[发明专利]用于热电IR检测器的基于MEMS的晶片级封装体

说明书

相关申请的交叉引用

本申请依据35U.S.C.§119(e)而要求享有于2014年12月4日提交的标 题为“MEMS-BASEDWAFERLEVELPACKAGINGFOR THERMO-ELECTRICIRDETECTORS”的美国临时申请序列No. 62/087459、以及于2015年5月26日提交的标题为“MEMS-BASEDWAFER LEVELPACKAGINGFORTHERMO-ELECTRICIRDETECTORS”的美国 临时申请序列No.62/166588的权益。通过引用的方式将美国临时申请序列 No.62/087459和美国临时申请序列No.62/166588的全部内容并入本文。

背景技术

热电堆传感器是将热能转换成电能的电子设备。这些传感器可以采用 几个连接的热电偶来产生与局部温差(例如，温度梯度)成比例的输出电 压。这些热电堆传感器可以用于许多应用中，例如用于医疗产业中来测量 体温、用于热流传感器中、和/或用于气体燃烧器安全控制中。

发明内容

描述了一种器件以及用于制造该器件的技术，以便使用微机电系统 (MEMS)工艺来形成晶片级热传感器封装体。在一种或多种实施方式中， 晶片级热传感器封装体包括热电堆叠置体和帽式晶片组件，热电堆叠置体 包括衬底、形成在衬底的第一侧上的电介质膜、形成在电介质膜上的第一 热电层、形成在第一热电层和电介质膜上的第一层间电介质、形成在第一 层间电介质上的第二热电层、形成在第二热电层和第一层间电介质上的第 二层间电介质、与第一热电层和第二热电层电气耦合金属连接组件、设置 在金属连接组件和第二层间电介质上的钝化层、以及接合焊盘，其中，钝 化层包括沟槽或孔的至少其中之一，并且其中，衬底包括邻近至少一个沟 槽或孔的腔室，接合焊盘设置在钝化层上并电气耦合到金属连接组件；帽 式晶片组件耦合到热电堆叠置体，帽式晶片组件包括具有腔室的晶片，所 述腔室形成在晶片的一侧上并被配置为邻近热电堆叠置体。电子设备包括 耦合到晶片级热传感器的晶片级热传感器。在实施方式中，用于制造晶片 级热电堆传感器的方法包括在晶片级衬底上形成热电堆叠置体以及在该热 电堆叠置体上设置帽式晶片。

提供了本发明内容来以简化形式介绍了对概念的选择，下面将在具体 实施方式中进一步描述这些概念。本发明内容并非旨在标识所请求保护的 主题的关键特征或重要特征，也并非旨在用作为确定所请求保护的主题的 范围的辅助。

附图说明

参考附图来描述具体实施方式。在描述和附图中的不同实例中使用相 同的附图标记可以指示相似或相同的项目。

图1A是根据本公开内容的示例性实施方式的示出采用引线接合构造 的晶片级热传感器的图解部分横截面侧视图。

图1B是根据本公开内容的示例性实施方式的示出采用通孔构造的晶 片级热传感器的图解部分横截面侧视图。

图1C是根据本公开内容的示例性实施方式的示出被配置为用于晶片 级热传感器的衬底和热电堆叠置体的图解部分横截面侧视图。

图1D是根据本公开内容的示例性实施方式的示出被配置为用于晶片 级热传感器的帽式晶片组件的图解部分横截面侧视图。

图1E是根据本公开内容的示例性实施方式的示出被配置为用于晶片级 热传感器的帽式晶片组件的图解部分横截面侧视图。

图1F是根据本公开内容的示例性实施方式的示出在衬底与基底之间具 有用于最小化热梯度的腔室的晶片级热传感器的图解部分横截面侧视图。

图2是示出用于制造诸如图1A至图1F所示的晶片级热传感器等晶片 级热传感器的示例性实施方式中的过程的流程图。

图3A是示出根据图2所示的过程的诸如图1A至图1F所示的晶片级 热传感器等晶片级热传感器的制造的图解部分横截面侧立视图。

图3B是示出根据图2所示的过程的诸如图1A至图1F所示的晶片级 热传感器等晶片级热传感器的制造的图解部分横截面侧立视图。

图3C是示出根据图2所示的过程的诸如图1A至图1F所示的晶片级 热传感器等晶片级热传感器的制造的图解部分横截面侧立视图。

图3D是示出根据图2所示的过程的诸如图1A至图1F所示的晶片级 热传感器等晶片级热传感器的制造的图解部分横截面侧立视图。