[发明专利]通过感测管芯设计实现过度力控制

说明书

本发明公开了一种感测管芯，该感测管芯包括具有感测膜片的芯片、由膜片支撑的一个或多个感测元件、由芯片的第一侧面支撑的一个或多个接合焊盘、设置在芯片的第一侧面上的结构框架、以及延伸穿过结构框架的一个或多个电触点。一个或多个接合焊盘中的每一者电耦合到一个或多个感测元件中的至少一者。结构框架至少部分地围绕膜片设置，并且一个或多个电触点电耦合到一个或多个接合焊盘。

相关申请的交叉引用

本申请要求Richard Wade等人提交于2016年8月30日的名称为“通过感测管芯设计实现过度力控制(Overforce Control Through Sense Die Design)”的美国专利申请序列号15/251，384的优先权，该美国专利申请以引用方式并入本文，就如同将其全文复制在此一样。

关于联邦政府资助的研究或开发的声明

不适用。

缩微平片附件的引用

不适用。

背景技术

力传感器可用于测量力或压力。可使用各种设计，这些设计可依赖于部件的位移来测量力的存在和/或传感器上存在的力的量。力传感器可经历高于其所设计的操作范围的力(例如，过度力情况)，这可导致力传感器损坏。

发明内容

在一个实施方案中，感测管芯包括具有感测膜片的芯片、由该膜片支撑的一个或多个感测元件、由芯片的第一侧面支撑的一个或多个接合焊盘、设置在芯片的第一侧面上的结构框架、以及延伸穿过结构框架的一个或多个电触点。一个或多个接合焊盘中的每一者电耦合到一个或多个感测元件中的至少一者。结构框架至少部分地围绕膜片设置，并且所述一个或多个电触点电耦合到一个或多个接合焊盘。

在一个实施方案中，制造感测管芯的方法包括提供包括多个感测管芯的晶片；将结构框架材料设置在晶片上，其中结构框架材料具有高度；在每个感测管芯的每个膜片周围形成结构框架；以及切割晶片以形成包括单个膜片的一个或多个感测管芯。所述多个感测管芯中的每个感测管芯包括其上形成有膜片的芯片。

在一个实施方案中，感测管芯包括具有感测膜片的芯片、设置在芯片的第一侧面上的结构框架以及衬底。芯片包括第一侧面和第二侧面，并且结构框架至少部分地围绕膜片设置。芯片耦合到衬底，并且结构框架与衬底的表面接触。芯片的第一侧面上的膜片的表面与面向膜片的衬底的表面之间的高度由结构框架的高度确定。

根据以下具体实施方式并结合附图和权利要求，将更清楚地理解这些特征和其他特征。

附图说明

为了更完整地理解本公开，现在结合附图和具体实施方式参考以下简要描述，其中类似的附图标号表示类似的部分。

图1是感测管芯的实施方案的示意性剖视图。

图2是根据一个实施方案的感测管芯的示意性顶视图，其中结构框架以虚线示出。

图3是根据一个实施方案的感测管芯的另一个示意性顶视图。

图4是以惠斯登电桥构型示出的电阻元件的实施方案的示意性电路图。

图5是根据一个实施方案的设置在衬底上的感测管芯的示意性剖视图。

图6是根据一个实施方案的包括多个感测管芯的晶片的示意性顶视图。

具体实施方式

首先应当理解，尽管以下示出了一个或多个实施方案的示例性实施方式，但是可以使用任何数量的技术(无论是当前己知的还是尚不存在的技术)来实现所公开的系统和方法。本公开决不应当限于下文所示的示例性实施方式、附图和技术，而是可以在所附权利要求书的范围及其等同物的全部范围内进行修改。