[发明专利]一种用于多个个体的芯片的晶片级封装的方法和系统

说明书

本申请是中国专利申请200410086332.2的分案申请。

技术领域

本发明一般地涉及产品制造。具体而言，本发明提供了用于将透明罩气密地接合到半导体衬底的一种方法和结构。仅作为示例，本发明被应用于被气密地接合到包含了微机电系统的半导体晶片的透明玻璃罩。该方法和结构可以被应用于显示技术以及，例如电荷耦合显示照相阵列和红外阵列。

背景技术

硅集成电路的封装已经达到了一个较高的成熟水平。图1图示了传统硅集成电路封装件的简化示图。硅集成电路管芯110被安装在具有球栅阵列120的基座115上。线接合125被连接(attach)至硅管芯110以提供至基座115的电连接。一般地，硅管芯110和线接合125被用塑料包封物130包封。得到的封装件坚固耐用而且便宜。

图1所图示的封装件在应用中存在几个缺点，这些缺点通常需要更多的硅集成电路的电操作。这种应用的一个示例就是从微镜阵列或者其它微机电系统(MEMS)结构的光反射。例如，这些应用一般需要用光能量照射硅集成电路的顶部并然后以高效率从硅集成电路的顶部反射光能量的能力。塑料包封物的光学特性，包括透明度不足、折射率不均一以及表面粗糙度，使得这些封装件不适合用于这样的应用。另外，很多MEMS经常需要位于硅集成电路的表面上方的开放空间，以使得微机电结构能够沿平行于MEMS平面的方向以及垂直于MEMS的平面的方向移动。因此，塑料包封物与集成电路表面的物理接触使得该封装件不适合于很多MEMS应用。

发明内容

本发明一般地涉及产品制造。具体而言，本发明提供了气密地将透明罩接合到半导体衬底上的方法和结构。仅作为示例，本发明被应用于被气密地接合到半导体晶片上的透明玻璃罩，所述半导体晶片包含微机电系统。该方法和结构可以应用于显示技术以及，例如电荷耦合显示照相阵列和红外阵列。

在根据本发明的具体实施例中，提供了一种用于晶片级密封多个个体芯片的方法，该方法包括：提供衬底，所述衬底包括多个个体芯片，所述个体芯片以空间方式被布置成第一阵列；提供预定厚度的盖衬底，所述盖衬底包括：多个凹入区域，具有小于所述预定厚度的高度，所述高度大于所述个体芯片的高度，其中所述凹入区域以空间方式布置成与所述第一阵列对应的第二阵列；以及围绕所述凹入区域的支座区域，所述支座区域具有接合表面；以及将所述接合表面接合到所述衬底，以形成密封界面，其中所述密封界面被构造成包围每个所述个体芯片并单独地将每个所述个体芯片密封在所述凹入区域中的一个内。

在替代的具体实施例中，本发明提供了一种用于多个个体芯片的晶片级封装的系统，所述系统包括衬底，其包括多个个体芯片；所述个体芯片以空间方式被布置成第一阵列。该系统还包括预定厚度的盖衬底，其包括：多个凹入区域，具有小于所述预定厚度的高度，所述高度大于所述个体芯片的高度，其中所述凹入区域以空间方式布置成与所述第一阵列对应的第二阵列；以及围绕所述凹入区域的支座区域，所述支座区域具有接合表面。该系统还包括所述接合表面和所述衬底之间的密封界面，其中所述密封界面被构造成包围每个所述个体芯片并单独地将每个所述个体芯片密封在所述凹入区域中的一个内。

通过结合附图阅读以下详细描述，本领域的技术人员可以明白本发明的这些以及其它目的和特征，以及实现它们的方式，并且本发明被最好地理解。

附图说明

图1是传统硅集成电路封装件的简化示图。

图2是传统的气密密封的透明集成电路封装件的简化示图。

图3A-3D是根据本发明实施例的晶片级气密密封封装件的简化示图。

图4A和4B是由两个透明部件形成的根据本发明实施例的透明构件的简化示图。

图5A是根据本发明实施例的透明构件和衬底在气密密封时的简化俯视图。

图5B是根据本发明替代的实施例的四个透明构件和衬底在气密密封时的简化示图。

图6是根据本发明实施例的在气密密封之后的单个微镜芯片的简化示图。

图7是根据本发明实施例的包括了气密密封的管芯的管芯级封装件的简化示图。

图8是图示了根据本发明实施例的反射系统的操作的简化示图。

具体实施方式

根据本发明，提供用于产品制造的技术。具体而言，本发明提供了用于气密密封产品封装件的方法和系统。仅作为示例，本发明被应用于光学微镜封装件的气密密封。该方法和系统可以被应用于传感器技术以及需要气密封装的其它MEMS器件。