[发明专利]柔性衬底上的用于应力解耦的压力传感器

说明书

本公开涉及柔性衬底上的用于应力解耦的压力传感器。一种半导体器件包括半导体芯片，该半导体芯片包括具有第一表面和与该第一表面相对布置的第二表面；和包括敏感区域的微机电系统(MEMS)元件，设置在该衬底的第一表面处。该半导体器件进一步包括至少一个电互连结构和柔性载体，该至少一个电互连结构电连接至该衬底的第一表面，该柔性载体电连接到该至少一个电互连结构，其中该柔性载体包裹在该半导体芯片周围并且在该衬底的第二表面上方延伸，以使折叠腔被形成在半导体芯片周围。

技术领域

本公开总体上涉及半导体器件和制造该半导体器件的方法，并且更具体地，涉及具有应力释放机制的微机电系统(MEMS)元件。

背景技术

微机电系统(MEMS)是微观的器件，具体是具有活动部件的那些器件。一旦可以使用通常用于制造电子产品的改进的半导体器件制造技术来制造MEMS，MEMS则变得实用。因此，MEMS可以作为集成电路的组件被嵌入在衬底中，然后该MEMS被切割成半导体芯片，每一个半导体芯片随后被安装在封装中。

引入封装中的机械应力和其他外部的机械影响可能会不经意地通过封装转移至集成的MEMS元件(诸如传感器)，并且更具体地，转移至压力传感器。转移的机械应力可能会影响MEMS元件的操作或引起传感器信号的漂移(例如，偏移)，这可能导致错误的测量。

例如，半导体压力传感器具有压力敏感元件，该压力敏感元件被布置为测量绝对压力和相对压力(例如，这两者压力之间的差异)。许多压力传感器的问题在于：即使没有待测量的压力(或压力差异)，传感器也会测量(或输出、或给出)信号。该偏移可能是传感器壳体的机械应力和/或(例如，封装)变形的结果。壳体的应力/变形通常还会在敏感元件(例如，压电电阻)所在的传感器表面上产生应力分量，并且由此产生对输出信号的偏移误差、线性误差或甚至是滞后误差。

因此，可以期望能够将机械应力与集成的MEMS元件解耦的改进的器件。

发明内容

一个或多个实施例提供了一种半导体器件，其包括：半导体芯片，该半导体芯片包括具有第一表面和与第一表面相对布置的第二表面的衬底、包括敏感区域的微机电系统(MEMS)元件被设置在衬底的第一表面上。半导体器件进一步包括：至少一个电互连结构，其电连接到该衬底的第一表面；以及柔性载体，其电连接到该至少一个电互连结构，其中柔性载体包裹在半导体芯片周围并且在第二芯片上方延伸，以使折叠腔被形成在半导体芯片周围。

附图说明

本文参考附图描述实施例。

图1示出了根据一个或多个实施例的压力传感器封装的剖面图。

图2A-图2C示出了根据一个或多个实施例的压力传感器封装的剖面图。

图3示出了根据一个或多个实施例的压力传感器封装的剖面图。

图4示出了根据一个或多个实施例的压力传感器封装的剖面图。

图5示出了根据一个或多个实施例的压力传感器封装的剖面图。

图6示出了图1所示的压力传感器封装的俯视图；以及

图7示出了根据一个或多个实施例的压力传感器封装的俯视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细地描述各种实施例，其中相同的附图标记始终指代相同的元件。应当注意，这些实施例仅作为说明性目的并且不应被限制解释。例如，尽管实施例被描述为包括多个特征或元件时，这不应被解释为表明用于实现实施例所需的所有这些特征或元件。相反，在其他实施例中，一些特征或元件可以被省略，或者可以由备选的特征或元件代替。另外，可以提供除明确示出和描述的特征或元件之外的进一步的特征或元件，例如传感器器件的常规组件。