[发明专利]具有气压传感器的半导体封装

说明书

技术领域

本发明的实施例处于半导体封装的领域中，并且具体地处于具有气压传感器的半导体封装的领域中。

背景技术

当今的消费电子产品市场频繁地需要要求非常复杂电路的复杂功能。向越来越小的基本构建块（例如，晶体管）的缩放已经使得能够用每个渐进生成在单个管芯上合并甚至更复杂的电路。半导体封装被用于保护集成电路（IC）芯片或管芯，且还向管芯提供到外部电路的电接口。随着对于较小电子器件的日益增加的需求，半导体封装被设计成甚至更紧致且必须支持较大的电路密度。例如，一些半导体封装现在使用无芯衬底，其不包括常见于传统衬底中的厚树脂芯层。此外，对于更高性能器件的需求导致对于改进的半导体封装的需要，其实现了与随后的组装处理兼容的薄封装轮廓和低总体翘曲。

此外，在过去的数年内，微机电系统（MEMS）结构已经在消费产品中扮演了日益重要的角色。例如，诸如传感器和促动器之类的MEMS器件已经见于从用于车辆中的气囊触发的惯性传感器到视觉艺术工业中用于显示器的微镜的范围内的产品中，并且最近见于用于高度感测的诸如气压传感器之类的移动应用中。随着这些技术成熟，对MEMS结构的精度和功能的需求已经逐步提高。例如，最优性能可以取决于对这些MEMS结构的各种部件的特性进行微调的能力。此外，对于MEMS器件的性能的一致性要求（器件内和器件与器件二者）通常规定：用于制造这样的MEMS器件的过程需要极度精密。

虽然封装缩放通常被视作大小方面的减小，但也考虑到给定空间中功能的添加。然而，当试图将半导体管芯与也被容纳在封装中的附加功能进行封装时，可能出现结构问题。例如，所封装的MEMS器件的添加可能添加功能，但半导体封装中的一直降低的空间可用性可能对添加这样的功能提供阻碍。

附图说明

图1A-1E图示根据本发明的实施例的使用连续通路环来制造参考腔的方法中的各种操作的横截面视图。

图2A-2E图示根据本发明的实施例的制造用于参考腔的结构支撑的第一方法中的各种操作的横截面视图。

图3A-3F图示根据本发明的实施例的制造用于参考腔的结构支撑的第二方法中的各种操作的横截面视图。

图4A-4C图示根据本发明的实施例的具有下层参考腔的压强传感器的各种操作状态的横截面视图。

图5A图示根据本发明的实施例的具有对周围条件的单个大开口的气压传感器的横截面视图和对应的顶视图。

图5B图示根据本发明的实施例的具有对周围条件的若干小开口的气压传感器的横截面视图和对应的顶视图。

图6A和6B图示根据本发明的实施例的确定用于以电容性方式感测气压的分析计算的示意图和方程。

图7A是根据本发明的实施例的电容变化相对于负压差的曲线图。

图7B是根据本发明的实施例的电容变化相对于正压差的曲线图。

图8图示根据本发明的实施例的磁激励谐振梁气压传感器的平面视图和对应的横截面视图。

图9图示根据本发明的实施例的确定用于感测磁激励谐振梁气压传感器的气压的分析计算的示意图和方程。

图10A是根据本发明的实施例的针对磁激励气压传感器的估计的响应频率的曲线图。

图10B是根据本发明的实施例的针对磁激励气压传感器的估计的响应敏感度的曲线图。

图11A-11P图示根据本发明的实施例的将铜网状支撑用于在参考腔之上ABF的层压的过程流中的各种操作的横截面视图。

图12A-12Q图示根据本发明的实施例的将薄镀层（plate）用于支撑参考腔之上ABF的层压的过程流中的各种操作的横截面视图。

图13A-13T图示根据本发明的实施例的用于制造磁激励压强传感器的过程流中的各种操作的横截面视图。

图14是根据本发明的实施例的计算机系统的示意图。

具体实施方式

描述了具有气压传感器的半导体封装。在下面的描述中，阐述了许多特定细节（诸如，封装架构）以便提供对本发明的实施例的透彻理解。对本领域技术人员来说将显而易见的是，本发明的实施例可以在没有这些特定细节的情况下被实践。在其它实例中，诸如集成电路设计布局之类的公知特征未被详细描述以便不会不必要地使本发明的实施例晦涩难懂。此外，应该理解的是，在附图中示出的各种实施例是说明性的表示，并不一定按比例绘制。