用于制造電子器件的方法以及包括堆疊的電子器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及包括集成電路芯片的電子器件領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)一個(gè)已知實(shí)施例，電子器件包括堆疊，其包含支撐晶片、安裝在該支撐晶片的前部面上并在其前部面中包括傳感器的集成電路芯片，以及被安裝在該前部面上方的保護(hù)晶片。該堆疊通常由包封塊圍繞。
[0003]尤其在傳感器是位于與保護(hù)晶片相同側(cè)上，可選地由透明材料(例如，玻璃)制成的光學(xué)傳感器的情況下，存在伴隨的獲得在芯片的前部面和保護(hù)晶片之間的自由和密封的空間的困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的尤其在于解決這樣的困難。
[0005]—個(gè)實(shí)施例提供了一種用于制造至少一個(gè)包括包含支撐晶片、集成電路芯片和保護(hù)晶片的堆疊的電子器件的方法。
[0006]本方法包括:將芯片的背部面固定在支撐晶片的前部面上；將固定裝置放置在位于前部面的中心區(qū)域的之外的芯片的前部面的區(qū)域上，該固定裝置包括可固化的粘合劑和包含在該粘合劑中的固體間隔元件；將保護(hù)晶片放置在所述固定裝置上，以使得通過固定裝置在芯片和保護(hù)晶片之間保留自由空間，并且在自由空間和外部之間保留至少一個(gè)通道；將固定裝置的粘合劑固化，以使得將芯片和支撐晶片固定在一起；圍繞芯片和保護(hù)芯片并在支撐晶片的前部面的外圍區(qū)域上產(chǎn)生包封環(huán)。此外，本方法包括在芯片和保護(hù)晶片之間產(chǎn)生屏障阻擋件，以防止包封環(huán)的材料穿入所述自由空間。
[0007]本方法可以包括將所述固定裝置配置為圍繞所述中心區(qū)域并且具有處于彼此間隔一定距離處的端部部分的環(huán)形焊道的形式，以使得在所述端部部分之間形成所述通道，在所述粘合劑固化之后，所述環(huán)形焊道形成所述屏障阻擋件。
[0008]本方法可以包括:將所述固定裝置配置為在彼此間隔一定距離處的滴液或區(qū)段的形式，以及包括:在固定裝置的粘合劑固化之后并且在產(chǎn)生包封環(huán)之前，在芯片和保護(hù)晶片之間產(chǎn)生以中間外圍密閉環(huán)形式的屏障阻擋件。
[0009]本方法可以包括，為了產(chǎn)生包封環(huán):提供涂覆材料并固化涂覆材料。
[0010]固定裝置的可固化粘合劑是能夠在熱效應(yīng)下固化的材料。
[0011]中間外圍密閉環(huán)由能夠在紫外線輻照效應(yīng)下固化的材料形成。
[0012]—個(gè)實(shí)施例還提供了一種電子器件，所述電子器件包括:具有前部面的支撐晶片；具有固定在支撐晶片的前部面上的背部面的集成電路芯片；被定位成面向芯片的前部面并與前部面間隔一定距離的保護(hù)晶片；被插入在芯片之間并位于在前部面的中心區(qū)域之外的芯片的前部面的區(qū)域上的固定裝置，該固定裝置包括粘合劑和包括在該粘合劑中的固體間隔元件；被布置在芯片和保護(hù)晶片之間，在芯片的前部面的中心區(qū)域之外的屏障阻擋件；以及圍繞芯片、保護(hù)晶片和屏障阻擋件的包封環(huán)。
[0013]所述固定裝置可以是具有在彼此間隔一定距離處延伸的端部部分的環(huán)形焊道的形式，該環(huán)形焊道形成屏障阻擋件。
[0014]所述固定裝置可以是彼此間隔一定距離的滴液或區(qū)段的形式，并且屏障阻擋件是被布置在芯片和保護(hù)晶片之間的外圍密閉環(huán)的形式。
[0015]芯片可以包括位于芯片的前部面的區(qū)域中的傳感器。
[0016]所述傳感器可以是光學(xué)傳感器并且所述保護(hù)晶片是透明的。
【附圖說明】
[0017]現(xiàn)將通過由附圖所圖示的非限定性示例的方式來描述電子器件，附圖中:
[0018]-圖1表示包括芯片和保護(hù)晶片的電子器件的橫截面；
[0019]-圖2表示沿著圖1的I1-1I的、通過芯片和保護(hù)晶片之間的電子器件的平剖面；
[0020]-圖3至圖5表示對應(yīng)于圖1的電子器件的制造步驟的裝配的橫截面；
[0021]-圖6表示包括芯片和保護(hù)晶片的電子器件的備選實(shí)施例的橫截面；
[0022]-圖7表示圖6的沿著VI1-VII的、通過芯片和保護(hù)晶片之間的電子器件的平剖面；以及
[0023]-圖8至圖11表示對應(yīng)于圖6的電子器件的制造步驟的裝配的截面。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖1和圖2所圖示的，電子器件I包括，堆疊的支撐和電連接晶片2和集成電路芯片3，通過粘合劑薄層而被安裝在支撐晶片2的前部面5上的背部面4。例如正方形的背部面4的表面積小于例如正方形的前部面5的表面積。芯片3被安裝在支撐晶片2的中間，其外圍邊緣分別是平行的。
[0025]在其前部面6的中心區(qū)域中，芯片3包括傳感器7，例如，光學(xué)傳感器。
[0026]支撐晶片2被提供有電連接網(wǎng)絡(luò)8。芯片3通過多個(gè)連接被布置在芯片3的前部面6的外圍區(qū)域上的前部焊盤10和被布置在支撐晶片2的前部面5的外圍區(qū)域上的、在芯片3的外圍邊緣和支撐晶片2的外圍邊緣之間的電連接網(wǎng)絡(luò)8的前部焊盤11的電連接線9而被連接到該電連接網(wǎng)絡(luò)8。
[0027]此外，電子器件I包括保護(hù)晶片12，其通常是透明的且其被堆疊在芯片3上并通過固定裝置13而被固定在與芯片3的前部面6間隔一定距離處。保護(hù)晶片12的外圍邊緣平行于芯片3的外圍邊緣，在包括了電連接焊盤10的芯片3的外圍區(qū)域之內(nèi)延伸。
[0028]固定裝置13與傳感器7和在芯片3的前部面6的前部焊盤10之間并距與它們間隔一定距離地并且在保護(hù)晶片12的背部面14的外圍區(qū)域上延伸，以使得芯片3的前部面6具有包括傳感器7的中心區(qū)域15，面向并與保護(hù)晶片13的背部面14的中心區(qū)域16間隔一定距離地定位，而同時(shí)留出保留在這些區(qū)域15和16之間的自由空間。
[0029]固定裝置13包括形成支柱(strut)的粘合劑的環(huán)形焊道17，其以圍繞芯片前部面的中心區(qū)域的開放環(huán)的形式延伸，并具有彼此相鄰地且在彼此間隔一定距離處延伸的端部部分17a、17b，而同時(shí)留出保留在這些端部部分17a和17b之間的自由空間。
[0030]粘合劑焊道17包括固體間隔元件19，例如玻璃或塑料珠。
[0031]此外，電子器件I包括由涂覆材料制成的包封環(huán)20，其圍繞芯片3和保護(hù)晶片12的外圍邊緣并在支撐晶片2的前部面5的外圍區(qū)域上延伸，并且在包封環(huán)20中嵌入電連接線9。
[0032]如以示例方式表示的，包封環(huán)20在芯片3和保護(hù)晶片20之間延伸，直到粘合劑焊道17并且可選的直到粘合劑焊道的部分17a和17b之間，但沒有到達(dá)自由空間7a。因此，與此同時(shí)，作為固定裝置，不連續(xù)的焊道17構(gòu)成針對自由空間7a的屏障阻擋件。
[0033]因而，自由空間7a被保護(hù)以免受特別是潮濕和固體顆粒的侵入，因此保護(hù)了傳感器4。
[0034]根據(jù)所表示的示例，包封環(huán)20具有在與保護(hù)晶片12的前部面22相同的平面中延伸的前部面21。
[0035]支撐晶片2的外圍邊緣和包封塊20的外圍邊緣可以彼此連續(xù)地延伸，垂直于支撐晶片2，以使得電子器件I是直角平行六面體的形式。
[0036]支撐晶片2的背部面23可以設(shè)有放置在連接網(wǎng)絡(luò)8的背部焊盤上的電連接元件24。
[0037]參考圖3至圖5，現(xiàn)將描述制造電子器件I的方法。
[0038]如圖3所圖示，通過共同制造的視圖，提供了面板2A，其具有正方形矩陣形式的多個(gè)相鄰位置E，相鄰位置中的每個(gè)位置設(shè)置有有電連接網(wǎng)絡(luò)8。
[0039]集成電路芯片3通過傳遞被放置到位，并通過粘合劑的薄層被固定在面板2A的位置￡的每個(gè)位置上，即上述位置中。
[0040]然后，如上所述，連接導(dǎo)線9被放置到位。
[0041]然后，例如通過點(diǎn)膠針頭(dispensing needle)，包括固體間隔元件19的可固化粘合劑的焊道17A分別在已被放置到位的芯片3的前部面6上，沿著對應(yīng)于待產(chǎn)生的焊道17的線而延伸，如上面所述。該粘合劑是所謂的熱粘合劑，也就是說，它能夠在熱效應(yīng)下，通過烘烤而被固化。它可以選自適當(dāng)?shù)沫h(huán)氧樹脂。
[0042]接下來，如圖4所圖示，保護(hù)晶片12分別在焊道17A上方被放置到位，同時(shí)對焊道17A輕微擠壓。
[0043]由于粘合劑中的固體間隔元件19的存在，確保了在芯片3和保護(hù)晶片12之間的自由空間17的存在及厚度。
[0044]然后，粘合劑焊道17A在烘箱中、在對傳感器7并不造成壓力的適當(dāng)?shù)臏囟认卤还袒?，以使得獲得固定焊道17。
[0045]由于通道18的存在留出了自由空間17與外部之間的連通，因此尤其在粘合劑的聚合作用期間形成的氣體可以在不升高自由空間17中的壓力的情況下逸出。
[0046]根據(jù)備選實(shí)施例，可以在將保護(hù)晶片12放置到位之后，將電連接線9放置到位。
[0047]接下來，如圖5所圖示，在分離芯片3和保護(hù)晶片12的堆疊的廊道(corridors)中，在支撐面板2A的前部面的對應(yīng)的區(qū)域中產(chǎn)生層20A。例如，可以通過展開諸如適當(dāng)?shù)沫h(huán)氧樹脂之類的液態(tài)材料，或通過將其注入到模具中(模具的一個(gè)面涉及保護(hù)晶片12的前部面)來產(chǎn)生層20A。
[0048]然后，例如通過在烘箱中烘烤來將材料固化，以使得在位