半导体传感器器件及其封装方法转让专利

申请号 : CN201210448070.4

文献号 : CN103107101B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 姚凯云欧宝令

申请人 : 飞思卡尔半导体公司

摘要 :

公开一种半导体传感器器件及其封装方法。一种封装的半导体器件具有由被安装到衬底的覆盖或盖子形成的腔。所述盖子覆盖安装到所述衬底上的一个或多个半导体传感器芯片。所述芯片用凝胶或喷雾被涂覆在涂层上,并且所述盖子用塑封材料被封装。穿孔或通道可以穿过所述覆盖和塑封材料被形成以将所述传感器芯片暴露在选择的环境条件中。

权利要求 :

1.一种封装半导体传感器芯片的方法,包括:

提供衬底,在其第一表面上带有粘结盘;

在所述衬底的所述第一表面上安装第一半导体传感器芯片;

电连接所述第一半导体传感器芯片到所述粘结盘;

在所述衬底的所述第一表面安装盖子以覆盖所述第一半导体传感器芯片,其中所述盖子在其上表面具有穿孔,所述盖子具有第一平坦表面以及垂直地延伸离开所述盖子第一表面的两个侧表面,以及其中在所述衬底第一表面、所述第一半导体芯片和所述盖子之间形成腔;

在所述盖子上形成塑封材料层;以及

在靠近所述盖子中的所述穿孔的所述盖子的表面内形成塑封逸出控制机制。

2.根据权利要求1所述的方法,还包括形成穿过所述塑封材料层和所述盖子的穿孔以将所述第一半导体传感器芯片暴露在外部环境中。

3.根据权利要求1所述的方法,还包括在所述盖子上形成所述塑封材料层之前用帽来覆盖所述穿孔。

4.根据权利要求3所述的方法,还包括在所述盖子上形成所述塑封材料层之后移除所述帽。

5.根据权利要求1所述的方法,还包括在所述衬底上安装所述盖子之前用涂覆材料涂覆所述第一半导体传感器芯片。

6.根据权利要求5所述的方法,其中所述涂覆材料通过喷涂被施加,所述方法还包括在用所述涂覆材料喷涂所述第一半导体传感器芯片之前用罩来掩蔽所述衬底。

7.根据权利要求1所述的方法,还包括将所述盖子安装到所述衬底之后用涂覆材料涂覆所述第一半导体传感器芯片。

8.根据权利要求7所述的方法,其中在所述盖子上形成所述塑封材料层之前在所述第一半导体传感器芯片上分配所述涂覆材料。

9.根据权利要求7所述的方法,其中在所述盖子上形成所述塑封材料层之后在所述第一半导体传感器芯片上分配所述涂覆材料。

10.根据权利要求1所述的方法,还包括在所述盖子上形成所述塑封材料层之前处理所述盖子的表面。

11.一种半导体传感器器件,包括:

衬底,所述衬底具有第一表面,在所述第一表面上带有粘结盘;

至少一个半导体传感器芯片,附着到所述衬底的第一边;

接合线,用于电连接所述半导体传感器芯片到所述粘结盘;

盖子,安装到所述衬底以覆盖所述半导体传感器芯片,其中在所述衬底第一表面和所述盖子之间形成腔;以及塑封材料层,形成在所述盖子的外表面上,其中所述塑封材料层包括与所述盖子内的开口对齐的开口,所述开口至少部分将所述半导体传感器芯片暴露在外部环境中;

所述半导体传感器器件还包括在靠近所述盖子中的所述开口的所述盖子的表面的塑封逸出控制机制。

12.根据权利要求11所述的半导体传感器器件,其中所述塑封逸出控制机制是凹槽。

13.根据权利要求11所述的半导体传感器器件,还包括在所述腔内的所述半导体传感器芯片上的涂层。

14.根据权利要求13所述的半导体传感器器件,其中所述涂层是喷涂涂层。

15.根据权利要求13所述的半导体传感器器件,其中所述涂层是凝胶涂层。

16.根据权利要求11所述的半导体传感器器件,还包括至少两个半导体芯片,安装到所述衬底第一表面并且被所述盖子覆盖。

17.一种封装半导体传感器芯片的方法,包括:

提供衬底,在其第一表面上具有至少一个粘结盘并且在第二、相反表面上具有暴露的引线,其中所述至少一个粘结盘和所述引线通过通孔被电连接;

在所述衬底的所述第一表面上安装至少一个半导体传感器芯片;

电连接所述至少一个半导体传感器芯片到所述至少一个粘结盘;

用涂覆材料涂覆所述至少一个半导体传感器芯片;

在所述衬底的所述第一表面安装盖子以覆盖所述至少一个半导体传感器芯片,其中所述盖子在其上表面具有穿孔,所述盖子具有第一平坦表面以及垂直地延伸离开所述盖子第一表面的两个侧表面,其中所述侧表面的远端被附着到所述衬底的第一表面,并且其中在所述衬底第一表面、至少一个半导体传感器芯片和所述盖子之间形成腔;

在所述盖子上形成塑封材料层;以及

在靠近所述盖子中的所述穿孔的所述盖子的表面内形成塑封逸出控制机制。

18.根据权利要求17所述的封装半导体传感器芯片的方法,还包括安装第二半导体芯片邻近所述至少一个半导体传感器芯片,并且电连接所述第二半导体芯片到至少一个第二衬底粘结盘和所述至少一个半导体传感器芯片。

19.根据权利要求18所述的封装半导体传感器芯片的方法,其中用接合线形成电连接。

20.根据权利要求17所述的封装半导体传感器芯片的方法,其中在将所述盖子安装到所述衬底之前将涂覆材料喷涂到所述至少一个半导体传感器芯片上。

21.根据权利要求20所述的封装半导体传感器芯片的方法,其中所述涂覆材料包括帕利灵涂层。

22.根据权利要求20所述的封装半导体传感器芯片的方法,还包括在喷涂所述涂覆材料到所述至少一个半导体传感器芯片上之前掩蔽所述衬底第一表面并且在所述喷涂之后移除掩蔽。

23.根据权利要求17所述的封装半导体传感器芯片的方法,其中所述盖子由高温塑料形成。

24.根据权利要求23所述的封装半导体传感器芯片的方法,还包括至少将所述盖子的边的远端封接到所述衬底。

25.根据权利要求17所述的封装半导体传感器芯片的方法,其中所述盖子的所述第一平坦表面包括所述穿孔,所述方法还包括在所述盖子上形成所述塑封材料层之前用帽来覆盖所述穿孔并且在所述盖子上形成所述塑封材料层之后移除所述帽。

26.根据权利要求17所述的封装半导体传感器芯片的方法,还包括穿过所述塑封材料层和所述盖子形成所述穿孔以将所述至少一个半导体传感器芯片暴露在外部环境中。

说明书 :

半导体传感器器件及其封装方法

技术领域

[0001] 本发明通常涉及封装半导体集成电路,更具体的说,涉及封装具有盖子并且在盖子上形成塑封材料的半导体传感器器件。

背景技术

[0002] 半导体封装是用于集成电路和器件的容器。半导体封装包括形成在半导体芯片上的集成电路。半导体芯片被附着和电连接到引线框架或衬底并且然后用塑封材料或封装材料覆盖半导体芯片和电连接以保护芯片和互连体免受湿度、电气的、物理的、以及其它环境力和应力的影响。引线框架或衬底的I/O连接被暴露以便半导体芯片可以被连接到外部电路,例如当半导体封装被安装到印刷电路板(PCB)时。
[0003] 一些半导体器件有形成在封装的半导体组装内的腔。例如,一些半导体传感器器件为了特定芯片的功能,需要在组装内的腔,特定芯片例如传感器芯片,类压力传感器芯片、g-单元或加速度传感器芯片、参数化单元(p-单元)芯片、温度传感器芯片、压电电阻传感器(PRT)芯片、光学传感器芯片、光发射/接收芯片等。例如,压力传感器器件并未完全封装以允许暴露在外部环境压力条件中;然而,封装必须仍保护芯片免受暴露在其它环境应力和条件下。
[0004] 组装这样的腔封装器件通常包括用预模塑引线框架形成的腔以及被附着到所述引线框架的盖子,其中,传感器芯片被安装到腔内的引线框架上以及凝胶在将盖子附着到引线框架之前被涂覆在芯片上。在这种使用预模塑引线框架的器件中,腔由塑封本身形成,存在一种可能性,即穿过存在于塑封和引线之间的微隙的凝胶泄漏。凝胶泄漏会导致器件缺陷和低产量。因此,这种预模塑腔引线框架缺乏稳健性。
[0005] 此外,预模塑引线框架相对昂贵,增加了封装器件的成本。同样,在处理和测试期间施加于器件的极端环境条件期间,传感器芯片可能经历参数变化,以快速减压事件(RDE)测试为例,封装器件经历快速压力下降以确保在传感器、界面以及衬底附近没有气泡形成。
[0006] 因此,需要一种腔型半导体器件,解决或至少减轻上述问题中的一些或全部。

附图说明

[0007] 在此引入并形成说明本发明几个方面的说明书的一部分的附图,连同文字描述一起,起到解释本发明原理的作用。虽然结合特定实施例对本发明进行描述,但无意将本发明限定到被描述的那些实施例。相反,意图涵盖包括在所附权利要求中限定的本发明范围内的所有替代物、修改以及等价物。在附图中:
[0008] 图1是根据本发明的实施例的衬底的底平面图;
[0009] 图2是图1的衬底的顶视图;
[0010] 图3是图2的衬底沿着线1-1的截面图;
[0011] 图4是根据本发明的实施例的衬底的底平面图;
[0012] 图5是图4的衬底的顶视图;
[0013] 图6是图5的衬底沿着线2-2的截面图;
[0014] 图7是根据本发明的实施例的图3的衬底的截面图,其中p-单元和g-单元传感器器件安装在所述衬底上;
[0015] 图8是根据本发明的实施例的图7的组装的截面图,其中遮蔽层覆盖粘结盘;
[0016] 图9是根据本发明的实施例的图8的组装的截面图,其中所述组装带有用于将涂层施加到半导体芯片的装置;
[0017] 图10是根据本发明的实施例的图9的带有被施加的涂层的组装的截面图;
[0018] 图11是根据本发明的实施例的图10的移除遮蔽层的组装的截面图;
[0019] 图12是根据本发明的实施例的图11的组装的截面图,其中覆盖或盖子安装到衬底上;
[0020] 图13是根据本发明的实施例的图12的组装的截面图,其中有帽来覆盖图12所示的覆盖里的钻孔;
[0021] 图14是根据本发明的实施例的在图13的组装用模塑料封装之后的截面图;
[0022] 图15根据本发明的实施例,说明了切割图14的组装的步骤;
[0023] 图16是根据本发明的实施例的腔型传感器器件的截面图;
[0024] 图17是根据本发明的实施例的覆盖的顶视图;
[0025] 图18是根据本发明的实施例的沿着图17的线3-3的覆盖的截面图;
[0026] 图19是根据本发明的实施例的沿着图17的线4-4的覆盖的截面图;
[0027] 图20是根据本发明的实施例的一种组装或封装半导体传感器器件的方法的流程图;
[0028] 图21是根据本发明的实施例的带有覆盖的图7的组装的截面图;
[0029] 图22是根据本发明的实施例的图21的封装的器件的截面图;
[0030] 图23是根据本发明的实施例的图22的封装器件的截面图,其中穿孔形成在覆盖内;
[0031] 图24是根据本发明的实施例的图23的传感器器件的截面图,其中凝胶沉积器沉积凝胶到器件的芯片上;
[0032] 图25是根据本发明的实施例的图24的传感器器件的截面图,其中凝胶沉积在芯片上;以及
[0033] 图26是根据本发明的实施例的一种组装或封装传感器器件的方法的流程图。

具体实施方式

[0034] 本发明的一个方面是一种封装腔封装半导体组装的方法,包括提供带有引线的衬底;安装集成电路器件在所述衬底上;连接所述集成电路器件到所述衬底的所述引线;安装覆盖到所述衬底上以覆盖所述集成电路器件以及在所述衬底表面和所述覆盖之间形成腔;以及处理所述覆盖上的塑封材料层。
[0035] 在实施例中,穿过所述塑封材料层以及所述覆盖形成穿孔。所述穿孔在塑封期间可以用帽被覆盖。塑封材料或树脂逸出控制可以形成在邻近所述穿孔的所述覆盖的表面和/或所述帽的表面。所述帽在所述覆盖上设置所述塑封材料层之后可以被释放或移除。
[0036] 在实施例中,在安装所述覆盖到所述衬底以覆盖所述集成电路器件之前,所述集成电路器件被涂覆材料涂覆。在用所述涂覆材料涂覆所述集成电路器件之前,所述衬底可以被掩蔽。在安装所述覆盖到所述衬底之后,所述集成电路器件可以被涂覆材料涂覆,或者在所述覆盖上设置所述塑封材料层之前或之后,所述集成电路器件可以被涂覆材料涂覆。在实施例中,在所述覆盖上设置所述塑封材料层之前处理所述覆盖的表面。
[0037] 本发明的一个方面是腔封装半导体组装,所述组装包括带有引线的衬底;安装在所述衬底上的集成电路器件;用于电连接所述集成电路器件到所述衬底的所述引线的互连体;覆盖,安装到所述衬底以覆盖所述集成电路器件以及在所述衬底表面以及所述覆盖之间形成腔;以及塑封材料层,形成在所述覆盖的表面上。
[0038] 在实施例中,通过所述塑封材料以及所述覆盖形成穿孔。塑封或树脂逸出控制可以形成在邻近所述穿孔的所述覆盖的表面和/或帽的表面。所述塑封逸出控制可以是凹槽和/或隆起。在实施例中,所述集成电路器件在所述腔内被涂层涂覆。所述涂层可以是喷涂涂层或凝胶涂层。在实施例中,至少两个集成电路器件被安装到所述覆盖下的所述衬底。所述组装和/或所述覆盖可以至少有两个穿孔,每一个穿孔有相应的塑封逸出控制。所述穿孔可以形成在所述覆盖的上表面和/或侧表面上。
[0039] 图1-15根据本发明的实施例,显示了封装一个或多个半导体芯片的不同阶段。根据本发明的实施例,图1-3显示了用于栅格阵列(LGA)类型半导体封装的衬底,而图4-6显示了用于球栅阵列(BGA)类型半导体封装的衬底。
[0040] 现在参照图1,根据本发明的实施例,显示了用于LGA类型半导体封装的底部平面图。衬底10是业界通常应用的平面衬底。所述衬底有第一边12或底表面以及引线10、或焊盘等等。图2是图1的衬底10的顶视图。衬底10有第二边16或上表面以及粘结盘18。引线14(图1所示)在图2中是用虚线显示的。
[0041] 图3是根据本发明的实施例的沿着线1-1的图2的衬底的截面图。互连体19或穿孔连接器被显示,用于电连接底表面12上的引线14与上表面16的粘结盘18。
[0042] 参照图4,根据本发明的实施例,显示了衬底20的底部平面图,衬底20与图1-3中所示的衬底10相似,但是是为BGA型封装安排的。衬底20,正如衬底10一样,与那些业界通常应用的相同,并且有底或第一边12、以及引线22、粘结盘或焊盘等等。图5是图4的衬底20的顶视图。衬底20有上表面或第二边16,以及粘结盘18。引线22(图4所示)在图5中是用虚线显示的。
[0043] 图6是根据本发明的实施例的沿着线2-2的图5的衬底20的截面图。互连体19或穿孔连接器被显示,用于电连接锡球24、球体、隆起等等、底面12上的引线22与上表面16的粘结盘18。
[0044] 衬底10、20可以是任何材料,例如硅(Si)、二氧化硅(SiO2)、砷化镓(GaAs)等等以支持和电互连形成在其上的集成电路并且可能形成印刷电路板(PCB)等等。引线14、粘结盘18和互连体或穿孔19可以是任何导电材料,例如铜(Cu)等等。应注意,用带有穿孔的衬底连接引线14到盘18,当使用预模塑引线框架时,将尽可能防止涂覆材料的泄漏穿过衬底而渗出,下面会讨论。
[0045] 图7是组装30的截面图,所述组装包括图3的衬底10,其中一个或多个半导体芯片安装在并附着到衬底10的第二边16。虽然本发明讨论的过程被施加到图1-3所示的LGA类型衬底10,应了解所述过程可以被施加到图4-6所示的衬底20的BGA型和未显示的其它类型的衬底。本实施例中的组装30将形成压力传感器器件。组装30有第一芯片附着粘结材料32,例如环氧基树脂、芯片粘结层等等,被施加到衬底10以安装和附着第一芯片34到其第二边16。在本实施例中,第一芯片34是半导体传感器芯片,例如有压膜36的压力单元(p单元,p-cell)等等。第二芯片附着材料42,例如环氧基树脂、芯片粘结层等等,被施加到临近第一芯片34的衬底10的第二边16以安装和附着第二芯片44。在本实施例中,第二芯片44是g-单元。
然而,第二芯片44可以是集成电路例如ASIC。接合线52、54以及56说明了衬底粘结盘18、第一半导体芯片34和第二半导体芯片44之间的连接。使用标准线焊接设备,接合线52、54、56可以被连接以及所述线本身可以包括当前已知的例如那些由金(Au)、铜(Cu)、铝(Al)等等形成的接合线,并且所述线可以以任意顺序粘结。应了解,其它类型和任何数量的集成电路和芯片可以被安装到衬底上,并且在此显示的器件和芯片都只为了说明的目的。
[0046] 图8是根据本发明的实施例的包括图7的组装30的组装60的截面图,其中罩或遮蔽层62覆盖衬底10的第二边16的一部分。第二边16的被覆盖或遮蔽的部分是盖子被附着到衬底10的第二边16的位置,正如下面参照图12讨论的。
[0047] 图9是图8的组装60的截面图,说明了用涂覆材料74涂覆芯片34、44以及线52、54、56的步骤。在本实施例中,涂覆材料74是应用喷雾器72的保形材料。保形涂层提供介电绝缘、防潮保护、防灰尘以及其它污染物,并且提高耐热、振动冲击等等。保形涂层应被应用以便在所有表面上存在良好的薄膜堆积、应用相对均衡、以及避免微穿孔。保形涂层可以通过刷涂、浸渍、真空沉积、或在这种情况下通过喷涂,被应用。
[0048] 图10是截面图80,说明了形成于衬底10的表面上的涂层82、芯片34、44、线52、54、56、以及遮蔽层62。涂覆材料可以是带有证明压力数据的帕利灵(Parylene)涂层等等。涂层
82可能有大约在0.1密耳(2.54微米)至0.2(5.08微米)密耳范围内的厚度;然而涂层82在不同的应用和实施例中可能有不同厚度。应了解,在图9-15所示的实施例中,由于喷涂涂层的应用是精确的并且渗出不是问题,涂层82在凝胶的使用上有一些优势。图11是图10的衬底
10的截面图,显示了移除遮蔽层62的步骤82。可以看出,遮蔽层62阻止衬底20的预定义区被涂覆材料82覆盖。
[0049] 图12是显示了组装90的截面图,所述组装包括图11的被涂覆的衬底20,但是现在覆盖或盖子92在衬底10的预定义区被安装到衬底10上,所述预定义区通过罩62免受被涂覆材料82覆盖。盖子92可以是任何合适的材料,例如金属或塑料,但是根据本发明的实施例,最好为盖子92使用高温塑料材料。这种适合盖子92的塑料材料包括例如,聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)等等。PEEK和PEK是半晶状的热塑性塑料和聚酰亚胺,其它适合于特定应用或实施例的材料可以被使用。盖子92有大致平面的第一表面以及大致垂直地延伸离开所述第一表面的两个侧表面96。侧表面96的远端被附着到衬底10的第二表面16。更具体地说,胶粘材料94在被罩62保护的区域被施加到衬底10的上表面16并且盖子92随后胶合到位。正如本发明所使用的,术语胶合是指用胶粘被附着。
[0050] 盖子92连同衬底10形成室或腔99,使芯片34、44位于其中。在本实施例中,盖子92有顶外表面和边96的侧外表面,以及内表面,内上表面以及内侧表面在所述内表面形成腔99。应了解,形成腔的盖子的内表面可以采取不同的形式,例如单一曲面、带有侧内表面的顶内表面、附加内表面等等。在本实施例中,盖子92有孔径、通道或形成在上表面上的穿孔
98。穿孔98允许传感器芯片34、44通过将传感器芯片34、44暴露在所需的环境条件下起作用,在所述条件下,传感器被设计以进行检测。应了解,穿孔98可以形成在所示的盖子92的上表面上,或在其它表面,例如盖子92的侧96表面。
[0051] 图13来自图12并说明了在穿孔98中放置插头或帽100的步骤。帽100被放置或按压到穿孔98中以防止塑封材料进入腔99。
[0052] 图14来自图12并说明了用塑封材料或封装材料覆盖或封装衬底10和盖子92,以便器件被形成有封装材料层112的步骤。正如上面所看到的那样,帽100防止封装材料112进入腔99。帽100从封装材料层112更好地向外延伸以便它可以随后被移除(图15)。在本发明的实施例中,盖子92的顶部或外表面被处理,例如变粗糙等等,先于封装以增加封装材料112的附着。图14也显示了多个器件可以被同时组装。即,衬底10可以是带,所述带有一行区域用于形成传感器器件或衬底10可以被形成以便器件的阵列同时被形成。这种批处理在本领域中已知并且因此对本发明的完全理解来说详细的讨论不是必要的。
[0053] 图15说明了步骤120,所述步骤是移除帽100并且用切割操作分离相邻器件。移除帽100导致在封装材料层112内的穿孔98上形成间隙122,所述间隙与盖子92内的穿孔98对齐。多个器件通过切割过程,例如沿着器件之间的切割线124的锯切等等,被分离开。图16是根据本发明的实施例的根据上述描述步骤形成的传感器器件126的截面图。
[0054] 图17是根据本发明的实施例的覆盖或盖子92的顶视图130。虽然盖子92显示为矩形、平面形状且具有与上表面成直角的边,应了解,所述上表面可能采取不同于矩形以及平面的其它形状和形式,例如正方形、圆形、等等。同样,关于上表面和衬底表面,所述边可能形成直角以外的不同角度,以及所述边和上表面可能形成连续边。仅仅为了说明,盖子92的示例维度对于上表面是近于4-5平方毫米,对于边是1-1.5毫米高,并且有0.3-0.6毫米的厚度。当然,对于任何特定应用或实施例,覆盖的规模可以不同于这里给定的示例维度的范围内外。盖子92包括穿孔98(图18-19)。穿孔98,类似盖子92,可能采取圆形以外的不同形状和形式,例如正方形、矩形等等。
[0055] 盖子92可以通过任何合适的过程,例如通过喷射造型法等等形成。在喷射造型法过程,穿孔98可以通过例如针注射进塑封腔里等等被创建。或者,穿孔98可以通过钻孔、冲压等等形成。
[0056] 盖子92,在一个实施例中,还包括临近穿孔98的塑封树脂逸出控制132。在本实施例中,所述塑封树脂逸出控制132是凹槽、沟槽等等的形式。在本实施例中,所述凹槽是圆形凹槽并且与帽100(图13)共同工作。所述树脂逸出控制132的目的是阻止任何额外塑封或塑封从帽100的外圆周逸出。应了解所述塑封树脂逸出控制132可能采取不同于圆形的不同形状和设计。例如,所述塑封树脂逸出控制132可能形成一系列凹槽或隆起等等。应了解,所述塑封树脂逸出控制132还可以形成在帽100中而不是或结合覆盖92。
[0057] 图18是图17的沿着线3-3的盖子92的截面图134,以及图19是图17的沿着线4-4的盖子92的截面图136并且显示了设置在穿孔98上的帽100。应注意,帽100超过所述树脂逸出控制132延伸。尽管在本实施例中穿孔98形成在盖子92的上表面,应了解,穿孔98和相应的塑封树脂逸出控制132可以在沿着盖子92的任何地方形成。还应了解,在覆盖92中可以形成任何数量的穿孔和塑封或树脂逸出控制。同样,虽然帽100被显示为没有延伸到穿孔98,帽100可以包括延伸到穿孔98里的突出。
[0058] 图20是根据本发明的实施例的一种封装至少一个半导体传感器芯片的方法的流程图。正如先前描述的,带有粘结盘、引线、穿孔等等的衬底在142被提供。一个或多个传感器芯片是在144被芯片粘结到衬底的上表面上。在146,随着互相的以及到衬底上的粘结盘的线粘合过程,传感器芯片连接到接合线。在148,罩被配置在衬底上,并且在150,涂覆材料被配置在遮蔽的衬底、芯片以及接合线上。涂覆后,在152,罩被移除。在154,在一个实施例中,包括穿孔的盖子或覆盖被粘结或附着在衬底152上,并且覆盖被粘结或安装。在156,帽被放置在穿孔上以避免树脂进入腔。在步骤158,塑封过程被执行。在所述过程中,封装或塑封材料被形成在盖子上以及在一些实施例中也被形成在衬底的上表面暴露的部分上。在160,相邻器件通过切割过程彼此被分离例如当器件阵列同时被组装时。最后,在步骤162,帽被移除。虽然最好是帽在切割之后被移除,因为在切割期间,它防止产生的灰尘进入腔,有可能在先于所述切割过程移除所述帽。
[0059] 图21-25是截面图,说明了一个过程,在所述过程中,在传感器器件的盖子里形成穿孔并且用涂覆材料覆盖传感器芯片。现在参照图21,显示了带有覆盖172的封装传感器器件的截面图170。覆盖172有边176,所述边有用胶粘174附着或粘结到衬底的远端或表面。腔178形成在盖子172下。图22显示了在封装之后的带有盖子的传感器器件,带有封装材料的层179,例如,塑封材料。不同于盖子92(图12-19),盖子172没有预成型的穿孔或通道。反而,在本实施例中,穿孔在封装之后形成于盖子172中。图23是图22的封装传感器器件的截面图
180,其中钻孔或镗孔机182在盖子172的上表面上形成穿孔184。穿孔184,在形成之后,从盖子172的一边延伸到腔178。镗孔机182可以是高精密度钻孔等等以形成穿孔184。应了解,正如所显示的,穿孔可以形成在组装的上表面,或在其它表面,例如组装的侧表面。
[0060] 图24是显示了凝胶沉积器192的截面图190,所述凝胶沉积器可以是注射器等等,将凝胶材料194沉积到配置在腔178中的芯片和线上。注射器192通过穿孔184被插入到腔178。通过使用时间-压力、空气点胶技术等等,预定数量的凝胶材料被沉积在芯片和接合线上。这种时间-压力分配系统在业界是已知的,例如日本东京武藏工程公司(sashi Engineering Inc)提供的武藏系统(Musashi system)。凝胶材料194可以是在业界中通常使用的合适材料。例如,这种凝胶材料包括:日本东京的信越化工有限公司(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.)提供的SIFEL8000系列;或美国密歇根州米德兰的道康宁公司(the DowCorning Corporation of Midland,Michigan)提供的DC4939。当允许芯片起到传感器作用,例如压力传感器等等时,凝胶材料194保护线和芯片免受热能和机械应力以及振动。
图25是在凝胶材料194被沉积在芯片以及接合线上之后,图24的传感器器件的截面图200。
[0061] 图26根据本发明的实施例的一种方法220的流程图。在222,衬底提供有粘结盘、引线以及穿孔。在224,芯片被附着到衬底的上表面。在226,线被线粘结以电连接芯片到衬底,以及在一些实施例中,彼此被粘结。在228,盖子被粘结或安装到衬底表面。在230,封装或塑封材料形成于盖子上。在232,穿孔被钻孔或镗孔232穿过封装材料层和覆盖。在234,腔内的芯片和线被凝胶涂层涂覆234。
[0062] 本发明的实施例在本发明已被描述,包括发明者所知的用于实施本发明的最佳模式。根据阅读前述描述,这些优选实施例的变化可能对本领域普通技术人员来说非常明显。发明者期望本领域所属技术人员采用适当的变体,并且发明者希望本发明被在本发明中具体描述之外的方式实施。因此,本发明包括适用法律所许可的所附权利要求所述的主题的所有修改以及等同物。此外,在所有可能的变化中的上述描述的元素的任何组合包含在本发明中,除非本发明在此指出或明显地与上下文矛盾。