[发明专利]引线接合传感器封装及方法

说明书

一种封装的芯片组件，具有半导体衬底、整体形成在衬底顶表面上或中的半导体装置以及电耦合到半导体装置的在衬底顶表面处的第一接合焊盘。第二衬底包含将其贯穿的第一孔和一个或多个第二孔、分别在第二衬底的顶表面和底表面处的第二和第三接合焊盘以及电耦合到第二和第三接合焊盘的导体。将半导体衬底的顶表面固定到第二衬底的底表面，使得半导体装置与第一孔对准，以及第一接合焊盘的每一个与第二孔的一个对准。多个引线各自电连接在第一接合焊盘的一个和第二接合焊盘的一个之间，并且各自穿过一个或多个第二孔中的一个。

相关申请

本申请要求2014年8月18日提交的美国临时申请号62/038,429的权益，并且通过引用将其结合到本文中。

技术领域

本发明涉及封装的集成电路(半导体)芯片。

背景技术

借助于将集成电路芯片连接到衬底的引线接合而安装在衬底上的集成电路芯片，在芯片封装工业中已经成为主要的实践。随着消费者对更纤细移动装置的要求增加，芯片封装结构也必须减小尺寸，特别是封装高度，以满足纤细装置趋势。

常规的封装解决方案在US公开申请2003/0201535中公开，并且在图1中示出。封装1包含接合到有机封装衬底3的图像传感器芯片2，其中芯片2通过接合引线4电连接到衬底3。接合引线4由树脂5密封，并且然后再由密封剂6密封，同时留下芯片2的有源区域7暴露。有源区域7由透明元件8封闭。将图像传感器芯片2通过粘接剂9粘贴到衬底3。封装外的电导性使用焊球10来实现。

采用这种封装配置的问题是它的尺寸，并且特别是它的高度，不能如期望的按比例缩减。

发明内容

上述问题和需求由封装的芯片组件解决，该组件包括半导体芯片，其包含具有第一顶表面和第一底表面的半导体材料的第一衬底、整体地形成在第一顶表面上或中的半导体装置和电耦合到半导体装置的在第一顶表面处的第一接合焊盘。第二衬底包含第二顶表面和第二底表面、在第二顶表面和第二底表面之间延伸的第一孔、在第二顶表面和第二底表面之间延伸的一个或多个第二孔、在第二顶表面处的第二接合焊盘、在第二底表面处的第三接合焊盘以及电耦合到第二接合焊盘和第三接合焊盘的导体。将第一顶表面固定到第二底表面，使得半导体装置与第一孔对准，并且第一接合焊盘的每一个与一个或多个第二孔中的一个对准。多个引线各自电连接在第一接合焊盘的一个和第二接合焊盘的一个之间，并且各自穿过一个或多个第二孔中的一个。

封装的芯片组件包括半导体芯片，其包含具有第一顶表面和第一底表面的半导体材料的第一衬底、整体地形成在第一顶表面上或中的半导体装置、电耦合到半导体装置的在第一顶表面处的第一接合焊盘、形成到第一顶表面中的一个或多个沟槽和多个导电迹线，所述多个导电迹线各自具有电连接到第一接合焊盘的一个的第一部分、在第一顶表面之上延伸并且与其绝缘的第二部分和向下延伸到一个或多个沟槽的一个中的第三部分。第二衬底包含第二顶表面和第二底表面、在第二顶表面处的第二接合焊盘、在第二底表面处的第三接合焊盘以及电耦合到第二接合焊盘和第三接合焊盘的导体。将第一底表面固定到第二顶表面。多个引线各自电连接在多个导电迹线的一个的第三部分中的一个和第二接合焊盘的一个之间。

一种形成封装的芯片组件的方法，包括提供半导体芯片，提供第二衬底，将它们固定在一起，并且将它们电连接在一起。半导体芯片包含具有第一顶表面和第一底表面的半导体材料的第一衬底、整体地形成在第一顶表面上或中的半导体装置以及电耦合到半导体装置的在第一顶表面处的第一接合焊盘。第二衬底包含第二顶表面和第二底表面、在第二顶表面和第二底表面之间延伸的第一孔、在第二顶表面和第二底表面之间延伸的一个或多个第二孔、在第二顶表面处的第二接合焊盘、在第二底表面处的第三接合焊盘以及电耦合到第二接合焊盘和第三接合焊盘的导体。所述固定包含将第一顶表面固定到第二底表面，使得半导体装置与第一孔对准，并且第一接合焊盘的每一个与一个或多个第二孔中的一个对准。所述电连接包含将多个引线中的每一个电连接在第一接合焊盘的一个和第二接合焊盘的一个之间，其中多个引线的每一个穿过一个或多个第二孔中的一个。