[发明专利]太阳能供电的IC芯片

说明书

相关申请的交叉引用

本发明是2013年2月13日提交的并转让给飞思卡尔半导体股份有限公司的美国专利申请号13/766,771的部分继续申请案。

技术领域

本发明针对集成电路封装和一种制作通过集成太阳能电池的使用自供电的集成电路封装的方法。

背景技术

随着晶圆技术的进步，集成电路（IC）芯片的尺寸和功率要求已经降低。例如，球栅阵列（BGA）封装被广泛应用于移动设备，因为它们是非常小的并且具有低功率要求。然而，提供给IC芯片的功率通常来自于外部电源，诸如电池。因此，IC芯片的放置必须始终仔细考虑，使得IC芯片可以被充分访问以用于与外部电源耦合。这使得IC芯片在诸如衣服、鞋子、自行车、人体等等物品中的嵌入很困难。

同时，太阳能电池的效率不断改进。具体地，在最佳条件下，所需要发电的太阳能电池的光接收表面面积减小了。已发现，与IC芯片的大小的幅度量级相同的太阳能电池的尺寸可以足够有效以满足这种IC芯片在低功率环境下的功率需求。

因此希望提供具有集成的太阳能电池的IC芯片封装以便降低或排除IC芯片依赖于外部电源的需要。

附图说明

本发明通过举例的方式说明并没有被附图中示出的其实施例所限制，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而被图示，并且不一定按比例绘制。注意，某些垂直尺寸相对于某些水平尺寸被夸张。

在附图中：

图1是根据本发明的第一实施例的集成电路器件的剖面侧视图；

图2是根据本发明的第二实施例的集成电路封装的剖面侧视图；

图3是根据本发明的第三实施例的集成电路封装的剖面侧视图；

图4是根据本发明的第四实施例的集成电路封装的剖面侧视图；

图5A1和图5A2是太阳能电池晶圆和在其上封装以层压的底层平面图和顶层平面图；

图5B是在由此分离各个太阳能电池之前的图5A1和图5A2的晶圆的底层平面图；以及

图5C-5H是根据本发明的实施例的图示装配自供电集成电路（IC）器件的步骤的一系列图表。

具体实施方式

在一个实施例中，本发明提供了一种自供电集成电路（IC）器件。所述器件包括具有相对的第一主表面和第二主表面的引线框、芯片支撑区域和围绕所述芯片支撑区域的多个引线。太阳能电池具有相对的第一主表面和第二主表面，其中所述第一主表面的至少一部分被配置成从外部源接收光，并且所述太阳能电池的所述第二主表面被附着到所述引线框的所述第一主表面的所述芯片支撑区域。所述太阳能电池将接收的光的能量转换成电能。集成电路（IC）芯片具有相对的第一主表面和第二主表面，其中所述IC芯片的所述第一主表面与所述太阳能电池的所述第二主表面面对排列。所述IC芯片被电连接到所述太阳能电池以接收由所述太阳能电池生成的电力。在一个实施例中，所述太阳能电池利用接合线被电连接到所述IC芯片以及在另一个实施例中通过锡球被电连接到所述IC芯片。在一个实施例中，所述IC芯片还利用接合线以及在另一个实施例中利用锡球被电连接到所述引线框的所述引线。至少一部分所述引线框、所述IC芯片、在所述IC芯片和所述太阳能电池之间的电连接以及所述IC芯片和所述引线之间的电连接、以及至少一部分所述太阳能电池利用塑封材料被封装。

现在参照附图，其中相同的参考符号被用于指定若干附图中的相同组件，根据本发明，图1中所示的是自供电集成电路器件110的第一实施例。

自供电集成电路器件110包括具有相对的第一主表面和第二主表面112a和112b的引线框112、芯片支撑区域114和围绕所述芯片支撑区域114的多个引线116。在该实施例中，引线框112由一片导电金属或金属薄片形成，诸如铜，并且包括围绕中央开口的多个引线116。芯片支撑区域114包括引线116的近端和引线116的远端，其允许外部电连接到IC芯片，如在下面将要描述的。引线116可以包括一个或多个弯曲以诸如形成如图所示的鸥翼形状。

具有相对的第一主表面和第二主表面118a和118b的太阳能电池118被安装到引线框112的芯片支撑区域114。即，太阳能电池118的第二主表面118b被附着到引线框112的第一主表面112a的芯片支撑区域114。在优选实施例中，太阳能电池118利用非导电环氧树脂120被附着到引线框112，以避免使太阳能电池118的第二主表面118b上的金属迹线（未示出）短路。