專利名稱：用于裝配半導(dǎo)體芯片的方法及相應(yīng)的半導(dǎo)體芯片裝置的制作方法
現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明涉及用于裝配半導(dǎo)體芯片的方法及相應(yīng)的半導(dǎo)體芯片裝置。
盡管本發(fā)明可應(yīng)用于任意的半導(dǎo)體芯片裝置上，但僅參照具有壓力傳感器的一個微機(jī)械半導(dǎo)體芯片裝置來說明本發(fā)明及以其作為礎(chǔ)的問題。
由DE 102 004 011 203公開了用于裝配半導(dǎo)體芯片的方法及相應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的方法的各個例子，以下將詳細(xì)描述其中的三個例子。
圖7表示用于裝配半導(dǎo)體芯片的方法及相應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的第一例的橫截面。
圖7中標(biāo)號100表示一個TO8管座，它例如由科伐合金制成。標(biāo)號5是一個具有壓阻的變換元件51的微機(jī)械硅壓力傳感器芯片，這些變換元件被設(shè)置在一個膜片55上。為了制造膜片55在相關(guān)的硅壓力傳感器芯片5的背面設(shè)置一個空腔58，例如通過各向異性的蝕刻及例如使用KOH或TMAH。變換地，膜片55也可通過溝槽蝕刻來制造。
傳感器芯片5可由具有壓敏電阻的一個純電阻橋組成或與一個求值電路組合，該求值電路與壓敏電阻一起在一個半導(dǎo)體工序中集成。一個由含鈉的玻璃組成的玻璃管座140被陽極化地接合在芯片5的背面，該玻璃管座用于減小由焊劑或粘劑70引起的機(jī)械應(yīng)力，借助該焊劑或粘劑在TO8管座100上裝配玻璃管座140。圖7中的標(biāo)號53表示一個未詳細(xì)表示的集成電路52的鍵合焊盤，它通過一個壓焊絲60與一個電連接裝置130相連接，該連接裝置又通過一個絕緣層131與TO8管座100絕緣。玻璃管座140具有一個透孔141，該透孔使空腔58通過TO8管座100的透孔101及裝配在其上的連接裝置120與外部具有的壓力P相連通。圖7中所示的結(jié)構(gòu)通常還與一個未示出的金屬帽密閉地密封焊接。
但這種結(jié)構(gòu)具有其缺點(diǎn)，即在密閉地封閉傳感器芯片5時(shí)該結(jié)構(gòu)繁瑣及經(jīng)常出現(xiàn)問題，例如由于未密封的焊縫等引起的問題。因?yàn)門O8殼體與硅具有不同的溫度膨脹系數(shù)，因此在溫度改變時(shí)形成機(jī)械應(yīng)力，它會作為干擾信號被壓敏電阻測量出。
圖8表示用于裝配半導(dǎo)體芯片的方法及相應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的第二例的橫截面。
該第二例考慮，將傳感器芯片5通過一個不具有透孔的玻璃管座140’粘接到一個由陶瓷或塑料作的襯底1上并且為了保護(hù)它免受環(huán)境影響用凝膠2來作鈍化。此外在襯底1上在芯片裝置的上方設(shè)有一個保護(hù)帽13，該保護(hù)帽具有一個用于待施加的壓力P的透孔15。并且在該例中玻璃管座140’不具有透孔，因?yàn)閴毫從另一側(cè)來施加。
在使用這種凝膠2時(shí)最大壓力不利地由凝膠2來確定，因?yàn)闅怏w擴(kuò)散到凝膠2中并在突然的壓力下降時(shí)在凝膠2中形成氣泡，這將破壞凝膠2。
圖9表示用于裝配半導(dǎo)體芯片的方法及相應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的第三例的橫截面。
在該例中傳感器芯片5’是一個表面微機(jī)械的傳感器芯片，它例如可根據(jù)在DE 100 32 579 A1中所述的方法來制造及具有一個在膜片區(qū)域55’上面的組合的空腔58’。
為了裝配，傳感器芯片5’的鍵合焊盤53在一個裝配區(qū)域中借助焊接連接或粘接連接、例如借助小焊珠26被焊接在(未示出的)襯底鍵合焊盤上，該襯底是一個由塑料制成的預(yù)先模制殼體10的一部分，由該預(yù)先模制殼體從側(cè)面伸出一個整體成型到殼體中的引出框8。預(yù)先模制殼體10具有一個凹槽11，傳感器芯片5以倒裝芯片技術(shù)(Flip-Chip-Technik)懸置地裝配在該凹槽旁邊。
在傳感器芯片5的裝配區(qū)域中，引出框8的接觸區(qū)域的最小間距通常大于在傳感器芯片5上鍵合焊盤53的最小間距。但因?yàn)樵趥鞲衅餍酒?上僅需要少量的鍵合焊盤53，例如用于惠斯登測量電橋端子的四個鍵合焊盤，所以這些鍵合焊盤可以彼此被盡可能遠(yuǎn)地布置。
裝配區(qū)域還具有一個由絕緣的塑料材料作的底填料28，其中位于裝配區(qū)域與膜片區(qū)域55’之間的凹槽11的邊緣K可用作裝配工序中底填料28的斷開邊緣。該斷開邊緣K用于使底填料28不能達(dá)到膜片區(qū)域55’中或其下面。傳感器芯片5’的膜片區(qū)域55’由此側(cè)面地伸出在條狀裝配區(qū)域的旁邊，以使得壓力介質(zhì)可不受干擾地達(dá)到膜片區(qū)域55’上。
在膜片區(qū)域55’中傳感器芯片5’在表面上由一個(未示出的)層、例如氮化物層鈍化，它起到可靠的防介質(zhì)的保護(hù)作用。在裝配區(qū)域中傳感器芯片5’通過底填料28被保護(hù)以防腐蝕。
最后預(yù)先模制殼體10具有一個環(huán)形的側(cè)壁區(qū)域10a，在它的上側(cè)面設(shè)置有一個蓋20’，此蓋具有用于待施加的壓力P的透孔15b。由于事實(shí)上傳感器芯片5’通過倒裝芯片法裝配在周圍區(qū)域的與裝配區(qū)域相對的一側(cè)上而與預(yù)先模制殼體10的表面隔開，可以保證所施加的壓力P無問題地傳遞到膜片區(qū)域55上。
此外，蓋20’具有一個壓力接管21，其中在透孔15b中可裝入一個可選用的過濾器，該過濾器可防止顆?；蛞簯B(tài)介質(zhì)到達(dá)傳感器封裝的內(nèi)部。因此例如可防止水的侵入，水在結(jié)冰時(shí)會擠壓傳感器芯片5’并由此可損壞它。
在該例中可完全取消根據(jù)圖7或8的玻璃管座140，140’，它們在制造時(shí)導(dǎo)致成本的增高，因?yàn)楸砻嫖C(jī)械的傳感器芯片5’。在條狀裝配區(qū)域旁邊側(cè)向的伸出能使由硅以及與小焊珠26及底填料28的連接部分的不同溫度膨脹系數(shù)形成的應(yīng)力下降。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)作為本發(fā)明基礎(chǔ)的構(gòu)思在于在一個設(shè)有凹槽的襯底上借助倒裝芯片裝配技術(shù)的半導(dǎo)體芯片、尤其是表面微機(jī)械(OMM)壓差傳感器芯片的懸置結(jié)構(gòu)方式，其中通過側(cè)面的懸置來設(shè)置半導(dǎo)體芯片的機(jī)械去耦合。
根據(jù)本發(fā)明的具有權(quán)利要求1的特征的用于半導(dǎo)體芯片的裝配方法及根據(jù)權(quán)利要求8的相應(yīng)半導(dǎo)體芯片裝置相對公知的解決方案具有其優(yōu)點(diǎn)，即可實(shí)現(xiàn)一種簡單的、成本上有利的及應(yīng)力不敏感的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的主題具有的另一優(yōu)點(diǎn)是，相對于無第二壓力連接的絕對壓力傳感器，除了一個用于開設(shè)一個至空腔的進(jìn)入開口的附加的短的硅溝槽步驟外不需要其它的工藝步驟，這使根據(jù)本發(fā)明的方法可在成本上有利地實(shí)施。用于開設(shè)第二壓力入口的蝕刻步驟無需通過整個傳感器進(jìn)行，而僅需通過膜片的一個小的厚度，這導(dǎo)致一個短的蝕刻過程。
膜片空腔到壓力連接孔的連接通道可能由介質(zhì)中顆粒的堵塞可通過大面積的細(xì)網(wǎng)孔柵格來防止。根據(jù)本發(fā)明的傳感器類型具有非?？菇橘|(zhì)影響的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)通過底填料來保護(hù)電端子、例如由鋁制的電端子。得到僅由硅或氮化硅(鈍化層)構(gòu)成的表面，壓力介質(zhì)可到達(dá)其上。不需要用凝膠來鈍化芯片電端子(鍵合焊盤)可制造單晶硅膜片，它的特別的優(yōu)點(diǎn)是高的機(jī)械強(qiáng)度以及其中摻雜的壓敏電阻的高K系數(shù)。
通過在半導(dǎo)體芯片和襯底上的連接焊劑，由于焊劑的表面應(yīng)力使半導(dǎo)體芯片定位。當(dāng)在芯片和襯底上的兩個接觸面之間的焊劑具有最小的表面時(shí)，達(dá)到能效最有利的狀態(tài)。當(dāng)兩個面直接上下布置時(shí)可達(dá)到該狀態(tài)。由此壓力進(jìn)入孔可借助該自調(diào)整精確地被調(diào)整到芯片端子上。由此即使很小的結(jié)構(gòu)也可被精確地定位。
現(xiàn)有的制造過程可大部分被保留，例如用于傳感器部分和/或求值電路部分或用于傳感器殼體部分的制造半導(dǎo)體工藝可被保留。
可進(jìn)行在晶片復(fù)合物(Wafer-Verbund))中電的預(yù)測量，并且在裝配到載體上后也可進(jìn)行帶端平衡(Bandendeabgleich)。根據(jù)本發(fā)明的方法也可實(shí)現(xiàn)傳感器芯片及求值電路的節(jié)省位置的結(jié)構(gòu)。
在從屬權(quán)利要求中可得到本發(fā)明的相應(yīng)主題的進(jìn)一步構(gòu)型及改進(jìn)。
根據(jù)一個優(yōu)選的進(jìn)一步構(gòu)型，在裝配區(qū)域中設(shè)有多個鍵合焊盤，它們通過焊接或粘接連接被裝配在襯底的表面上。
根據(jù)另一優(yōu)選的進(jìn)一步構(gòu)型，在裝配半導(dǎo)體芯片之前設(shè)置穿過襯底至空腔的開口的透孔。
根據(jù)另一優(yōu)選的進(jìn)一步構(gòu)型，在襯底的背面上設(shè)置第一壓力連接裝置及在襯底的正面上設(shè)置第二壓力連接裝置，它們被這樣地設(shè)計(jì)，使得在膜片區(qū)域的兩側(cè)上可施加不同的壓力。
根據(jù)另一優(yōu)選的進(jìn)一步構(gòu)型，襯底是一個預(yù)制造的殼體的一部分。
根據(jù)另一優(yōu)選的進(jìn)一步構(gòu)型，殼體是一個由塑料制成的預(yù)先模制殼體，在其中成型出一個引出框。
根據(jù)另一優(yōu)選的進(jìn)一步構(gòu)型，殼體具有一個環(huán)形的側(cè)壁區(qū)域，該側(cè)壁區(qū)域包圍著傳感器芯片并且該側(cè)壁區(qū)域在傳感器芯片的上方通過一個具有透孔的蓋封閉。
根據(jù)另一優(yōu)選的進(jìn)一步構(gòu)型，空腔具有第一空腔區(qū)域，第二空腔區(qū)域及第三空腔區(qū)域，其中第一空腔區(qū)域位于膜片區(qū)域的里面，第三空腔區(qū)域位于周圍區(qū)域中，及該第三空腔區(qū)域具有一個向著襯底的開口及第二空腔區(qū)域是一個通道形式的區(qū)域，它使第一及第三空腔區(qū)域相連接。
根據(jù)另一優(yōu)選的進(jìn)一步構(gòu)型，第二空腔區(qū)域具有窄長的形狀。
根據(jù)另一優(yōu)選的進(jìn)一步構(gòu)型，第一空腔區(qū)域具有矩形的，優(yōu)選為方形的形狀。
根據(jù)另一優(yōu)選的進(jìn)一步構(gòu)型，第二空腔區(qū)域由第一空腔區(qū)域的一個角導(dǎo)出。
根據(jù)另一優(yōu)選的進(jìn)一步構(gòu)型，在膜片區(qū)域中設(shè)有一個壓電的或壓阻的壓力撿測裝置。
附圖本發(fā)明的實(shí)施例被表示在附圖中及在以下的說明中對其詳細(xì)地描述。
附圖表示

圖1a，b本發(fā)明的用于裝配半導(dǎo)體芯片的方法及相應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的第一實(shí)施形式的側(cè)向以及水平方向的橫截面；圖2本發(fā)明的用于裝配半導(dǎo)體芯片的方法及相應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的第二實(shí)施形式的橫截面；圖3本發(fā)明的用于裝配半導(dǎo)體芯片的方法及相應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的第三實(shí)施形式的橫截面；圖4本發(fā)明的用于裝配半導(dǎo)體芯片的方法及相應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的第四實(shí)施形式的橫截面；圖5，6本發(fā)明的用作壓力傳感器的半導(dǎo)體芯片的實(shí)施形式的橫截面；圖7用于裝配半導(dǎo)體芯片的方法及相應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的第一例的橫截面；圖8用于裝配半導(dǎo)體芯片的方法及相應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的第二例的橫截面；圖9用于裝配半導(dǎo)體芯片的方法及相應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的第三例的橫截面；
實(shí)施例的說明附圖中相同的標(biāo)號表示相同或功能相同的組成部分。
圖1a，b表示本發(fā)明的用于裝配半導(dǎo)體芯片的方法及相應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的第一實(shí)施形式的側(cè)向以及水平方向的橫截面。
在該例中傳感器芯片5”是一個表面微機(jī)械傳感器芯片，它例如根據(jù)在DE 100 32 579 A1中描述的方法來制造并且具有一個組合在一個膜片區(qū)域55’上的空腔58’。
為了裝配，傳感器芯片5”的鍵合焊盤在一個裝配區(qū)域MB中借助焊接連接或粘接連接、例如借助一個焊珠26被焊接在襯底1’的(未示出的)鍵合焊盤上，在這里該襯底是一個印刷電路板或陶瓷及具有一個凹槽11，傳感器芯片5”以倒裝芯片技術(shù)懸置地裝配在該凹槽旁邊。
裝配區(qū)域MB還具有一個由絕緣的塑料材料構(gòu)成的底填料28，其中位于裝配區(qū)域與膜片區(qū)域55’之間的凹槽11的邊緣K在裝配工序中用作底填料28的斷開邊緣。該斷開邊緣K用于使底填料28不能達(dá)到膜片區(qū)域55’中或其下面。傳感器芯片5”的膜片區(qū)域55’由此側(cè)面地伸出在條狀裝配區(qū)域的旁邊，以使得具有壓力P1的壓力介質(zhì)可不受干擾地達(dá)到膜片區(qū)域55’上。
在膜片區(qū)域55’中傳感器芯片5”在表面上由一個(未示出的)層、例如氮化物層鈍化，它起到可靠的防介質(zhì)的保護(hù)作用。在裝配區(qū)域中傳感器芯片5”通過底填料28被保護(hù)以防腐蝕。
與上面結(jié)合圖9所述的結(jié)構(gòu)不同地，傳感器芯片5”具有空腔58’的一個不同結(jié)構(gòu)，該空腔可由圖1b中看出。尤其是該空腔58’具有第一空腔區(qū)域158’，第二空腔區(qū)域258’及第三空腔區(qū)域358’。第一空腔區(qū)域158’位于膜片區(qū)域55’的里面，如由圖9中已知的。附加的第三空腔區(qū)域385’位于該周圍區(qū)域中，即這里在裝配區(qū)域MB中間并包括一個開口58’a，該開口使空腔58’向外對于壓力加載可進(jìn)入。此外在該實(shí)施形式中第二空腔區(qū)域258’是一個通道形式的區(qū)域，它使第一及第三空腔區(qū)域158’，358’相連接。
在該實(shí)施形式中第一空腔區(qū)域158’具有一個方形的形狀，其中由第一空腔區(qū)域158’的一個角導(dǎo)出第二空腔區(qū)域258’。鑒于防止第二空腔區(qū)域258’的可能的應(yīng)力耦合到壓敏電阻51中，這是有利的。
在本例中第三通道區(qū)域158’是圓形的，及如在圖1b中可看到的，它具有柵格形狀的開口58’a，其中柵格結(jié)構(gòu)是需要的，它用于防止外部顆粒進(jìn)入空腔58’或妨礙通道區(qū)域。
襯底1’在開口58’a的下面具有一個透孔101’，該透孔允許壓力P2通過襯底1’耦合到空腔58’中。并且在結(jié)合圖9所述的倒裝芯片裝配中無底填料28達(dá)到透孔101’的區(qū)域。由此在襯底1’上又形成一個邊緣，在該邊緣上構(gòu)成彎月形及底填料28被中斷。
根據(jù)圖1b求值電路6被集成在芯片5”的裝配區(qū)域MB中。當(dāng)然也可考慮設(shè)置一個分開的求值芯片的方案。
通過該實(shí)施形式的所述的結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)在膜片區(qū)域55’的一側(cè)上通過凹槽11施加第一壓力P1及在膜片55’的另一側(cè)上通過透孔101’施加第二壓力P2。因此所述的該實(shí)施形式尤其適用于差壓傳感器裝置。
以下描述兩個實(shí)施形式，由它們可得知不同的壓力P1，P2如何合乎目的彼此無關(guān)地被施加到膜片區(qū)域55’的兩側(cè)上。
圖2表示本發(fā)明的用于裝配半導(dǎo)體芯片的方法及相應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的第二實(shí)施形式的橫截面。
在圖2的實(shí)施形式中，在襯底1’上借助粘劑21’a設(shè)置了一個蓋20”。蓋20”具有一個開口15a。
在此情況下壓力連接裝置具有一個殼體裝置3，該殼體裝置借助O型密封圈裝置4法蘭連接在開口15a及開口101’上并且具有相應(yīng)的壓力開口15a’。因此壓力P1僅到達(dá)膜片區(qū)域55’的前側(cè)上及壓力P2到達(dá)膜片區(qū)域55’的后側(cè)上。
圖3表示本發(fā)明的用于裝配半導(dǎo)體芯片的方法及相應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的第三實(shí)施形式的橫截面。
在圖3中所示的實(shí)施形式中也設(shè)置有蓋20”，但這里此蓋具有一個帶有開口15a的壓力接管21。在該實(shí)施形式中背面設(shè)有另一壓力接管21’，該另一壓力接管通過粘接層21’a被粘接到襯底1’的背面上。在壓力接管21’中附加地設(shè)有一個可選的過濾器22。
圖4表示本發(fā)明的用于裝配半導(dǎo)體芯片的方法及相應(yīng)的半導(dǎo)體裝置的第四實(shí)施形式的橫截面。
圖4中所示的實(shí)施形式是基于結(jié)合圖9所述的例子。
但這里傳感器芯片5”具有改型的空腔58’，對于該空腔已結(jié)合圖1b作了詳細(xì)的說明。
預(yù)先模制殼體10在其背面具有一個透孔101”，在該透孔上由外部粘接了一個可選的過濾器22’。通過透孔101”壓力P2可到達(dá)膜片區(qū)域55的后側(cè)。
如已結(jié)合圖9所述地，壓力P1可通過接管21以及位于其中的可選的過濾器22到達(dá)膜片區(qū)域55’的前側(cè)。
圖5，6表示本發(fā)明的絕對壓力傳感器或差值壓力傳感器的實(shí)施形式的橫截面。
在圖5及6中描述了在傳感器芯片5”的倒裝裝配之前柵格形式的開口58’a(參見圖1b)的制造。
根據(jù)圖5在芯片5”的正面上首先施加一個例如由氮化硅構(gòu)成的鈍化層65及在該鈍化層的上面施加一個光刻膠層71，它在相關(guān)區(qū)域中以傳統(tǒng)方式利用光刻技術(shù)被結(jié)構(gòu)化形成一個柵格75形狀。
然后借助該作為掩模的結(jié)構(gòu)化的光刻膠層71進(jìn)行蝕刻以獲得柵格形式的開口58’a。該溝槽蝕刻工序的一大優(yōu)點(diǎn)是，僅是空腔區(qū)域358’上面的鈍化層65和硅構(gòu)成的覆蓋層的厚度必須被蝕刻，而不像現(xiàn)有技術(shù)那樣是硅芯片5”的整個厚度。因?yàn)樵谶_(dá)到第三空腔區(qū)域358’時(shí)蝕刻過程未停止，故使位于其下面的硅也被刻去，如在圖6中可清楚看到的一樣。由于該原則上無妨礙的效應(yīng)可設(shè)定足夠長的過蝕刻時(shí)間(bertzzeit)，以致可保證在整個晶片上能可靠地開出達(dá)到空腔58的相應(yīng)開口58’a。
盡管以上借助優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行描述，但本發(fā)明不被限制于其上，而也能以另外的方式實(shí)施。
在上面的例子中僅考慮了壓敏電阻的傳感器結(jié)構(gòu)。但本發(fā)明也適合于電容性的或其中使用膜片的其它傳感器結(jié)構(gòu)。
膜片的幾何結(jié)構(gòu)可任意地設(shè)計(jì)，但最好為方形、矩形或圓形。
參考標(biāo)號表1，1’ 襯底2 凝膠100 TO8-管座5，5’，5” 傳感器芯片6 求值電路51 壓電電阻52 集成電路53 鍵合焊盤60 壓焊絲55，55’ 膜片70 焊接層或粘接層
120 壓力連接裝置130 電連接裝置131 絕緣層140，140’ 玻璃管座141 孔口58，58’ 空腔13保護(hù)蓋15，15a，15a’，15b透孔101，101’，101”透孔20，20’，20” 蓋26小焊球28 底填料10，10’ 預(yù)先模制殼體10a側(cè)壁區(qū)域8 引出框11，11’ 凹槽58’a 開口K邊緣21，21’ 壓力接管22，22’ 過濾器MB裝配區(qū)域158’第一空腔區(qū)域258’第二空腔區(qū)域358’第三空腔區(qū)域P，P1，P2 壓力3 殼體4 O型密封圈
21’a 粘劑65芯片鈍化層71光刻膠75柵格
權(quán)利要求
1.用于裝配半導(dǎo)體芯片的方法，具有以下步驟準(zhǔn)備一個具有一個表面的半導(dǎo)體芯片(5”)，該表面具有一個膜片區(qū)域(55’)及一個周圍區(qū)域，其中該周圍區(qū)域具有一個裝配區(qū)域(MB)，及其中在該膜片區(qū)域(55’)的里面是一個空腔(58’)，該空腔延伸到該裝配區(qū)域(MB)中并且在那里通入一個開口(58’a)中；設(shè)置一個襯底(1’；10)，該襯底具有一個帶有一個凹槽(11)的表面；用倒裝芯片技術(shù)將該半導(dǎo)體芯片(5”)的該裝配區(qū)域(MB)這樣地裝配到該襯底(1’；10)的所述表面上，使得該凹槽(11)的一個邊緣(K)位于該裝配區(qū)域(MB)與該膜片區(qū)域(55’)之間并且該開(58’a)向著該襯底(1’；10)；用一種底填料(28)對該裝配區(qū)域(MB)進(jìn)行底填充，其中該凹槽(11)的邊緣(K)用作用于該底填料(28)的斷開區(qū)域，使得沒有底填料(28)達(dá)到該膜片區(qū)域(55)中；及設(shè)置一個穿過該襯底(1’；10)至該空腔(58’)的開(58’a)的透孔(101’；101”)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于在該裝配區(qū)域(MB)中設(shè)置有多個鍵合焊盤(53)，它們通過焊接或粘接連接被裝配在該襯底(1’；10)的表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于在裝配該半導(dǎo)體芯片(5”)之前設(shè)置該穿過該襯底(1’；10)至該空腔(58’)的開口(58’a)的透孔(101’；101”)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，2或3的方法，其特征在于在該襯底(1’；10)的背面上設(shè)置一個第一壓力連接裝置(3，4；21’；22’)及在該襯底(1’；10)的正面設(shè)置一個第二壓力連接裝置(3，4，20”；20”，21；20’，21)，它們被這樣地構(gòu)造，使得在該膜片區(qū)域(55’)的兩側(cè)上可施加不同的壓力(P1，P2)。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的方法，其特征在于該襯底(1’；10)是一個預(yù)制造的殼體(10)的一部分。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的方法，其特征在于該殼體(10)是一個由塑料制成的預(yù)先模制殼體，在其中成型出一個引出框(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6的方法，其特征在于該殼體(10)具有一個環(huán)形的側(cè)壁區(qū)域(10a)，該側(cè)壁區(qū)域包圍著該傳感器芯片(5”)并且該側(cè)壁區(qū)域在該傳感器芯片(5”)的上方通過一個具有透孔(15a；15b)的蓋(20’；20”)封閉。
8.半導(dǎo)體芯片裝置，具有一個具有一個表面的半導(dǎo)體芯片(5”)，該表面具有一個膜片區(qū)域(55’)及一個周圍區(qū)域，其中該周圍區(qū)域具有一個裝配區(qū)域(MB)，及其中在該膜片區(qū)域(55’)的里面是一個空腔(58’)，該空腔延伸到該裝配區(qū)域(MB)中并在那里通入一個開(58’a)中；一個襯底(1’；10)，該襯底具有一個帶有一個凹槽(11)的表面；其中該半導(dǎo)體芯片(5”)的裝配區(qū)域(MB)用倒裝芯片技術(shù)被這樣地裝配到該襯底(1’；10)的表面上，使得該凹槽(11)的一個邊緣(K)位于該裝配區(qū)域(MB)與該膜片區(qū)域(55’)之間并且該開口(58’a)向著該襯底(1’；10)；其中用一種底填料(28)對該裝配區(qū)域(MB)進(jìn)行底填充，其中該凹槽(11)的所述邊緣(K)用作用于該底填料(28)的斷開區(qū)域，使得沒有底填料(28)存在于該膜片區(qū)域(55’)中；及其中設(shè)置有一個穿過該襯底(1’；10)至該空腔(58’)的開口(58’a)的透孔(101’；101”)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的半導(dǎo)體芯片裝置，其特征在于在該裝配區(qū)域(MB)中設(shè)置有多個鍵合焊盤(53)，它們通過焊接或粘接連接被裝配在該襯底(1’；10)的表面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的半導(dǎo)體芯片裝置，其特征在于在該襯底(1’；10)的背面上設(shè)置一個第一壓力連接裝置(3，4；21’；22’)及在該襯底(1’；10)的正面設(shè)置一個第二壓力連接裝置(3，4，20”；20”，21；20’，21)，它們被這樣地構(gòu)造，使得在該膜片區(qū)域(55’)的兩側(cè)上可施加不同的壓力(P1，P2)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8，9或10的半導(dǎo)體芯片裝置，其特征在于該襯底(1’；10)是一個預(yù)制造的殼體(10)的一部分。
12.根據(jù)以上權(quán)利要求8至11中至少一項(xiàng)的半導(dǎo)體芯片裝置，其特征在于該殼體(10)是一個由塑料制成的預(yù)先模制殼體，在其中成型出一個引出框(8)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12的半導(dǎo)體芯片裝置，其特征在于該殼體(10)具有一個環(huán)形的側(cè)壁區(qū)域(10a)，該側(cè)壁區(qū)域包圍著該傳感器芯片(5”)并且該側(cè)壁區(qū)域在該傳感器芯片(5”)的上方通過一個具有透孔(15a；15b)的蓋(20’；20”)封閉。
14.根據(jù)以上權(quán)利要求8至13中至少一項(xiàng)的半導(dǎo)體芯片裝置，其特征在于該空腔(58’)具有一個第一空腔區(qū)域(158’)，一個第二空腔區(qū)域(258’)及一個第三空腔區(qū)域(358’)，其中該第一空腔區(qū)域(158’)位于該膜片區(qū)域(55’)的里面，該第三空腔區(qū)域(358’)位于周圍區(qū)域中，及該第三空腔區(qū)域具有向著該襯底(1’；10)的開口(58’a)，及該第二空腔區(qū)域(258’)是一個通道形式的區(qū)域，它使該第一及第三空腔區(qū)域(158’；358’)相連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的半導(dǎo)體芯片裝置，其特征在于該第二空腔區(qū)域(258’)具有窄長的形狀。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的半導(dǎo)體芯片裝置，其特征在于該第一空腔區(qū)域(158’)具有矩形的、優(yōu)選為方形的形狀。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的半導(dǎo)體芯片裝置，其特征在于該第二空腔區(qū)域(258’)由該第一空腔區(qū)域(158’)的一個角導(dǎo)出。
18.根據(jù)以上權(quán)利要求8至17中至少一項(xiàng)的半導(dǎo)體芯片裝置，其特征在于在該膜片區(qū)域(55’)中設(shè)有一個壓電的或壓阻的壓力檢測裝置(51)。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于裝配半導(dǎo)體芯片的方法，具有以下步驟準(zhǔn)備一個具有一個表面的半導(dǎo)體芯片(5”)，該表面具有一個膜片區(qū)域(55’)及一個周圍區(qū)域，其中周圍區(qū)域具有一個裝配區(qū)域(MB)，及其中在膜片區(qū)域(55’)的里面具有一個空腔(58’)，該空腔延伸到裝配區(qū)域(MB)中及在那里通到一個開(58’a)中；設(shè)置一個襯底(1’；10)，該襯底具有一個帶有凹槽(11)的表面；用倒裝芯片技術(shù)將半導(dǎo)體芯片(5”)這樣地裝配在襯底(1’；10)的表面上，以致凹槽(11)的一個邊緣(K)位于裝配區(qū)域(MB)與膜片區(qū)域(55’)之間及開口(58’a)向著襯底(1’；10)；用一種底填料(28)對裝配區(qū)域(MB)進(jìn)行底填充，其中凹槽(11)的邊緣(K)用作底填料(28)的斷開區(qū)域，以致底填料(28)不達(dá)到膜片區(qū)域(MB)中；及通過襯底(1’；10)向著空腔(58’)的開(58’a)設(shè)置一個透孔(101’；101”)。該發(fā)明還提供了相應(yīng)的半導(dǎo)體芯片裝置。
文檔編號G01L9/00GK101044088SQ200580036160
公開日2007年9月26日 申請日期2005年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月22日
發(fā)明者胡貝特·本澤爾 申請人:羅伯特·博世有限公司