[发明专利]半导体传感器器件的封装及其方法

说明书

技术领域

本公开通常涉及半导体器件，更具体地说，涉及半导体传感器器件的封装。

背景技术

在封装过程中，使用凝胶材料，特别是硅凝胶以用于微机电系统（MEMS）、传感器以及致动器的封装。凝胶常常必须具有非常低的模量以使MEMS、传感器或致动器元件上的热机械应力最小化。终端产品的应用环境可能需要抗机械应力。例如，胎压侦测系统（TPMS）受高的旋转速率和旋转带来的应力的影响。离心应力会导致期望用于低热机械应力的非常软的凝胶移动，或使其从施加的原始区域流出并且固化，这就有可能降低TPMS的可靠性。因此，使用具有比从最小化热机械应力的角度来看所期望的模量高的模量的凝胶，以在离心测试期间或应用环境中抵制移动或流动。较高模量的凝胶可以给封装中的导线接合带来应力，这会导致在温度周期测试和操作环境中的导线断裂。此外，增加的模量会影响凝胶与其相接触的MEMS、传感器或致动器元件的性能。因此，当选择用于具有导线接合的包封的器件中的凝胶的时候，要考虑两个冲突的标准。

发明内容

根据本公开一个方面，提供了一种压力传感器（100），包括：具有腔（200）的第一外壳（102）；附接于所述腔的底部的压力感测器件（106）；位于所述压力感测器件之上的凝胶层（208）；以及与所述凝胶接触以减少所述凝胶的移动的障体（110、302、502、702、1002）。

根据本公开另一方面，提供了一种压力传感器（100），包括：具有腔（9200）的第一外壳；附接于所述腔的底部的压力感测器件（106）；位于所述压力感测器件之上并位于所述腔内的低模量凝胶层（208）；以及缓和装置，用于缓和在所述压力传感器的加速期间所述凝胶的移动。

根据本公开再一方面，提供了一种方法，包括：在腔（200）内形成压力感测器件（106）；在所述压力感测器件之上形成凝胶层（208），以及使所述凝胶与障体接触，所述障体包括下列中的一个：位于所述凝胶的顶面上的结构（110、302、502）以及延伸在所述凝胶的顶面下方的结构（702、1002）。

附图说明

本公开的实施例通过举例的方式说明，并且其不受附图限制，在附图中相同的参考符号表示类似的元素。附图中的元素出于简单清晰的目的示出，而不必按比例绘制。

图1是根据本公开的传感器器件的一个实施例的俯视图。

图2是图1的传感器器件的截面图。

图3是根据本公开的传感器器件的另一个实施例的俯视图。

图4是图3的传感器器件的截面图。

图5是根据本公开的传感器器件的另一个实施例的俯视图。

图6是图5的传感器器件的截面图。

图7是根据本公开的传感器器件的另一个实施例的俯视图。

图8是图7的传感器器件的截面图。

图9是根据本公开的传感器器件的另一个实施例的截面图。

图10是根据本公开的传感器器件的另一个实施例的俯视图。

图11是图10的传感器器件的截面图。

具体实施方式

公开了器件和方法的若干实施例，其包括在MEMS、传感器或致动器产品的组件的包封阶段期间以低模量凝胶的结构特征。在包括了组件之间的导线接合的腔中使用非常低模量的凝胶，允许导线在应力测试期间或在操作环境中基本上以很小的对阻力或对导线的应力穿过凝胶。该（一个或多个）结构特征减少了凝胶的移动，并且可以采取以下形式：极细的网格织物、随机矩阵纤维垫、预制膜、柱、障体和/或其它结构。该结构特征可以被集成到在器件的外壳中的盖或腔中，或者，在该腔被用低模量凝胶包封剂部分填充之前或之后被放置在外壳腔中。

图1是根据本公开的传感器器件100的一个实施例的俯视图。传感器器件100包括四方扁平无引线（QFN）封装外壳102、控制器104、压力感测器件106、运动传感器108以及织物110。图2是示出了图1的传感器器件100的进一步细节的截面图，包括具有气孔204的盖202、包括气隙206和用于凝胶208的区域的腔200、金属基底210、具有围绕金属基底210的腿218的模制基底212、以及在外壳102的下外缘处的导电引线220、221。