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壓力傳感器裝置及裝配方法

文檔序號(hào):7056504閱讀:189來(lái)源:國(guó)知局
壓力傳感器裝置及裝配方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了壓力傳感器裝置及裝配方法。半導(dǎo)體傳感器裝置是通過(guò)使用具有第一和第二管芯標(biāo)識(shí)的預(yù)模制引線框裝配的。所述第一管芯標(biāo)識(shí)包括腔。壓力傳感器管芯(P-單元)被安裝到所述腔內(nèi)以及主控制單元管芯(MCU)被安裝到所述第二標(biāo)識(shí)。P-單元和MCU通過(guò)接合線被電連接到引線框的引線。管芯附接和引線接合步驟每一個(gè)在單程中被完成。模具銷被放置在所述P-單元上并且然后所述MCU用模塑化合物封裝。所述模具銷被移除,從而留下接下來(lái)用凝膠材料填充的凹口。最終,蓋被放置在所述P-單元和凝膠材料上。所述蓋包括將所述壓力傳感器管芯的凝膠覆蓋的有源區(qū)域暴露到在所述傳感器裝置之外的周圍大氣壓力的孔。
【專利說(shuō)明】
壓力傳感器裝直及裝配方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明通常涉及半導(dǎo)體傳感器裝置,更具體地涉及一種裝配半導(dǎo)體壓力傳感器裝置的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]例如壓力傳感器的半導(dǎo)體傳感器裝置是眾所周知的。這種裝置使用半導(dǎo)體壓力傳感器管芯。這些管芯在封裝期間易受機(jī)械損傷并且在使用時(shí)易受環(huán)境損傷,因此它們必須小心地進(jìn)行封裝。此外,例如壓電電阻傳感器(PRT)和參數(shù)化布局單元(P-單元)的壓力傳感器管芯不允許全封裝,因?yàn)檫@會(huì)妨礙其功能。
[0003]圖1A示出了具有金屬蓋子104的傳統(tǒng)封裝半導(dǎo)體傳感器裝置100的截面圖。圖1B示出了部分裝配的傳感器裝置100的透視圖以及圖1C示出了蓋子104的透視圖。
[0004]如圖1所示,壓力傳感器管芯(P-單元)106、加速度感測(cè)管芯(G-單元)108和主控制單元管芯(MCU) 110被安裝到引線框標(biāo)識(shí)112,通過(guò)接合線(未示出)被電連接到引線框引線118,并覆蓋有一種壓敏凝膠114,該凝膠使周圍大氣的壓力能夠到達(dá)P-單元106的正面的壓敏有源區(qū)域,同時(shí)保護(hù)所有管芯106、108、110以及接合線在封裝期間免受機(jī)械損傷并且在使用時(shí)免受環(huán)境損傷(例如,污染和/或腐蝕)。整個(gè)管芯/襯底裝配部件被封裝在模塑化合物102中并被蓋子104覆蓋,該蓋子具有將凝膠覆蓋的P-單元106暴露到在傳感器裝置100之外的周圍大氣壓力的通氣孔116。
[0005]傳感器裝置100的一個(gè)問(wèn)題是由于使用預(yù)模制引線框、金屬蓋子104和大容量壓敏凝膠114而造成的高生產(chǎn)成本。因此,具有更加經(jīng)濟(jì)的方式來(lái)封裝半導(dǎo)體傳感器裝置中的管芯將是有利的。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]本公開(kāi)的實(shí)施例通過(guò)示例的方式圖示并不被附圖所限制,在附圖中類似的參考符號(hào)表示相同的元素。附圖中的元素為了簡(jiǎn)便以及清晰被圖示,不一定按比例繪制。例如,清晰起見(jiàn),層和區(qū)域的厚度可以被夸大。
[0007]圖1示出了具有金屬蓋子的傳統(tǒng)封裝半導(dǎo)體傳感器裝置;
[0008]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的半導(dǎo)體傳感器裝置;以及
[0009]圖3-圖7圖示了裝配圖2的傳感器裝置的方法。

【具體實(shí)施方式】
[0010]本公開(kāi)的詳細(xì)說(shuō)明性實(shí)施例在本發(fā)明被公開(kāi)。然而,出于描述本公開(kāi)的示例實(shí)施例,本發(fā)明公開(kāi)的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)僅僅是代表性的。本公開(kāi)的實(shí)施例可以體現(xiàn)在多種替代形式,并且不應(yīng)被解釋為僅限于本發(fā)明所陳述的實(shí)施例。而且,本發(fā)明所使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述特定實(shí)施例,而不旨在限制本公開(kāi)的示例實(shí)施例。
[0011]正如本發(fā)明所使用的,單數(shù)形式〃一〃、〃 一個(gè)〃和“所述”也旨在包括復(fù)數(shù)形式,除非上下文另有明確說(shuō)明。還應(yīng)了解,術(shù)語(yǔ)“包含”、“具有”、“包括”指定了所陳述特征、步驟或組件,但不排除一個(gè)或多個(gè)其它特征、步驟或組件。還應(yīng)注意,在一些替代實(shí)現(xiàn)中,提到的功能/動(dòng)作可能與附圖中說(shuō)明的順序不同地發(fā)生。例如,連續(xù)示出的兩個(gè)附圖實(shí)際上可以基本上同時(shí)執(zhí)行,或者有時(shí)可能以相反的順序執(zhí)行,這取決于所涉及的功能/動(dòng)作。
[0012]本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例是一種用于制作半導(dǎo)體傳感器裝置的方法,以及另一個(gè)實(shí)施例是所得到的半導(dǎo)體傳感器裝置。至少兩個(gè)管芯被管芯接合到引線框,包括(i)具有壓敏有源區(qū)域的壓力傳感器和(ii)至少另一個(gè)管芯。所述至少兩個(gè)管芯通過(guò)使用接合線被引線接合到引線框的相應(yīng)引線。模具銷被放置在壓力傳感器管芯和其接合線上。模塑化合物被應(yīng)用以封裝至少另一個(gè)管芯和其接合線。模具銷被移除,從而在壓力傳感器管芯和其接合線周圍的模塑化合物中留下凹口。壓敏凝膠被應(yīng)用于凹口以覆蓋壓力傳感器管芯和其接合線的有源區(qū)域。
[0013]本公開(kāi)的另一個(gè)實(shí)施例是一種半導(dǎo)體傳感器裝置,包括:(i)預(yù)模制的引線框,(? )包括被安裝到引線框的壓力傳感器管芯和至少另一個(gè)管芯的兩個(gè)或更多個(gè)芯片,
(iii)將兩個(gè)或更多個(gè)管芯和引線框電互連的接合線,(iv)封裝至少另一個(gè)管芯和其相關(guān)的接合線的模塑化合物,以及(V)覆蓋壓力傳感器管芯和其相關(guān)聯(lián)的接合線的有源區(qū)域的壓敏凝膠。引線框的至少一個(gè)引線被引線接合到(i )壓力傳感器管芯和(ii)至少另一個(gè)管芯,并且壓力傳感器管芯位于引線框的標(biāo)識(shí)的腔內(nèi)。
[0014]圖2 (A)和2 (B)分別示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的封裝半導(dǎo)體傳感器裝置200的截面?zhèn)纫晥D和俯視圖。傳感器裝置200的示例配置形成無(wú)引線型封裝,例如四方扁平無(wú)引線(QFN)封裝。注意,替代實(shí)施例不限于QFN封裝,而可實(shí)施為用于其它封裝類型,例如(不限于)球柵陣列(BGA)封裝、模塑陣列封裝(MAP)和四方扁平封裝(QFP)或其它引線封裝。
[0015]傳感器裝置200包括安裝到(例如,物理附接和電耦合至)預(yù)模制引線框206的壓力傳感器管芯202和ASIC管芯204、以及安裝到ASIC管芯204的加速度感測(cè)管芯208。壓力傳感器管芯(又稱P-單元)202被設(shè)計(jì)以感測(cè)環(huán)境大氣壓力,而加速度感測(cè)管芯(又稱為G-單元)208被設(shè)計(jì)以取決于特定實(shí)現(xiàn)而感測(cè)一個(gè)、兩個(gè)或所有三個(gè)軸的重力或加速度。通過(guò)例如控制這兩個(gè)傳感器管芯的操作以及處理這兩個(gè)傳感器管芯生成的信號(hào),ASIC管芯204充當(dāng)P-單元202和G-單元208的主控制單元(MCU)。ASIC管芯204在本發(fā)明中被同義地稱為MCU204。注意,在一些實(shí)施例中,ASIC管芯204可以實(shí)現(xiàn)MCU和一個(gè)或多個(gè)其它傳感器的功能,例如一個(gè)加速度感測(cè)G-單元,其中在后一種情況下,G-單元208可以被省略。
[0016]預(yù)模制引線框206包括嵌入在電絕緣模塑化合物212中的導(dǎo)電引線210。引線210可以由銅、銅合金、鍍銅鐵/鎳合金、鍍鋁等等形成。通常,銅引線首先被預(yù)鍍鎳基體層,隨后是鈀中間層,最后是非常薄的金上層。模塑化合物212可以是環(huán)氧樹(shù)脂或其它合適的材料。
[0017]傳統(tǒng)的電絕緣管芯附著粘合劑224可以被用于將(i )P_單元202和MCU 204附接于引線框206以及將(ii)G-208單元附接于MCU 204。本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解到合適的替代手段,例如管芯附著膠帶,可以被用于附接一些或所有管芯。P-單元202、MCU 204和G-單元208是半導(dǎo)體傳感器裝置的眾所周知的組件,因此它們的詳細(xì)描述對(duì)于完整理解本公開(kāi)不是必需的。
[0018]P-單元202和MCU 204之間的電互連是通過(guò)使用合適的已知的引線接合工藝和合適的已知的引線接合設(shè)備引線接合在(i)在P-單元202和MCU 204上的接合盤和(ii)引線210A之間的相應(yīng)的相關(guān)接合線214由經(jīng)由引線框206的一個(gè)或多個(gè)共享引線210A提供的。類似地,MCU 204和G-208單元之間的電互連是由MCU 204上的其它接合盤和G-208單元上的接合盤之間的引線接合提供的。而且,MCU 204和外界之間的電互連是通過(guò)引線接合在MCU 204上的其它盤和引線21B之間的接合線214經(jīng)由引線框206的一個(gè)或多個(gè)引線210B提供的。接合線214由例如鋁、金或銅的導(dǎo)電材料形成,并且可以被涂層或未涂層。注意,在替代設(shè)計(jì)中,G-單元208可以使用替代或除了引線接合外的合適觸發(fā)、焊料凸點(diǎn)技術(shù)電連接到MCU 204。
[0019]MCU 204、G-208單元以及其相關(guān)聯(lián)的接合線214被封裝在合適的模塑化合物216中。如本領(lǐng)域已知的,該模塑化合物可以是塑料、環(huán)氧樹(shù)脂、硅填充樹(shù)脂、陶瓷、無(wú)鹵化物材料等等,或它們的組合。
[0020]例如基于硅的凝膠的壓敏凝膠材料218沉積在P-單元214及其相關(guān)聯(lián)的接合線214上,從而填充在P-單元214周圍的模塑化合物216中形成的大部分凹口。注意,在替代實(shí)現(xiàn)中,較少的凝膠材料218可以被應(yīng)用于凹口內(nèi),只要P-單元214的壓敏有源區(qū)域(通常在頂部)和其相關(guān)聯(lián)的接合線被凝膠覆蓋。壓敏凝膠材料218使周圍大氣中的壓力達(dá)到P-單元202的有源區(qū)域,同時(shí)保護(hù)P-單元202及其相關(guān)聯(lián)的接合線214 (i)在封裝期間免受機(jī)械損傷以及(ii)在使用時(shí)免受環(huán)境損傷(例如,污染和/或腐蝕)。合適的壓敏凝膠材料 218 的例子可從 Dow Corning Corporat1n of Midland, Michigan 獲得。如本領(lǐng)域已知的,凝膠材料可以無(wú)需常規(guī)分配機(jī)的噴嘴。
[0021]具有開(kāi)口或通氣孔222的蓋子220被安裝到凝膠覆蓋的P-單元202上,從而緊密地裝配到在模塑化合物216中形成的座,從而給P-單元提供保護(hù)罩。通氣孔222允許周圍大氣壓力緊接在傳感器裝置200以外,以到達(dá)(i)壓敏凝膠材料218并穿過(guò)(ii )P-202單元的有源區(qū)域。雖然在圖2中被示為在中心,通風(fēng)孔222可以位于蓋子220區(qū)域內(nèi)的任何地方。通風(fēng)孔222可以通過(guò)例如鉆孔或沖孔的合適制作工藝在蓋子中(預(yù))形成。
[0022]蓋子220由例如不銹鋼、電鍍金屬或聚合物的耐用和硬材料形成,以便P-單元202被保護(hù)。蓋子220的尺寸和形狀取決于安裝到蓋子底下的引線框的P-單元202的大小和形狀。因此,根據(jù)實(shí)施方式,蓋子可能具有任何合適的形狀,例如圓形、正方形或矩形。
[0023]傳感器裝置200的制作成本可以比可比較傳感器裝置,像那些基于圖1的傳感器裝置100的常規(guī)設(shè)計(jì)的成本小,因?yàn)閭鞲衅餮b置200可以用較小的蓋子并且用較少的壓力敏感膠來(lái)制作。
[0024]圖3-圖7圖示了制作圖2的傳感器裝置200的一種可能工藝。
[0025]具體地,圖3(A)、3 (B)和3 (C)分別示出了具有嵌入在電絕緣模塑化合物212內(nèi)的導(dǎo)電引線210的預(yù)模制引線框206的截面?zhèn)纫晥D、頂部平面圖以及三維(3D)透視圖。
[0026]引線框206也具有淺凹口 302以用于接收?qǐng)D2的P-單元202。凹口 302的目的是為了防止管芯附著材料(例如,圖2的224)不流出到引線210的引線接合區(qū)域。
[0027]圖4㈧和4(B)分別示出了( i )安裝到并且引線接合到圖3的引線框206的P-單元202和MCU 204以及(ii)安裝到并且引線接合到MCU 204的G-208單元的截面?zhèn)纫晥D、頂部平面圖。注意,所有P-單元202、MCU 204和G-204單元的附接或管芯接合可以在單個(gè)接合工藝步驟中實(shí)現(xiàn),其中該工藝步驟包括固化環(huán)氧樹(shù)脂或用于通過(guò)固化循環(huán)(例如,包括加熱和/或UV照射)在單程中安裝所有這些管芯的其它物質(zhì)(例如,管芯附接膠帶)。而且,(i ) P-單元202和MCU 204可以被電連接到引線框206以及(ii)G_208單元通過(guò)引線接合循環(huán)(或在單引線接合工藝步驟中)可以在單程中被電連接到MCU 204。
[0028]圖5 (A)和圖5⑶分別示出了具有放置在P-單元202上的模具銷502的圖4的子裝配的截面?zhèn)纫晥D和局部X-射線頂部平面圖。模具銷502包括:(i)限定容納P-單元202及其相關(guān)聯(lián)的接合線214的腔506的下部部分504和(ii )上部部分508,其外尺寸比下部部分504的外形尺寸稍大。在圖5(B)中,標(biāo)記為504的輪廓表示位于引線框206上的模具銷502的下部部分的外圍。注意,較大的上部部分508的存在是可選的。
[0029]圖6 (A)和6⑶分別示出了在添加模塑化合物216以封裝圖5的子裝配中在由模具銷502限定的腔外面的任何東西之后的圖5的子裝配的截面?zhèn)纫晥D和局部X-射線頂部平面圖。如本領(lǐng)域已知的,一種應(yīng)用模塑化合物216的方法是使用傳統(tǒng)注塑成型機(jī)的模具嵌件。模塑材料通常作為液體聚合物被應(yīng)用,其然后被加熱以通過(guò)在UV或環(huán)境大氣中被固化以形成固體。模塑材料也可以是一種被加熱以形成施用的液體并且然后冷卻以形成固體模具的固體。隨后,烤爐被用于固化模塑材料以完成聚合物的交聯(lián)。在替代實(shí)施例中,其它封裝工藝可以被使用。模具銷502防止模塑化合物216滲入腔506內(nèi)并到達(dá)P-單元202。
[0030]在圖6所示的實(shí)施方式中,模塑復(fù)合材料216被應(yīng)用到比模具銷502的下部部分504稍高的高度,以便模塑化合物216延伸經(jīng)過(guò)模具銷502的上部部分508的底部。封裝后,模具銷502從圖6的子裝配中移除,從而在P-單元506及其相關(guān)聯(lián)的接合線214周圍的模塑化合物216中留下凹口或腔。
[0031]圖7(A)和7(B)分別示出了在移除模具銷502之后以及隨后添加壓敏凝膠材料218之后的圖6的子裝配的截面?zhèn)纫晥D和局部X-射線頂部平面圖,其中該壓敏凝膠材料覆蓋P-單元202及其相關(guān)聯(lián)的接合線214。在圖7所示的實(shí)施方式中,凝膠材料218被應(yīng)用于由模具銷502的下部部分504形成的凹口的底部較小尺寸部分的頂部的上方,使由模具銷502的上部部分508形成的凹口的頂部較大尺寸部分未填充。
[0032]再次參照?qǐng)D2,在應(yīng)用凝膠材料218之后,蓋子220被安裝到P-202單元和凝膠材料218上以形成傳感器裝置200的最后裝配。注意,模具銷502的上部部分508的外部尺寸基本上與蓋子220的相同,以便蓋子緊密地裝配到由上部部分508在模塑化合物216中形成的座內(nèi)。蓋子220最好與模塑化合物216的頂(外)表面齊平。注意,對(duì)于模具銷502不具有較大尺寸的上部部分、而僅僅具有單一尺寸部分的實(shí)施方式中,蓋子220被制作為允許它被壓配合到在P-單元202上形成的凹口內(nèi)。
[0033]引線框206的引線210的形狀,特別是引線210A的形狀,通過(guò)將管芯202、204引線接合到一個(gè)或多個(gè)共享引線210A使能P-單元202和MCU 204的間接電互連。該引線共享進(jìn)而允許模具銷502以不影響將P-單元202連接到共享引線210A的接合線214或?qū)CU204連接到相同共享引線210A的接合線214的方式被放置在P-單202上。以這種方式,與MCU 204相關(guān)聯(lián)的接合線可以由模塑化合物216封裝,同時(shí)與P-單元202相關(guān)聯(lián)的接合線可以覆蓋有凝膠材料218。這些特征使得傳感器裝置200能夠僅僅用單個(gè)管芯接合周期和僅僅單個(gè)弓I線接合周期被制作。
[0034]雖然在附圖中未示出,在實(shí)踐中,多個(gè)傳感器裝置通過(guò)使用具有二維引線框陣列的引線框板同時(shí)形成,并且然后管芯接合和引線接合步驟在陣列中的所有引線框上被執(zhí)行。類似地,所有單獨(dú)裝置也同時(shí)都用模塑化合物封裝。裝配后,例如,使用圖3-圖7中所描繪的工藝,所述多個(gè)傳感器裝置例如在涉及鋸或激光的切割分離工藝中是分離的以形成傳感器裝置200的單個(gè)實(shí)例。
[0035]如本發(fā)明所使用的,術(shù)語(yǔ)“安裝到”,例如“第一管芯被安裝到引線框”包括以下情況,即第一管芯被直接安裝到不帶有任何其它中間管芯的引線框(如圖2中的將P-單元202安裝到引線框206)以及第一管芯被直接地安裝到另一管芯,其本身直接被安裝到引線框(如圖2中的通過(guò)MCU 204將G-208單元安裝到引線框206)。注意,“安裝到”也包括以下情況,即第一管芯和引線框之間有兩個(gè)或更多個(gè)中間管芯。
[0036]雖然圖2示出了具有P-單元和G-單元的傳感器裝置200,本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解在替代實(shí)施例中G-單元和其相應(yīng)接合線可以被省略。
[0037]雖然圖2示出了 G-單元通過(guò)引線接合提供的電互聯(lián)被安裝到MCU的實(shí)施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解,這種管芯之間的電互連替選地或此外地可以由適當(dāng)?shù)挠|發(fā)管芯裝配技術(shù)提供。根據(jù)這些技術(shù),兩個(gè)半導(dǎo)體管芯通過(guò)附接于半導(dǎo)體管芯的觸發(fā)芯凸塊被電互連。觸發(fā)管芯凸塊可以包括焊料凸塊、金球、成形釘、或它們的組合。通過(guò)使用已知技術(shù),例如蒸發(fā)、電鍍、印刷、噴射、螺柱凸塊以及直接放置,凸塊可以被形成或放置在半導(dǎo)體管芯上。半導(dǎo)體管芯被快速翻動(dòng),并且凸塊與另一管芯的相應(yīng)接觸盤對(duì)齊對(duì)準(zhǔn)。
[0038]目前應(yīng)了解提供了一種改進(jìn)的封裝半導(dǎo)體傳感器裝置以及一種形成該改進(jìn)的封裝半導(dǎo)體傳感器裝置的方法。電路細(xì)節(jié)沒(méi)有公開(kāi),因?yàn)槠渲械闹R(shí)對(duì)于完整理解本公開(kāi)不是必需的。
[0039]雖然本發(fā)明通過(guò)使用相關(guān)術(shù)語(yǔ),例如,“前面”、“后面”、“頂部”、“底部”、“上面”、“下面”等等被描述,這些術(shù)語(yǔ)用于描述性的目的并且不一定用于描述永久性的相對(duì)位置。應(yīng)了解術(shù)語(yǔ)的這種用法在適當(dāng)?shù)那闆r下是可以互換的,以便本發(fā)明所描述的實(shí)施例例如能夠在其它方向而不是本發(fā)明所說(shuō)明的或在其它方面進(jìn)行操作。
[0040]除非另有說(shuō)明,使用術(shù)語(yǔ)如“第一”以及“第二”是用于任意區(qū)分這些術(shù)語(yǔ)描述的元素的。因此,這些術(shù)語(yǔ)不一定表示時(shí)間或這些元素的其它優(yōu)先次序。而且,在權(quán)利要求中所用詞語(yǔ)如“至少一個(gè)”以及“ 一個(gè)或多個(gè)”不應(yīng)該被解釋以暗示通過(guò)不定冠詞“ ”或“ 一個(gè)”引入的其它權(quán)利要求元素限定任何其它特定權(quán)利要求,即使當(dāng)同一權(quán)利要求中包括介紹性短語(yǔ)“或多個(gè)”或“至少”以及不定冠詞,例如“一”或“一個(gè)”。使用定冠詞也是如此。
[0041]雖然本發(fā)明的描述參照具體實(shí)施例,正如以下權(quán)利要求所陳述的,在不脫離本發(fā)明范圍的情況下,可以進(jìn)行各種修改以及變化。因此,說(shuō)明書(shū)以及附圖被認(rèn)為是說(shuō)明性而不是限制性的,并且所有這些修改旨在包括在本發(fā)明范圍內(nèi)。在此關(guān)于具體實(shí)施例所描述的任何好處、優(yōu)點(diǎn)或解決方案都不旨在被解釋為任何或所有權(quán)利要求的關(guān)鍵的、必需的、或本質(zhì)特征或元素。
[0042]應(yīng)了解,本發(fā)明所記載的示例方法的步驟不一定非按照所描述的順序被執(zhí)行,并且這些方法的步驟的順序應(yīng)該被理解為僅僅是示例。同樣,附加步驟可以被包括在這些方法中,而特定步驟可以被省略或合并以與本發(fā)明的各種實(shí)施例保持一致。
[0043]雖然以下方法權(quán)利要求中的元件(如果有的話)在特定序列中用相應(yīng)的標(biāo)簽被記載,除非權(quán)利要求敘述以其它方式暗示了用于執(zhí)行一些或所有這些元件的特定序列,這些兀件不一定旨在被限制為在該特定序列中被執(zhí)打。
[0044]本發(fā)明參照“實(shí)施例”意味著結(jié)合實(shí)施例所描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可以被包含在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。在說(shuō)明書(shū)中各個(gè)地方出現(xiàn)的短語(yǔ)“在一個(gè)實(shí)施例中”不一定指相同實(shí)施例,也不是單獨(dú)或替代實(shí)施例必須相互排斥其它實(shí)施例。上述情況也適用于術(shù)語(yǔ)“實(shí)施方式”。
[0045]在本申請(qǐng)中,權(quán)利要求所包含的實(shí)施例被限制于(I)說(shuō)明書(shū)所使能的以及(2)對(duì)應(yīng)于法定主題的實(shí)施例。非使能實(shí)施例以及對(duì)應(yīng)于非法定主題的實(shí)施例被明確地不要求保護(hù),即使它們?cè)跈?quán)利要求的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體傳感器裝置,包括: 具有多個(gè)引線和至少第一和第二管芯標(biāo)識(shí)的預(yù)模制引線框,其中所述第一管芯標(biāo)識(shí)具有形成于其中的腔; 附接于所述第一管芯標(biāo)識(shí)的所述腔內(nèi)的壓力傳感器管芯,以及被安裝到第二管芯標(biāo)識(shí)的至少一個(gè)其它管芯; 將所述壓力傳感器管芯和所述引線框的引線中的第一引線電互連的第一接合線,以及將所述至少一個(gè)其它管芯和所述引線框的引線中的第二引線電互連的第二接合線; 封裝所述至少一個(gè)其它管芯和所述第二接合線的模塑化合物; 覆蓋所述壓力傳感器管芯的有源區(qū)域以及所述第一接合線的壓敏凝膠;以及安裝在所述壓力傳感器管芯上的蓋,其中所述蓋具有將覆蓋所述壓力傳感器管芯的有源區(qū)域的凝膠暴露到在所述傳感器裝置之外的周圍大氣壓力的孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置,其中所述引線框的至少一個(gè)引線被引線接合到所述壓力傳感器管芯和所述至少一個(gè)其它管芯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置,其中所述蓋適配到在所述模塑化合物中形成的座。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置,其中所述至少一個(gè)其它管芯包括主控制單元(MCU)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的傳感器裝置,還包括被安裝到ASIC管芯的加速度傳感器管芯,其中所述加速度傳感器管芯通過(guò)第三接合線被電連接到所述MCU。
6.一種裝配半導(dǎo)體傳感器裝置的方法,所述方法包括: 提供具有第一管芯標(biāo)識(shí)和第二管芯標(biāo)識(shí)的預(yù)模制引線框,其中所述第一管芯標(biāo)識(shí)具有形成于其中的腔; 將所述第一管芯標(biāo)識(shí)的所述腔內(nèi)的壓力傳感器管芯和主控制單元管芯(MCU)管芯接合到所述第二管芯標(biāo)識(shí)的表面,其中所述壓力傳感器管芯和所述MCU的管芯接合在單程中完成; 通過(guò)第一接合線將所述壓力傳感器管芯和所述引線框的第一引線電連接,以及通過(guò)第二接合線將所述MCU和所述引線框的第二引線電連接; 將模具銷放置在所述壓力傳感器管芯和所述第一接合線上; 用模塑化合物封裝所述MCU和所述第二接合線; 移除所述模具銷,由此形成在所述模塑化合物中圍繞所述壓力傳感器管芯的凹口 ;以及 將壓敏凝膠應(yīng)用于所述凹口以覆蓋所述壓力傳感器管芯的有源區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,還包括: 在所述凝膠覆蓋的壓力傳感器管芯上安裝蓋,其中所述蓋具有將所述壓力傳感器管芯的凝膠覆蓋的有源區(qū)域暴露到在所述傳感器裝置之外的周圍大氣壓力的孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,其中所述蓋被安裝到所述模塑化合物中的凹口內(nèi),使得所述蓋的頂面與所述模塑化合物的頂面齊平。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,還包括安裝加速計(jì)管芯到所述MCU的表面以及通過(guò)第三接合線將所述加速計(jì)管芯和所述MCU電連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其中所述模具銷包括具有外部尺寸并且限定腔的下部部分和具有比所述下部部分的所述外部尺寸大的外部尺寸的上部部分;以及 所述封裝步驟包括將所述模塑化合物應(yīng)用于比所述模具銷的所述下部部分高的水平,使得所述上部部分在所述模塑化合物中形成被配置為緊密地容納所述蓋的座。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其中所述第一引線中的至少一個(gè)是與所述第二引線中的一個(gè)相同的引線。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,還包括: 將所述傳感器裝置從與所述傳感器裝置同時(shí)裝配的所述傳感器裝置的一個(gè)或多個(gè)其它實(shí)例分離開(kāi)。
【文檔編號(hào)】H01L23/495GK104425426SQ201410421608
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月25日
【發(fā)明者】饒開(kāi)運(yùn), 尤寶琳, 馮志成, 納瓦斯·可汗·奧拉蒂·卡蘭達(dá)爾, 陳蘭珠 申請(qǐng)人:飛思卡爾半導(dǎo)體公司
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