[发明专利]压力传感器装置及装配方法

说明书

技术领域

本发明通常涉及半导体传感器装置，更具体地涉及一种装配半导体压力传感器装置的方法。

背景技术

例如压力传感器的半导体传感器装置是众所周知的。这种装置使用半导体压力传感器管芯。这些管芯在封装期间易受机械损伤并且在使用时易受环境损伤，因此它们必须小心地进行封装。此外，例如压电电阻传感器(PRT)和参数化布局单元(P-单元)的压力传感器管芯不允许全封装，因为这会妨碍其功能。

图1A示出了具有金属盖子104的传统封装半导体传感器装置100的截面图。图1B示出了部分装配的传感器装置100的透视图以及图1C示出了盖子104的透视图。

如图1所示，压力传感器管芯(P-单元)106、加速度感测管芯(G-单元)108和主控制单元管芯(MCU)110被安装到引线框标识112，通过接合线(未示出)被电连接到引线框引线118，并覆盖有一种压敏凝胶114，该凝胶使周围大气的压力能够到达P-单元106的正面的压敏有源区域，同时保护所有管芯106、108、110以及接合线在封装期间免受机械损伤并且在使用时免受环境损伤(例如，污染和/或腐蚀)。整个管芯/衬底装配部件被封装在模塑化合物102中并被盖子104覆盖，该盖子具有将凝胶覆盖的P-单元106暴露到在传感器装置100之外的周围大气压力的通气孔116。

传感器装置100的一个问题是由于使用预模制引线框、金属盖子104和大容量压敏凝胶114而造成的高生产成本。因此，具有更加经济的方式来封装半导体传感器装置中的管芯将是有利的。

附图说明

本公开的实施例通过示例的方式图示并不被附图所限制，在附图中类似的参考符号表示相同的元素。附图中的元素为了简便以及清晰被图示，不一定按比例绘制。例如，清晰起见，层和区域的厚度可以被夸大。

图1示出了具有金属盖子的传统封装半导体传感器装置；

图2示出了根据本发明的实施例的半导体传感器装置；以及

图3-图7图示了装配图2的传感器装置的方法。

具体实施方式

本公开的详细说明性实施例在本发明被公开。然而，出于描述本公开的示例实施例，本发明公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的。本公开的实施例可以体现在多种替代形式，并且不应被解释为仅限于本发明所陈述的实施例。而且，本发明所使用的术语仅用于描述特定实施例，而不旨在限制本公开的示例实施例。

正如本发明所使用的，单数形式一、一个和“所述”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确说明。还应了解，术语“包含”、“具有”、“包括”指定了所陈述特征、步骤或组件，但不排除一个或多个其它特征、步骤或组件。还应注意，在一些替代实现中，提到的功能/动作可能与附图中说明的顺序不同地发生。例如，连续示出的两个附图实际上可以基本上同时执行，或者有时可能以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能/动作。

本公开的一个实施例是一种用于制作半导体传感器装置的方法，以及另一个实施例是所得到的半导体传感器装置。至少两个管芯被管芯接合到引线框，包括(i)具有压敏有源区域的压力传感器和(ii)至少另一个管芯。所述至少两个管芯通过使用接合线被引线接合到引线框的相应引线。模具销被放置在压力传感器管芯和其接合线上。模塑化合物被应用以封装至少另一个管芯和其接合线。模具销被移除，从而在压力传感器管芯和其接合线周围的模塑化合物中留下凹口。压敏凝胶被应用于凹口以覆盖压力传感器管芯和其接合线的有源区域。

本公开的另一个实施例是一种半导体传感器装置，包括：(i)预模制的引线框，(ⅱ)包括被安装到引线框的压力传感器管芯和至少另一个管芯的两个或更多个芯片，(ⅲ)将两个或更多个管芯和引线框电互连的接合线，(ⅳ)封装至少另一个管芯和其相关的接合线的模塑化合物，以及(v)覆盖压力传感器管芯和其相关联的接合线的有源区域的压敏凝胶。引线框的至少一个引线被引线接合到(ⅰ)压力传感器管芯和(ii)至少另一个管芯，并且压力传感器管芯位于引线框的标识的腔内。

图2(A)和2(B)分别示出了根据本公开的实施例的封装半导体传感器装置200的截面侧视图和俯视图。传感器装置200的示例配置形成无引线型封装，例如四方扁平无引线(QFN)封装。注意，替代实施例不限于QFN封装，而可实施为用于其它封装类型，例如(不限于)球栅阵列(BGA)封装、模塑阵列封装(MAP)和四方扁平封装(QFP)或其它引线封装。