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Title:
SENSOR COMPONENT, AND PANEL USED FOR THE PRODUCTION THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/001942
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a sensor component (1) and a panel that is used for the production thereof. Said sensor component (1) comprises a rear side (7) and passive components (19) in addition to a sensor chip (2) with a sensor area (3). The passive components (19) are embedded in a plastic material (31) such that the respective electrodes thereof can be wired from an entire top side (13) of a plastic plate (6).

Inventors:
FUERGUT EDWARD (DE)
GOLLER BERND (DE)
HAGEN ROBERT-CHRISTIAN (DE)
JEREBIC SIMON (DE)
POHL JENS (DE)
STROBEL PETER (DE)
WOERNER HOLGER (DE)
Application Number:
PCT/DE2004/001147
Publication Date:
January 06, 2005
Filing Date:
June 04, 2004
Export Citation:
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Assignee:
INFINEON TECHNOLOGIES AG (DE)
FUERGUT EDWARD (DE)
GOLLER BERND (DE)
HAGEN ROBERT-CHRISTIAN (DE)
JEREBIC SIMON (DE)
POHL JENS (DE)
STROBEL PETER (DE)
WOERNER HOLGER (DE)
International Classes:
G01J1/02; H01L23/48; H01L23/538; H01L31/0203; H04N5/225; (IPC1-7): H01L31/0203; H01L23/538
Domestic Patent References:
WO2001017033A12001-03-08
Foreign References:
EP0611129A21994-08-17
US6001671A1999-12-14
US6399418B12002-06-04
US6468832B12002-10-22
EP0802030A21997-10-22
Other References:
FILLION R ET AL: "Development of a plastic encapsulated multichip technology for high volume, low cost commercial electronics", PROCEEDINGS OF THE ELECTRONIC COMPONENTS AND TECHNOLOGY CONFERENCE. WASHINGTON, MAY 1 - 4, 1994, NEW YORK, IEEE, US, vol. CONF. 44, 1 May 1994 (1994-05-01), pages 805 - 809, XP010126278, ISBN: 0-7803-0914-6
Attorney, Agent or Firm:
Schäfer, Horst (Karl-Theodor-Strasse 69, München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Sensorbauteil das folgende Merkmale aufweist : einen Sensorchip (2) mit einem Sensorbereich (3), Elektroden des Sensorbereichs (3), Leiterbahnen und Kontaktflächen (4) auf einer aktiven Oberseite (5) des Sensorchips (2), wobei die Leiterbahnen die Kontaktflächen (4) mit den Elektroden elektrisch verbinden, eine Kunststoffplatte (6), in die der Sensorchip (2) mit seiner Rückseite (7) und seinen Randseiten (811) eingebettet ist, wobei die aktive Oberseite (5) des Sensorchips (2) mit einer Oberseite (5) der Kunststoffplatte (6) eine Gesamtoberseite (13) auf weist, eine Umverdrahtungslage mit einer Umverdrahtungs schicht, die Umverdrahtungsleitungen von den Kon taktflächen zu Außenkontaktflächen des Sensorbau teils aufweisen, wobei die Umverdrahtungslage auf der Gesamtoberseite angeordnet ist.
2. Sensorbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtoberseite (13) Elektrodenflächen (18) von in die Kunststoffplatte (6) eingebetteten passiven Bautei len (19) aufweist, wobei sich Umverdrahtungsleitungen (16) von den Elektrodenflächen zu Kontaktflächen (4) und/oder zu Außenkontaktflächen (17) erstrecken.
3. Sensorbauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtoberseite (13) Kontaktflächen (29) von einem Halbleiterchip (21) mit integrierter Schaltung aufweist, wobei sich Umverdrahtungsleitungen (16) von den Kontakt flächen (29) des Halbleiterchips (21) zu Kontaktflächen (4) des Sensorchips (2) und/oder zu Elektrodenflächen (18) und/oder zu Außenkontaktflächen (17) erstrecken.
4. Sensorbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorchip (2) und ein Halbleiterchip (21) mit in tegrierter Schaltung übereinander gestapelt in der Kunststoffplatte (6) eingebettet sind, wobei der Sensor bereich (3) einen Teil der Gesamtoberseite (13) bildet.
5. Sensorbauteil nach einem der Ansprüchvorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorbereich (3) strahlungsempfindlich ist und eine Linse (22) aufweist.
6. Sensorbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffplatte (6) Durchkontakte (23) aufweist, wobei die Durchkontakte (23) auf einer Kunststoffplat tenrückseite (24) mit Außenkontaktflächen (17) verbunden sind und mit den Umverdrahtungsleitungen (16) auf der Gesamtoberseite (13) elektrisch in Verbindung stehen.
7. Optoelektronisches Gerät, das ein Sensorbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Kameragehäu se (26) aufweist.
8. Optoelektronisches Kopplungsbauteil, das ein Sensorbau teil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem Glasfasereinsteckbereich (27) aufweist.
9. Nutzen, der in Zeilen und Spalten angeordnete Bauteile positionen (33) mit Sensorbauteilen gemäß einem der An sprüche 1 bis 6 aufweist.
10. Verfahren zur Herstellung eines Nutzens (28), das fol gende Verfahrensschritte aufweist : Bereitstellen eines Halbleiterwafers mit in Zeilen und Spalten angeordneten Sensorchippositionen, Trennen des Halbleiterwafers in einzelne Sensor chips (2) mit einem Sensorbereich (3) und Kontakt flächen (4) auf einer aktiven Oberseite (5) der Sensorchips, Einlegen einer Klebefolie oder einer Klebeplatte in eine erste Moldwerkzeughälfte mit in Zeilen und Spalten angeordneten Bauteilpositionen (33), Aufbringen der Sensorchips (2) in den Bauteilposi tionen unter Aufkleben der aktiven Oberseiten der Sensorchips auf die Klebeseite der Klebefolie oder der Klebeplatte, Zusammenfahren von Moldwerkzeughälften und Ein spritzen einer Kunststoffmasse (31) in die Form un ter einseitigem Einbetten der Sensorchips (2), Aushärten der Kunststoffmasse (31) zu einer Ver bundplatte (32) aus Kunststoffmasse (31) mit Sen sorchips (2), Entfernen der Klebefolie oder der Klebeplatte und Aufbringen einer Umverdrahtungslage (14) auf die freigewordene Gesamtoberseite (13) der Verbundplat te (32).
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in Bauteilpositionen (33) zusätzlich passive Bauteile (19) mit ihren Elektrodenflächen (18) auf der Klebefolie oder auf der Klebeplatte positioniert werden.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in den Bauteilpositionen (33) zusätzlich Halbleiterchips (21) mit integrierten Schaltungen mit ihren Kontaktflä chen (29) auf der Klebefolie oder auf der Klebeplatte positioniert werden.
13. Verfahren zur Herstellung eines Sensorbauteils, das fol gende Verfahrensschritte aufweist Bereitstellen eines Nutzens (28) mit in Zeilen und Spalten angeordneten Bauteilpositionen (33), gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, Aufbringen von Außenkontakten (25) auf Außenkon taktflächen (17), Trennen des Nutzens (20) in einzelne Sensorbauteile (1,10, 20,40, 60).
Description:
Beschreibung Sensorbauteil und Nutzen zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft ein Sensorbauteil und einen Nutzen mit mehreren Sensorbauteilpositionen, wobei in den Positionen Sensorchips mit Sensorbereichen und mit Kontaktflächen auf ihren aktiven Oberseiten angeordnet sind.

Die Sensorchips derartiger Sensorbauteile sind bisher auf ei- nem Schaltungssubstrat beziehungsweise auf einem Nutzen in Form einer Leiterplatte mit mehreren Sensorbauteilpositionen angeordnet. Eine derartige Anordnung bedingt, dass zum Schal- tungssubstrat beziehungsweise zum Nutzen, hin in jeder der Sensorbauteilpositionen Verbindungen von den Kontaktflächen zu Kontaktanschlussflächen auf dem Schaltungssubstrat herzu- stellen sind. Diese Verbindungen werden mit zeitaufwendigen und kostenintensiven, sowie thermisch belastenden Verbin- dungstechniken geschaffen, was die Zuverlässigkeit des Sen- sorbauteils einschränkt und gleichzeitig hohe Kosten verur- sacht.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Sensorbauteil zu schaffen, das eine verbesserte Zuverlässigkeit aufweist und kostengüns- tiger herstellbar ist.

Gelöst wird diese Aufgabe mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Erfindungsgemäß wird ein Sensorbauteil angegeben, das einen Sensorchip mit einem Sensorbereich auf seiner aktiven Ober- seite aufweist. Die Elektroden des Sensorbereichs sind über

Leiterbahnen mit Kontaktflächen auf der aktiven Oberseite des Sensorchips verbunden. Der Sensorchip ist mit seiner Rücksei- te und mit seinen Randseiten in eine Kunststoffplatte einge- bettet, wobei die aktive Oberseite des Sensorchips mit einer Oberseite der Kunststoffplatte eine Gesamtoberseite bildet.

Auf dieser Gesamtoberseite ist eine Umverdrahtungslage mit einer Umverdrahtungsschicht angeordnet, wobei sich die Um- verdrahtungsleitungen von den Kontaktflächen zu Außenkontakt- flächen des Sensorbauteils erstrecken.

Ein derartiges Sensorbauteil hat den Vorteil, dass für die elektrischen Verbindungen zwischen Sensorchip und Kunststoff- platte keine Niveausprünge zu überwinden sind, sondern die Umverdrahtungslage mit ihren Umverdrahtungsleitungen auf ei- ner Gesamtoberseite angeordnet ist. Folglich entfallen kom- plexe Verbindungstechniken, wie Bondtechnik oder Flip-Chip- Technik. Außerdem können mit dem Sensorchip beliebig viele Halbleiterchips und passive Bauelemente zu einem Sensormodul in die Kunststoffplatte eingebettet werden. Dazu sind in die Gesamtoberseite Elektrodenflächen, von in die Kunststoffplat- te eingebetteten passiven Bauelementen, vorgesehen. In diesem Fall verbinden die Umverdrahtungsleitungen auf der Gesamt- oberseite Elektrodenflächen der passiven Bauelemente mit Kon- taktflächen des Sensorchips und/oder des Halbleiterchips und/oder mit Außenkontaktflächen.

Eine derartige Verdrahtung mit Hilfe von Umverdrahtungslei- tungen erfolgt innerhalb einer einzigen Umverdrahtungss- chicht. Diese Umverdrahtungsschicht kann durch weitere Isola- tionsschichten und Umverdrahtungsschichten erweitert werden, wobei mehrere Umverdrahtungsschichten über Durchkontakte durch die Isolationsschichten miteinander verbunden sind. Da- mit ergibt sich eine mehrschichtige, Umverdrahtungslage, die

ohne großen Aufwand auf die Gesamtoberseite aus Halbleiter- oberseiten und Kunststoffoberseite gebildet wird.

Anstelle einer Anordnung von Sensorchip und Halbleiterchip nebeneinander ist es auch möglich, in der Kunststoffplatte eine Stapelung eines Sensorchips mit einem Halbleiterchip ü- bereinander unterzubringen. Dieses hat den Vorteil, dass die Gesamtoberseite des Sensorbauteils klein gehalten werden kann.

Der Sensorbereich kann auf Druck, Temperatur, Wärmestrahlung oder elektromagnetische Strahlung reagieren.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird über dem Sensorbereich eine Linse angeordnet, um eine höhere optische Empfindlichkeit zu erreichen. Diese Linse kann aus Glas be- stehen oder eine flache Linsenfolie mit Fresnelringen aufwei- sen, was den Vorteil hat, dass sich die Höhe des Sensorbau- teils durch Anbringen einer Fresnellinse nicht wesentlich vergrößert.

Außerhalb des Bereichs des Sensorchips kann die Kunststoff- masse in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung Durch- kontakte zu Außenkontaktflächen aufzuweisen, die der Gesamt- oberseite gegenüber liegen. Das hat den Vorteil, dass der Sensorbereich frei zugänglich ist, selbst wenn das Sensorbau- teil auf einer Leiterplatte mit Hilfe der Außenkontakte fi- xiert wird. Im anderen Fall, das heißt, wenn keine Durchkon- takte durch die Kunststoffmasse vorgesehen sind, und die Au- ßenkontakte auf der gleichen Oberseite, das heißt auf der ge- meinsamen Gesamtoberseite angeordnet sind, wäre es erforder- lich, in einer darüber angeordneten Leiterplatte eine Öffnung vorzusehen, so dass ein Zugriff zu dem Sensorbereich des Sen-

sorchips möglich wird. Die Durchkontakte zu den Außenkontakt- flächen können auf der Gesamtoberseite elektrisch über Um- verdrahtungsleitungen mit den Kontaktflächen des Sensorchips verbunden sein.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein optoelektroni- sches Gerät, das ein Sensorbauteil aufweist, welches in einem Kameragehäuse untergebracht ist. Der Sensorbereich des Halb- leiterchips weist in diesem Falle eine CCD-Struktur oder eine andere Bildaufnahmestruktur auf, mit der beispielsweise Bil- der mittels eines Handy's aufgenommen werden können und zu einem Gesprächspartner übertragen werden können.

Das Sensorbauteil kann auch einen Zusatz aufweisen, so dass es als optoelektronisches Kopplungsbauteil eingesetzt werden kann. In diesem Fall wird über dem Sensorbereich ein Glasfa- sereinsteckbereich angeordnet, in dem eine Glasfaser als Lichtwellenleiter einsteckbar ist. Derartige optoelektroni- sche Kopplungsbauteile werden in großen Mengen benötigt, so dass die kostengünstige Herstellung des erfindungsgemäßen Sensorbauteils von Vorteil ist.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf einen Nut- zen, der in Zeilen und Spalten angeordnete Bauteilpositionen für Sensorbauteile aufweist. Dabei weist der Nutzen bereits alle Schaltungskomponenten des Sensorbauteils auf, wie Sen- sorchip mit Sensorbereich und mit Kontaktflächen, Oberseiten von Halbleiterchips mit Kontaktflächen, Elektroden von passi- ven Bandelementen, eine Kunststoffoberseite, welche die Halb- leiterchipoberseiten umgibt, eine Umverdrahtungslage auf ei- ner Gesamtoberseite. Dabei weist die Umverdrahtungslage eine Umverdrahtungsschicht mit Umverdrahtungsleitungen auf, welche die Kontaktflächen der Sensorchips mit Außenkontaktflächen

des Sensorbauteils verbindet. Auf der Gesamtoberseite des Nutzen können auch noch Außenkontakte auf den Außenkontakt- flächen angeordnet werden, um in jeder der Bauteilpositionen ein Sensorbauteil zu komplettieren, bevor der Nutzen in Ein- zelbauteile getrennt wird.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Nutzens weist die nach- folgenden Verfahrensschritte auf. Zunächst wird ein Halblei- terwafer bereitgestellt, der in Zeilen und Spalten angeordne- te Sensorchippositionen aufweist. Anschließend wird der Halb- leiterwafer in einzelne Sensorchips mit einem Sensorbereich und Kontaktflächen auf einer aktiven Oberseite der Sensor- chips getrennt. Danach wird eine Klebefolie oder eine Klebe- platte in eine erste Moldwerkzeughälfte mit in Zeilen und Spalten angeordneten Bauteilpositionen eingelegt. Auf die Bauteilpositionen der Klebefolie beziehungsweise der Klebe- platte wird dann jeweils ein Sensorchip des Halbleiterwafers in den Bauteilpositionen unter Aufkleben der aktiven Obersei- te der Sensorchips auf die Klebeseite der Klebefolie bezie- hungsweise der Klebeplatte aufgebracht.

Danach werden die Moldwerkzeughälften zusammengefahren und eine Kunststoffmasse in die Form unter einseitigem Einbetten der Sensorchips eingespritzt. Nach einem Aushärten der Kunst- stoffmasse zu einer Verbundplatte aus Kunststoffmasse und Sensorchips werden die Moldwerkzeughälften auseinandergefah- ren und die Verbundplatte entnommen. Schließlich wird die Klebefolie beziehungsweise die Klebeplatte von der Verbund- platte entfernt und eine Umverdrahtungslage auf die freige- wordene Gesamtoberseite der Verbundplatte aufgebracht.

Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass nach dem Spritzgießen der Verbundplatte eine gemeinsame Gesamtoberseite zum Auf-

bringen von weiteren Beschichtungen gleichzeitig für mehrere Sensorbauteile zur Verfügung steht. Darüber hinaus hat das Verfahren den Vorteil, dass weder eine Stufe zwischen der ak- tiven Oberseite des Sensorchips und der Kunststoffmasse noch ein Abstand zwischen der aktiven Oberseite des Sensorchips und der Kunststoffmasse auftritt, so dass mit einer einzigen Umverdrahtungsschicht das gesamte Sensorbauteil verdrahtet werden kann. Diese Umverdrahtungsschicht der Umverdrahtungs- lage weist Umverdrahtungsleitungen auf, welche die Kontakt- flächen des Sensorchips mit Außenkontaktflächen des Sensor- bauteils verbinden. Ferner können auf diese Außenkontaktflä- chen noch im Zustand des Nutzens Außenkontakte in Form von Lothöckern oder Lotbällen oder Außenkontaktflecken aufge- bracht werden.

Bei einem weiteren Durchführungsbeispiel des Verfahrens wer- den auf die Klebefolie oder Klebeplatte Elektroden von passi- ven Bauteilen mit aufgebracht, so dass eine komplexere Sen- sorschaltung für das Sensorbauteil realisiert werden kann.

Darüber hinaus ist es auch möglich, in den Bauteilpositionen zusätzliche Halbleiterchips mit integrierten Schaltungen zu positionieren, und zwar jeweils mit ihren Kontaktflächen auf der Klebefolie beziehungsweise Klebeplatte, damit beim Abzie- hen der Klebefolie oder Klebeplatte die Kontaktflächen der zusätzlich integrierten Schaltungen durch Umverdrahtungslei- tungen kontaktiert werden können.

Somit ermöglicht dieses Verfahren auf einfachste Weise, kom- plexe Sensorbauteile aufzubauen, wobei zur Erstellung des kartenförmigen Gehäuses lediglich ein Gießschritt erforder- lich ist und für die Verbindung der einzelnen Schaltungskom- ponenten in Form von passiven Bauteilen und integrierten Schaltungselementen und Sensorchips lediglich eine struktu-

rierte Umverdrahtungsschicht erforderlich wird. Sollten der Sensorchip und ein Halbleiterchip mit integrierter Schaltung übereinander gestapelt werden, so ist eine interne Stapelver- drahtung vor einem Einbetten in die gemeinsame Kunststoff- platte durchzuführen und/oder eine Überhöhung der Kontaktflä- chen des unteren Halbleiterchip erforderlich, um diese auf der Gesamtoberseite mit anderen Komponenten des Sensorbau- teils zu verdrahten.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Sensorbauteils weist den zusätzlichen Verfahrensschritt auf, dass nach dem Herstellen eines Nutzens noch Außenkontakte auf die Außenkontaktflächen aufgebracht werden und anschließend der Nutzen in einzelne Sensorbauteile getrennt wird.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass mit der Erfindung ein preiswertes, platzsparendes Gehäuse erzeugt wird, welches zu- dem eine gute Charakteristik bezüglich Feuchtigkeitsempfind- lichkeit aufweist. Dies wird dadurch erreicht, dass das Ge- häuse in Anlehnung an eine sogenannte"Universal Package"- Technologie aufgebaut ist. Anders als bei der Montage von normalen, nicht optischen Halbleitern werden bei den optoe- lektronischen Komponenten die Sensorflächen nicht durch Die- lektrika beziehungsweise Lötstopplacke abgedeckt, sondern zur späteren Abdeckung mit optischen Materialien beziehungsweise optischen Bauelementen, zum Beispiel Linsen, freigelassen.

Zusammenfassend ergeben sich damit folgende Vorteile : 1. Geringe Herstellungskosten des Gehäuses ; 2. Geringer Platzbedarf des Gehäuses, wie es beispielsweise für Handy-Kameras erforderlich wird ;

3. Eine Oberflächenmontage des Gehäuses ist aufgrund der geringen Feuchteempfindlichkeit möglich, das bedeutet, das erfindungsgemäße Bauteil kann in normalen oberflä- chenmontierenden Prozessen auf eine Platine eines über- geordneten Schaltkreises problemlos aufgelötet werden.

Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.

Figur 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht ei- nes Sensorbauteils einer ersten Ausführungsform der Erfindung, Figur 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Sensorbauteil gemäß in einem Gehäuse einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, Figur 3 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Sensorbauteil als Kopplungsbauteil gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung, Figur 4 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Sensorbauteilposition eines Nutzens vor dem Auf- bringen von Außenkontakten, Figur 5 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Sensorbauteil nach Aufbringen einer Linse auf einen Sensorbereich des Bauteils als vierte Ausführungs- form der Erfindung, Figur 6 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Sensorbauteil gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung,

Figur 7 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Sensorbauteil gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung, Figur 8 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Sensorbauteil gemäß einer siebten Ausfführungsform der Erfindung.

Figur 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Sensorbauteils 1 einer ersten Ausführungsform der Erfindung.

Ein Sensorchip 2 ist mit seinen Randseiten 36,37, 38 und 39 in eine Kunststoffplatte 6 mit den Randseiten 8,9, 11 und 12 eingebettet. Eine aktive Oberseite 5 des Sensorchips 2 und eine Oberseite 35 der Kunststoffplatte 6 bilden eine Gesamt- oberseite 13. Zusätzlich zu der aktiven Oberseite 5 des Sen- sorchips 2 umfaßt die Gesamtoberseite 13 eine aktive Obersei- te eines zusätzlichen Halbleiterchips 21, auf welcher Kon- taktflächen 29 angeordnet sind. Darüber hinaus sind auf der Gesamtoberseite 13 die Elektrodenflächen 18 von drei passiven Bauelementen 19 angeordnet.

Neben den Kontaktflächen 4 und 29 beziehungsweise-des sowohl des Sensorchips 2 als auch des Halbleiterchips 21 und den E- lektroden 18 der passiven Bauelemente 19 weist die Gesamt- oberseite Außenkontaktflächen 17 auf, auf denen Außenkontakte 25 angeordnet sind.

Auf der Gesamtoberseite 13 ist eine Umverdrahtungsschicht 15 angeordnet, die mit ihren Umverdrahtungsleitungen 16 Kontakt- flächen 4 des Sensorchips 2 mit Kontaktflächen 29 des Halb- leiterchips 21 verbindet und Kontaktflächen 4 mit Elektroden- flächen 18 verbindet, sowie über weitere Umverdrahtungslei-

tungen 16 die Kontaktflächen 4 und 29 als auch die Elektro- denflächen 18 mit Außenkontaktflächen 17 auf der Gesamtober- seite 13 verbindet. Das in Figur 1 gezeigte Sensorbauteil 1 stellt somit bereits ein Sensormodul dar und kann über die Außenkontakte 25 mit einer übergeordneten Schaltung auf einer Leiterplatine verbunden werden. Bei einer derartigen Oberflä- chenmontage eines Sensorbauteils der ersten Ausführungsform der Erfindung, wie es Figur 1 zeigt, ist in der übergeordne- ten Schaltungsplatine eine Öffnung vorzusehen, die'dem Sen- sorbereich 3 des Sensorchips 2 entspricht, um einen Zugriff auf dem Sensorbereich 3 zu ermöglichen.

Figur 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Sen- sorbauteil 10 in einem Kameragehäuse 26 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Komponenten mit gleichen Funk- tionen wie in Figur 1 werden mit gleichen Bezugszeichen ge- kennzeichnet und nicht extra erörtert.

Das Sensorbauteil 10 ist ein Teil eines Kamerabauteils 41, und auf einer übergeordneten Schaltungsplatine 42 in dem Ka- meragehäuse 26 eines Mobiltelefons angeordnet. Die drei Kom- ponenten, Systembauteil 10, Schaltungsplatine 42 und Kamera- gehäuse 26 sind übereinander angeordnet, wobei das Sensorbau- teil 10 unterhalb der übergeordneten Schaltungsplatine 42 und die Schaltungsplatine 42 unterhalb des Kameragehäuses 26 an- geordnet sind. Das Sensorbauteil 10 weist einen Sensorchip 2, einen Halbleiterchip 21 und passive Bauelemente 19 auf. Der Sensorchip 2 weist eine aktive Oberseite 5 mit einem Sensor- bereich 3 und Kontaktflächen 4 und eine Rückseite 7 auf. Der Halbleiterchip 21 weist Kontaktflächen 29 auf, und das passi- ve Bauelement 19 weist Elektrodenflächen 18 auf.

Der Sensorchip 2, der Halbleiterchip 21 und die passiven Bau- elemente 19 sind derart in eine Kunststoffmasse 31 eingebet- tet, dass sie eine Kunststoffplatte 6 bilden, die eine Ge- samtoberseite 13 mit dem Sensorbereich 3, den Kontaktflächen 4 und 29 und den Elektrodenflächen 18 aufweist. Auf dieser Gesamtoberseite 13 sind Umverdrahtungsleitungen 16 angeord- net, welche die Schaltungselemente 2,19 und 21 untereinander verbinden und elektrische Verbindungen zu Außenkontaktflächen 17 herstellen. Auf den Außenkontaktflächen 17 sind Außenkon- takte 25 angeordnet, die an die übergeordnete Schaltungspla- tine 42 angelötet sind.

Die Umverdrahtungsleitungen 16 bilden eine Umverdrahtungss- chicht 15, die Teil einer Umverdrahtungslage 14 ist, wobei die Umverdrahtungslage 14 zusätzlich eine isolierende Abdeck- schicht 45 aufweist, die lediglich den Sensorbereich 3 und die Außenkontaktflächen 17 freilässt. Der Sensorbereich 3 trägt eine Linse 22, die zu der optischen Achse 47 einer zweiten Linse 34 ausgerichtet ist, wobei die zweite Linse 34 zwischen Kameragehäuse 26 und übergeordneter Schaltungsplati- ne 42 ausgerichtet ist.

Die übergeordnete Schaltungsplatine 42 und das Kameragehäuse 26 weisen Öffnungen 43 beziehungsweise 44 auf, deren Größe dem Sensorbereich 3 des Sensorchips 2 entspricht, so dass der optische Eindruck der Umgebung auf den Sensorbereich 3 des Sensorchips 2 über die Linsen 34 und 22 einwirken kann. Ein Dichtungselement 46 zwischen der zweiten Linse 34 und dem Ka- meragehäuse 26 sorgt dafür, dass keine Feuchtigkeit und keine Staubpartikel in das Gehäuse 26 eindringen können.

Figur 3 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Sen- sorbauteil 20, das als Kopplungsbauteil gemäß einer dritten

Ausführungsform der Erfindung ausgebildet ist. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert.

Das Sensorbauteil 20 zeigt einen ähnlichen Aufbau wie das Sensorbauteil 10, in Figur 2 jedoch ist die Linse 22 auf ei- nen Glasfaser 51 ausgerichtet. Anstelle des Kameragehäuses 26 wie in Figur 2 ist über der Öffnung 44 der übergeordneten Schaltungsplatine 42 ein Glasfasereinsteckbereich 27 mit ei- nem Glasfasereinstecksockel 48 angeordnet und auf der überge- ordneten Schaltungsplatine 42 fixiert. Der Glasfasereinsteck- sockel 48 ist derart strukturiert, dass eine Einsteckhülse 49, die auf dem Glasfaser 51 befestigt und mit dem Glasfa- sereinstecksockel 48 in Eingriff bringbar ist. Der Glasfa- sereinstecksockel 48 ist derart ausgerichtet, dass die opti- schen Achsen 47 der Glasfaser 51 und die Linse 22 zueinander ausgerichtet sind.

Figur 4 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Sen- sorbauteilposition 33 eines Nutzens 28 vor dem Aufbringen von Außenkontakten und vor dem Auftrennen des Nutzens 28 in ein- zelne Sensorbauteile. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszei- chen gekennzeichnet und nicht extra erörtert.

Der Nutzen 28 weist eine Verbundsplatte 32 mit einer Kunst- stoffplattenrückseite 24 auf. Die Verbundplatte 32 besteht aus einer Kunststoffmasse 31 und darin eingebetteten Sensor- chips 2, Halbleiterchips 21 und passiven Bauelementen 19. Die Schaltungskomponenten 2,19 und 21 sind derart in die Kunst- stoffmasse 31 der Verbundplatte 32 eingebettet, dass sie eine Gesamtoberseite 13 bilden, die mit einer Umverdrahtungslage

14 aus einer Umverdrahtungsschicht 15 mit Umverdrahtungslei- tungen 16 bedeckt ist. Eine isolierende Abdeckung 45 lässt dann lediglich die Sensorbereiche 3 und die Außenkontaktflä- chen 17 in jeder der Bauteilpositionen 33 des Nutzens 28 frei.

Figur 5 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Sen- sorbauteil 30 nach Aufbringen einer Linse 22 auf einen Sen- sorbereich 3 des Sensorbauteils 30 gemäß einer vierten Aus- führungsform der Erfindung. Die Linse 22 und die Außenkontak- te 25 für jedes der Sensorbauteile 30 kann entweder bereits auf den in Figur 4 gezeigten Nutzen in jeder der Bauteilposi- tionen aufgebracht werden oder nachträglich auf jedem einzel- nen Sensorbauteil 30 fixiert werden. Die in Figur 5 gezeigte vierte Ausführungsform der Erfindung weist ausschließlich Au- ßenkontakte 25 auf Außenkontaktflächen 17 auf, die über Um- verdrahtungsleitungen 16 mit entsprechenden Elektroden der eingebetteten Schaltungskomponenten des Sensorbauteils 30 verbunden sind.

Figur 6 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Sen- sorbauteil 40 einer fünften Ausführungsform der Erfindung.

Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert.

Die fünfte Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 6 unter- scheidet sich von der vierten Ausführungsform gemäß Figur 5 dadurch, dass zusätzlich zu Außenkontakten 25, die über Um- verdrahtungsleitungen 16 mit den Elektrodenflächen 19 und KontAktflächen 4 und 29 der Schaltungskomponenten 2, 18 und 21 des Sensorbauteils verbunden sind, abstandshaltende Außenkon- takte 52 auf der Gesamtoberseite angeordnet sind. Die Außen-

kontakte 52 sorgen beim Auflöten des Sensorbauteils 40 auf eine übergeordnete Schaltungsplatine dafür, dass ein ausrei- chender Abstand zwischen der Linse 22 und der darüber ange- ordneten Schaltungsplatine eingehalten wird. Auch in der fünften Ausführungsform der Erfindung sind die Schaltungskom- ponenten, wie Sensorchip 2, Halbleiterchip 21 und passive Bauelemente 19 derart angeordnet, dass jedes der Komponenten mit seinen Elektroden von der Gesamtoberseite 13 aus kontak- tierbar ist.

Figur 7 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Sen- sorbauteil 50 einer sechsten Ausführungsform der Erfindung.

Diese sechste Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von den vorhergehenden Ausführungsformen dadurch, dass der Halbleiterchip 21 und der Sensorchip 2 vor dem Einbetten in die Kunststoffmasse 31 aufeinander gestapelt sind. Bei der Stapelung wird darauf geachtet, dass die Kontaktflächen 29 nicht von dem Sensorchip 2 bedeckt sind, sondern dass die Kontaktflächen 29 mit Thermokompressionsköpfen 53 belegt wer- den können, die in ihrer Höhe der Dicke des Sensorchips 2 entsprechen. Somit ist auch der, unter dem Sensorchip 2 ange- ordnete Halbleiterchip 21, über die Gesamtoberseite 13 und die dort angeordnete Umverdrahtungsschicht 15 mit den übrigen Komponenten des Sensorbauteils 50 verbindbar.

Figur 8 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Sen- sorbauteil 60 gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfin- dung. Die siebte Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 8 unterscheidet sich von den vorhergehenden Ausführungsformen dadurch, dass durch die Kunststoffmasse 31 Durchkontakte 23 vorgesehen werden, die in ihrer Länge der Dicke der Kunst- stoffplatte 6 entsprechen. Damit ist es möglich, auf der Rückseite 54 des Sensorbauteils 60 Außenkontakte 25 anzubrin-

gen, die dann gegenüberliegend zu der Linse 22 beziehungswei- se zu dem Sensorbereich 3 des Sensorchips 2 angeordnet sind.

Mit dieser siebten Ausführungsform der Erfindung ist es mög- lich, eine Oberflächenmontage auf einer übergeordneten Schal- tungsplatine zu realisieren, wobei eine Öffnung in der über- geordneten Leiterplatte nicht erforderlich ist, da der Sen- sorbereich 3 des Sensorbauteils 60 trotz Oberflächenmontage auf einer übergeordneten Schaltungsplatine frei zugänglich ist.