DE4107658C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Montage von Mikro-Sensoren nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 2 und 8.
Stand der Technik
Zum Beispiel in A. Heuberger, Springer Verlag 1989, "Mikromechanik", Seiten 475 bis 476 wird die Montage von mikromechanischen Sensorelementen für Drucksensoren und Beschleunigungssensoren beschrieben. Das Sensorelement wird durch anodisches Bonden mit einem Zwischenträger bzw. Silizium-Chip-Carrier aus Silizium oder Glas verbunden und über den Zwischenträger auf einen Sockel aufgebracht. Durch die Verbindungstechnik des anodischen Bondens wird eine zuverlässige Verbindung zwischen Sensorelement und Zwischenträger hergestellt. Bei dem hier beschriebenen Aufbau wird jedoch eine ganzflächige Verbindung zwischen dem Sensorelement und dem Zwischenträger hergestellt. Dabei treten häufig montagebedingte Verspannungen auf. Diese montagebedingten Verspannungen und die dazugehörigen Temperaturgänge müssen durch individuelle Anpassung der Auswerteschaltung eines jeden Sensors kompensiert werden.
Aus der US-PS 43 98 342 ist ein Hall-Sensor bekannt, bei dem ein Silizium-Sensorelement durch Kontakte mit einem Träger verbunden wird, so daß ein Spalt zwischen dem Träger und dem Sensorelement entsteht. Die Fläche der Kontakte ist dabei klein gegenüber der Fläche des Sensorelements.
Neben dem anodischen Bonden ist es auch bekannt, das Sensorelement auf einen Träger zu kleben oder Sensorelement und Auswerteschaltung als Hybrid aufzubauen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Montage von Mikro-Sensoren der eingangs genannten Art bei denen durch die Minimierung der Verbindungsfläche zwischen dem Silizium-Sensorelement und dem Träger durch die Montagesockeln, was eine Verringerung der montage­ bedingten Verspannungen und zugehörigen Temperaturgänge des Aufbaus zur Folge hat, so auszubilden, daß die Montagesockel auf einfache Weise hergestellt werden können.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1, 2 und 8 gelöst.
Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und nach dem Verfahren hergestellte Mikro-Sensoren sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Verbindung zwischen dem Siliziumsensorelement und dem Träger auf Waferebene und somit im Batch-Prozeß kostengünstig erfolgen kann.
Bei dem Verfahren nach Anspruch 1 ist vorteilhaft, daß schon bei der Strukturierung von mikromechanischen Funktionselementen des Sensorelementes die Montagesockel strukturiert werden können, was einfach möglich ist, da beide Strukturen mit denselben Verfahren erzeugt werden.
Ein weiterer besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß die Art der Montage, d. h. die Anzahl der Auflagepunkte, des Sensorelementes entsprechend der Funktion des Sensors wählbar ist. Bei dem Mikro-Sensor nach Anspruch 11 wird durch die im Dreieck angeordneten Montagesockel vorteilhafterweise eine eindeutige Auflageebene bestimmt. Dies ist besonders für Hall-Sensoren interessant. Die Ausbildung des Mikro-Sensors nach Anspruch 12 eignet sich ebenfalls für Hall-Sensoren. Die Ausbildung des Mikro-Sensors nach Anspruch 13 ist besonders vorteilhaft für kapazitive Beschleunigungssensoren. Bei dem Mikro-Sensor nach Anspruch 14 können die Auswerteschaltung und ein eventueller Abgleich des Sensorelementes auf dem Träger integriert sein, wodurch eine besonders kompakte Bauweise des Sensors ermöglicht wird.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die
Fig. 1a den Schnitt durch ein Sensorelement mit Montagesockeln,
Fig. 1b die Aufsicht auf die mit Montagesockeln versehene Ober­ fläche des Sensorelementes, die
Fig. 2a bis d, 3a bis d, 4, 5a und b sowie 6 verschiedene Montagemöglichkeiten eines Sensor­ elementes mit verschiedenen Ausgestaltungsmöglichkeiten der Montage­ sockel.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele beruhen auf der Reduzierung der Auflagefläche eines Sensorelementes auf einem Träger auf drei oder weniger durch Montagesockel realisierte Punkte. In Fig. 1 ist mit 10 ein Siliziumsensorelement bezeichnet, das schema­ tisch als Beschleunigungssensor dargestellt ist, aber eine beliebige mikromechanische Struktur entsprechend seiner Funktion haben kann. Aus der einen Oberfläche des Sensorelementes 10, in diesem Falle der Unterseite, sind Montagesockel 11, 12 und 13 herausstrukturiert. In Fig. 1a ist die ursprüngliche Unterseite des Sensorelementes 10 gestrichelt dargestellt. Die Montagesockel 11, 12 und 13 sind hier durch anisotropes Abätzen der Oberfläche bis auf drei Inseln er­ zeugt, wobei entsprechend der Kristallorientierung des Silizium­ sensorelementes 10 und den Anisotropieeigenschaften der verwen­ deten Ätzlösung die Montagesockel 11, 12 und 13 pyramidenförmig aus­ gebildet sind. Bei entsprechender Auslegung der Ätzmaske kann hier­ für auch ein isotropes Ätzverfahren verwendet werden. In Fig. 1b ist die Aufsicht auf die mit Montagesockeln versehene Oberfläche des Sensorelementes 10 dargestellt. Die Montagesockel 11, 12, 13 sind hier als Eckpunkte eines Dreiecks angeordnet, so daß durch die Höhe der Montagesockel 11, 12, 13 die Auflageebene des Sensorelementes und so der Abstand zwischen dem Sensorelement 10 und einem Träger bestimmt wird.
In den Fig. 2a bis d sind verschiedene Ausgestaltungsmöglich­ keiten und Anordnungsmöglichkeiten von Montagesockeln bei einem Sensorelement/Träger-Aufbau dargestellt. Bei diesen Ausführungs­ beispielen sind jeweils aus der Unterseite des schematisch dar­ gestellten Sensorelementes 10 Montagesockel 11, 12 strukturiert, wobei der Träger 20 nicht strukturiert ist. In Fig. 2a ist eine Zweipunkt- bzw. eine Dreipunktauflage entsprechend den Fig. 1a und b im Schnitt dargestellt. Bei dieser Montageform wird das Sensorelement 10 in einer Ebene fixiert. Durch den Spalt 50, der zwischen dem Sensorelement 10 und dem Träger 20 entsteht, wird die montagebedingte Verspannung dieses Aufbaus sehr gering gehalten. In Fig. 2b ist ein pilzförmiger Aufbau dargestellt, bei dem das Sensorelement 10 über nur einen Montagesockel 11 mit dem Träger 20 verbunden ist. Die in den Fig. 2a und b dargestellten Montage­ arten eignen sich besonders für Hall-Sensoren. In den Fig. 2c und d sind die Sensorelemente 10 ebenfalls jeweils nur über einen Montagesockel 11 mit dem Träger 20 verbunden. Der Aufbau ist hier jedoch unsymmetrisch, d. h., das Sensorelement 10 ist einseitig mit dem Träger 20 verbunden. Diese Montageart eignet sich besonders für Beschleunigungssensoren. In der Fig. 2c ist ein Aufbau dargestellt, bei dem der Träger 20 und das Sensorelement 10 zentriert übereinan­ der angeordnet sind. Im Gegensatz dazu sind bei dem in Fig. 2d dar­ gestellten Aufbau der Träger 20 und das Sensorelement 10 gegeneinan­ der versetzt angeordnet.
In den Fig. 3a bis d sind Sensorelement/Träger-Aufbauten in Analogie zu den in den Fig. 2a bis d dargestellten Ausführungs­ beispielen dargestellt. Bei diesen Ausführungsformen sind jedoch jeweils aus der Oberseite des Trägers 20 Montagesockel 21, 22 strukturiert, wobei das schematisch dargestellte Sensorelement 10 nicht strukturiert ist.
Der Träger 20 kann beispielsweise durch einen Silziumwafer oder auch durch einen Glaswafer gebildet werden; es eignen sich aber auch andere Materialien, je nach den Anforderungen, die an den Sensor gestellt werden. Die Strukturierung eines Silizium- oder Glas-Trägers kann wie die des Siliziumsensorelementes durch mikromechanische Strukturierungsverfahren wie isotropes oder anisotropes Ätzen erfolgen. Als Verbindungstechnik eignet sich im Falle eines Siliziumträgers Silizium/Silizium-Bonden, im Falle eines Glasträgers anodisches Bonden; bei Trägern aus anderen Materialien kann die Verbindung beispielsweise durch Kleben oder Löten hergestellt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren von Silizium-Sensorelementen auf Trägern können mehrere Sensorelemente mit einem Trägersubstrat verbunden werden und erst anschließend eine Vereinzelung der mit dem Träger­ substrat verbundenen Sensorelemente vorgenommen werden. Dies erfolgt üblicherweise durch Sägen. Bei den in den Fig. 2a bis c und 3a bis c dargestellten Montagevarianten wurden die Sensorelemente an derselben Stelle getrennt wie das Trägersubstrat. Die Breite des Spaltes 50, die über die Höhe der Montagesockel 11, 12, 21, 22 bestimmt wird, wird so gewählt, daß der beim Sägen entstehende Sägeschlamm herausgespült werden kann. In den in den Fig. 2d und 3d dargestellten Varianten sind die die Sensorelemente trennenden und das Trägersubstrat durchtrennenden Sägeschnitte 30 gegeneinander versetzt. Bei dieser Variante läßt sich der Sägeschlamm besonders einfach entfernen.
In den Fig. 4, 5a und b sowie 6 sind weitere Möglichkeiten der Montage eines Beschleunigungssensorelementes 10 auf einem Träger 20 dargestellt. Der Träger 20 ist in diesen Bei­ spielen ein Silizium-Chip, auf dem Teile der Auswerteschaltung 25 mit einem Abgleich für das Sensorelement 10 integriert sind. Die Bereiche der Oberfläche des Chips 20, die in Verbindung zu den Montagesockeln stehen, sind jedoch ausgespart, d. h. dort sind keine Schaltungselemente integriert. Die elektrische Kontaktierung 26 des Sensorelementes 10 mit den auf dem Chip 20 integrierten Teilen der Auswerteschaltung 25 ist hier schematisch durch einen Bondpads verbindenden Bonddraht dargestellt.
In Fig. 4 sind Montagesockel 11, 12 aus der Unterseite des Sensor­ elementes 10 herausstrukturiert. Mindestens einer der Montagesockel 11 ist fest durch Silizium/Silizium-Bonden mit dem Chip 20 ver­ bunden, der andere Montagesockel 12 kann entweder auch fest mit dem Chip 20 verbunden sein oder lose auf dem Chip 20 aufliegen, wodurch die montagebedingten Verspannungen weiter reduziert werden.
In den Fig. 5a und b sind Ausführungsbeispiele dargestellt, bei denen die Verbindung zwischen dem Sensorelement 10 und dem Chip 20 durch anodisches Bonden hergestellt wurde. Die Montagesockel 11, 12 sind wie bei der in Fig. 4 dargestellten Variante aus der Unter­ seite des Sensorelements 10 strukturiert. Auf diese ist eine Glas­ schicht 43 abgeschieden. Sie kann zum Beispiel aufgedampft oder auf­ gesputtert sein. Die Glasschicht 43 des Ausführungsbeispiels in Fig. 5a ist nicht strukturiert im Gegensatz zu dem in Fig. 5b darge­ stellten Beispiel. Hier wurde die Glasschicht 43 außer im Bereich der Auflageflächen der Montagesockel wieder entfernt. Wie bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Sensorelemente 10 jeweils über mindestens einen Montagesockel 11 fest mit dem Chip 20 verbunden und liegen auf einem weiteren Montagesockel 12 nur auf, so daß die montagebedingten Verspannungen weiter reduziert werden.
In dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Montagesockel 41, 42 aus Glas realisiert. Dazu wird auf die mit dem Chip 20 zu verbindenden Oberfläche des Sensorelementes 10 ein Glaswafer aufgebracht, beispielsweise durch anodisches Boden, der durch Rückpolieren und Ätzen außer in den Bereichen der Montage­ sockel 41, 42 wieder entfernt wird. Die Verbindung zum Chip 20 kann dann ebenfalls durch anodisches Bonden hergestellt werden.
Im Falle, daß der Träger 20 durch einen passiven Siliziumwafer, d. h. einen Siliziumwafer ohne integrierte Schaltungselemente in der dem Siliziumsensorelement zugewandten Oberfläche, realisiert wird, kann die Verbindung Siliziumsensorelement/Träger analog zu den in den Fig. 4, 5a und b sowie 6 dargestellten Ausführungsbeispielen auch über eine auf den Träger 20 aufgebrachte strukturierte oder unstrukturierte Glasschicht oder über einen gegen den Träger 20 gebondeten, strukturierten Glaswafer erfolgen.

Claims (15)

1. Verfahren zur Montage von Mikro-Sensoren, insbeson­ dere Hall-Sensoren und mikromechanischen Sensoren, wie Druck- oder Beschleunigungssensoren, bei dem mindestens ein Silizium-Sensorelement auf einen Träger aufgebracht wird, wobei das mindestens eine Silizium-Sensorelement (10) über mindestens einen Montagesockel (11, 12, 13), dessen Auflagefläche klein gegenüber der Oberfläche des Silizium-Sensorelementes (10) ist, mit dem Träger (20) verbunden wird, so daß zwischen dem Träger (20) und dem Silizium-Sensorelement (10) außer im Bereich des mindestens einen Montagesockels (11, 12, 13) ein Spalt (50) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Montegesockel (11, 12, 13) durch isotropes oder anisotropes Ätzen aus der mit dem Träger (20) zu verbindenden Oberfläche des Silizium-Sensorelementes (10) herausstrukturiert wird.
2. Verfahren zur Montage von Mikro-Sensoren, insbesondere Hall-Sensoren und mikromechanischen Sensoren, wie Druck- oder Beschleunigungssensoren, bei dem mindestens ein Silizium-Sensorelement auf einen Träger aufgebracht wird, wobei das mindestens eine Silizium-Sensorelement (10) über mindestens einen Montagesockel (11, 12, 13), dessen Auflagefläche klein gegenüber der Oberfläche des Silizium-Sensorelementes (10) ist, mit dem Träger (20) verbunden wird, so daß zwischen dem Träger (20) und dem Silizium-Sensorelement außer im Bereich des mindestens einen Montagesockels (11, 12, 13) ein Spalt (50) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Montagesockel (21, 22) aus der mit dem Silizium-Sensorelement (10) zu verbindenden Oberfläche des Trägers (20) herausstrukturiert wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (20) ein Siliziumwafer ist und die Verbindung zwischen dem Silizium-Sensorelement (10) und dem Träger (20) durch direktes Silizium/Silizium-Bonden hergestellt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Träger (20) ein Glaskörper ist und die Verbindung zwischen dem Silizium-Sensorelement (10) und dem Träger (20) durch anodisches Bonden hergestellt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Silizium-Sensorelement (10) und dem Träger (20) durch Kleben oder Löten hergestellt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Träger (20) ein Siliziumwafer ist und daß auf die mit dem Träger (20) zu verbindende Oberfläche des Silizium-Sensor­ elementes (10) oder auf die mit dem Silizium-Sensorelement (10) zu verbindende Oberfläche des Trägers (20) eine Glasschicht (43), vorzugsweise durch Bedampfen oder Aufsputtern, aufgebracht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasschicht (43) strukturiert wird, derart, daß die Glasschicht (43) zumindest im Bereich der Auflageflächen der Montagesockel erhalten bleibt.
8. Verfahren zur Montage von Mikro-Sensoren, insbesondere Hall-Sensoren und mikromechanischen Sensoren, wie Druck- oder Beschleunigungssensoren, bei dem mindestens ein Silizium-Sensorelement auf einen Träger aufgebracht wird, wobei das mindestens eine Silizium-Sensorelement (10) über mindestens einen Montagesockel (41, 42), dessen Auflagefläche klein gegenüber der Oberfläche des Silizium-Sensorelementes (10) ist, mit dem Träger (20) verbunden wird, so daß zwischen dem Träger (20) und dem Silizium-Sensorelement (10) außer im Bereich des mindestens einen Montagesockels (41, 42) ein Spalt (50) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß auf die mit dem Träger (20) zu verbindende Oberfläche des Silizium-Sensorelementes (10) oder auf die mit dem Silizium-Sensorelement (10) zu verbindende Oberfläche des Trägers (20) ein Glaswafer aufgebracht wird und daß der Glaswafer vorzugsweise durch Rückpolieren und Ätzen bis auf mindestens einen Bereich, der den mindestens einen Montagesockel (41, 42) bildet, wieder entfernt wird (Fig. 6).
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Silizium-Sensorelement (10) und dem Träger (20) durch anodisches Bonden hergestellt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Silizium-Sensorelemente (10) auf einen Träger (20) aufgebracht werden und erst nach dem Verbinden der Silizium-Sensorelemente (10) mit dem Träger (20), vorzugsweise durch Aussägen der Silizium-Sensorelemente (10) und Zersägen des Trägers (20), vereinzelt werden.
11. Nach einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellter Mikro-Sensor, dadurch gekennzeichnet, daß drei Montagesockel (11, 12, 13) vorhanden sind und daß die drei Montagesockel (11, 12, 13) wie die Eckpunkte eines Dreiecks angeordnet sind, so daß sie die Auflageebene des Silizium-Sensorelementes (10) bestimmen.
12. Nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellter Mikro-Sensor, dadurch gekennzeichnet, daß ein Montagesockel (21) vorhanden ist und daß das Silizium-Sensorelement (10) bezüglich des einen Montage­ sockels (21) so angeordnet ist, daß es zusammen mit dem Montage­ sockel (21) eine pilzförmige Anordnung auf dem Träger (20) bildet.
13. Nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellter Mikro-Sensor, dadurch gekennzeichnet, daß ein Montagesockel (21) vorhanden ist und daß das Silizium-Sensorelement (10) bezüglich des einen Montagesockels (21) so angeordnet ist, daß es unsymmetrisch, ein­ seitig mit dem Träger (20) verbunden ist.
14. Nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5 bis 10 hergestellter Mikro-Sensor, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Träger (20) ein Chip ist mit integrierten Schal­ tungselementen (25), wobei in dem Bereich des Chips, auf den der mindestens eine Montagesockel (11, 12, 41, 42) fußt, keine Schal­ tungselemente integriert sind.
15. Sensor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Chip (20) die Auswerteschaltung (25) des Sensors und/oder Schaltungselemente zum Abgleich des Sensors integriert sind.
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DE4107658A DE4107658A1 (de) 1991-03-09 1991-03-09 Montageverfahren fuer mikromechanische sensoren
US07/828,106 US5273939A (en) 1991-03-09 1992-01-30 Method of assembling micromechanical sensors
GB9203292A GB2253739B (en) 1991-03-09 1992-02-17 Mircomechanical sensors
JP4050357A JPH0575176A (ja) 1991-03-09 1992-03-09 マイクロメカニツクセンサの組立て法

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DE4107658A DE4107658A1 (de) 1991-03-09 1991-03-09 Montageverfahren fuer mikromechanische sensoren

Publications (2)

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GB (1) GB2253739B (de)

Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6002252A (en) 1991-05-22 1999-12-14 Wolff Controls Corporation Compact sensing apparatus having transducer and signal conditioner with a plurality of mounting pins
JP2533272B2 (ja) * 1992-11-17 1996-09-11 住友電気工業株式会社 半導体デバイスの製造方法
FR2686191B1 (fr) * 1993-02-23 1994-10-28 Sextant Avionique Montage de micro-capteur.
DE9314084U1 (de) * 1993-09-17 1994-01-05 Mannesmann Kienzle Gmbh Anordnung zum Befestigen eines mikromechanischen Sensors auf einem Träger durch Kleben
DE4342890A1 (de) * 1993-12-16 1995-06-22 Mannesmann Kienzle Gmbh Verfahren zum Abdichten herstellprozeßbedingter Öffnungen an mikromechanischen Beschleunigungssensoren
US5520054A (en) * 1994-03-29 1996-05-28 Rosemount Inc. Increased wall thickness for robust bond for micromachined sensor
US5659195A (en) * 1995-06-08 1997-08-19 The Regents Of The University Of California CMOS integrated microsensor with a precision measurement circuit
US5770465A (en) * 1995-06-23 1998-06-23 Cornell Research Foundation, Inc. Trench-filling etch-masking microfabrication technique
US6346811B1 (en) 1997-10-20 2002-02-12 Wolff Controls Corp. Methods for mounting a sensor and signal conditioner to form sensing apparatus having enhanced sensing capabilities and reduced size
US5945605A (en) * 1997-11-19 1999-08-31 Sensym, Inc. Sensor assembly with sensor boss mounted on substrate
DE19800574B4 (de) * 1998-01-09 2013-11-14 Robert Bosch Gmbh Mikromechanisches Bauelement
US6143583A (en) * 1998-06-08 2000-11-07 Honeywell, Inc. Dissolved wafer fabrication process and associated microelectromechanical device having a support substrate with spacing mesas
US6232150B1 (en) 1998-12-03 2001-05-15 The Regents Of The University Of Michigan Process for making microstructures and microstructures made thereby
JP2003510192A (ja) * 1999-09-28 2003-03-18 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド 溶解ウェーハ製造プロセス、およびスペーシング・メサを持つ支持基板を有する関連マイクロ電気機械デバイス
US20020167312A1 (en) * 2001-05-01 2002-11-14 Marshall E. Smith Compact sensing apparatus having an orthogonal sensor and methods for forming same
US6787897B2 (en) * 2001-12-20 2004-09-07 Agilent Technologies, Inc. Wafer-level package with silicon gasket
US7089792B2 (en) * 2002-02-06 2006-08-15 Analod Devices, Inc. Micromachined apparatus utilizing box suspensions
CN1628238B (zh) * 2002-02-06 2012-05-23 模拟设备公司 显微加工的陀螺仪
US7166911B2 (en) 2002-09-04 2007-01-23 Analog Devices, Inc. Packaged microchip with premolded-type package
US6768196B2 (en) * 2002-09-04 2004-07-27 Analog Devices, Inc. Packaged microchip with isolation
US6946742B2 (en) * 2002-12-19 2005-09-20 Analog Devices, Inc. Packaged microchip with isolator having selected modulus of elasticity
US20040041254A1 (en) * 2002-09-04 2004-03-04 Lewis Long Packaged microchip
US20050056870A1 (en) * 2002-12-19 2005-03-17 Karpman Maurice S. Stress sensitive microchip with premolded-type package
WO2005103620A1 (en) 2004-04-14 2005-11-03 Analog Devices, Inc. Inertial sensor with a linear array of sensor elements
US7478557B2 (en) 2004-10-01 2009-01-20 Analog Devices, Inc. Common centroid micromachine driver
EP1847025A2 (de) * 2005-01-20 2007-10-24 BAE SYSTEMS Information and Electronic Systems Integration Inc. Mikroradio-entwurf, herstellungsverfahren und anwendungen zur verwendung von mikroradios
US8160497B2 (en) 2005-01-20 2012-04-17 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Method of determining conditions on the ground using microradios
US7421897B2 (en) 2005-04-14 2008-09-09 Analog Devices, Inc. Cross-quad and vertically coupled inertial sensors
DE102005040789B4 (de) * 2005-08-29 2014-12-24 Robert Bosch Gmbh Herstellungsverfahren für ein Mikromechanisches Bauelement mit anodisch gebondeter Kappe
US8129801B2 (en) * 2006-01-06 2012-03-06 Honeywell International Inc. Discrete stress isolator attachment structures for MEMS sensor packages
JP4671874B2 (ja) * 2006-01-23 2011-04-20 シャープ株式会社 中継装置
US8344487B2 (en) 2006-06-29 2013-01-01 Analog Devices, Inc. Stress mitigation in packaged microchips
EP1944266A1 (de) * 2007-01-10 2008-07-16 Infineon Technologies SensoNor AS Verbesserte Ausführung von MEMS-Verkapselungen
US20080164546A1 (en) * 2007-01-10 2008-07-10 Infineon Technologies Sensonor As Design of MEMS Packaging
US8295767B2 (en) 2007-07-30 2012-10-23 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Method of manufacturing a microradio
US8260201B2 (en) * 2007-07-30 2012-09-04 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Dispersive antenna for RFID tags
US7970357B2 (en) * 2007-07-30 2011-06-28 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Transponder with stabilized oscillator
DE102008043382B4 (de) * 2008-11-03 2017-01-19 Robert Bosch Gmbh Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung
EP2434297A4 (de) * 2009-05-21 2012-11-14 Panasonic Corp Struktur mit einem darauf angebrachten chip und mit der struktur ausgestattetes modul
EP2426083A3 (de) * 2010-09-03 2013-11-13 Domintech Co., LTD. Mems-sensor verkapselung
CN102398885A (zh) * 2010-09-14 2012-04-04 利顺精密科技股份有限公司 微机电传感器装置
GB201200128D0 (en) 2012-01-05 2012-02-15 Atlantic Inertial Systems Ltd Strain decoupled sensor
US8803262B2 (en) * 2012-01-17 2014-08-12 Rosemount Aerospace Inc. Die attach stress isolation
DE102012215742A1 (de) * 2012-09-05 2014-03-06 Bundesdruckerei Gmbh Sicherheits- und/oder Wertprodukt
US9676614B2 (en) 2013-02-01 2017-06-13 Analog Devices, Inc. MEMS device with stress relief structures
CN104201168B (zh) * 2014-09-16 2017-01-25 山东华芯半导体有限公司 一种芯片倾斜堆叠的圆片级封装单元及封装方法
US10167189B2 (en) 2014-09-30 2019-01-01 Analog Devices, Inc. Stress isolation platform for MEMS devices
US9499393B2 (en) * 2015-02-06 2016-11-22 Mks Instruments, Inc. Stress relief MEMS structure and package
US10131538B2 (en) 2015-09-14 2018-11-20 Analog Devices, Inc. Mechanically isolated MEMS device
FR3042483B1 (fr) * 2015-10-16 2017-11-24 Thales Sa Microsysteme electromecanique et procede de fabrication
CN106371041A (zh) * 2016-10-10 2017-02-01 北京艾森博威科技发展有限公司 霍尔传感器及其组装方法
JP6926568B2 (ja) 2017-03-24 2021-08-25 セイコーエプソン株式会社 物理量センサー、電子機器および移動体
CN112444238A (zh) * 2019-08-16 2021-03-05 北京小米移动软件有限公司 加速度陀螺传感器
US11417611B2 (en) 2020-02-25 2022-08-16 Analog Devices International Unlimited Company Devices and methods for reducing stress on circuit components

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5516228A (en) * 1978-07-21 1980-02-04 Hitachi Ltd Capacity type sensor
DE2926786C2 (de) * 1979-07-03 1983-10-20 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Bauelement mit durch ein Magnetfeld steuerbaren Widerstand und Verwendung
DE2926805C2 (de) * 1979-07-03 1983-08-04 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Dioden-Anordnung
GB2081505A (en) * 1980-08-05 1982-02-17 Itt Ind Ltd Hall effect device
DE3113745A1 (de) * 1981-04-04 1982-10-21 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Duennschicht-dehnungsmessstreifen und verfahren zu seiner herstellung
JPS57177583A (en) * 1981-04-14 1982-11-01 Int Standard Electric Corp Holl effect device
US4670092A (en) * 1986-04-18 1987-06-02 Rockwell International Corporation Method of fabricating a cantilever beam for a monolithic accelerometer
US4881410A (en) * 1987-06-01 1989-11-21 The Regents Of The University Of Michigan Ultraminiature pressure sensor and method of making same
US5071510A (en) * 1989-09-22 1991-12-10 Robert Bosch Gmbh Process for anisotropic etching of silicon plates

Also Published As

Publication number Publication date
GB9203292D0 (en) 1992-04-01
JPH0575176A (ja) 1993-03-26
DE4107658A1 (de) 1992-09-17
GB2253739B (en) 1995-07-19
GB2253739A (en) 1992-09-16
US5273939A (en) 1993-12-28

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