne Chips aufweist. Auf dem Panel können auch unterschiedliche Chips in einem Verfahren aufgebracht und mittels Jetdruck¬ struktur und Abdeckung versiegelt werden. Unterschiedliche Bauelemente können dabei ein Modul bilden, wobei auf einem Panel mehrere Module parallel gefertigt werden können.