[发明专利]具有展露集成电路芯片窗口的集成电路器件及其相关方法

说明书

本发明涉及半导体领域，尤其涉及集成电路器件及其所用的封装。

一些应用可能要求将集成电路芯片的最外层表面暴露在周围环境中，如可以直接与人体或人体的局部相接触。例如，某些医学应用将裸露的集成电路放在血流中，这样来测量血液的化学性质。幸运的是，在这种应用中，电路的工作寿命是有限的，只使用一次后就被丢弃掉。因此，长期可靠性一般不是一个重要议题。

相反，基于集成电路传感单元矩阵的指纹传感器可能要求手指与集成电路芯片直接接触。用于人身鉴定或检验的指纹传感和匹配是可靠的并广泛使用的技术。

一般的电子指纹传感器基于用可见光，红外光，或超声辐射来照射手指表面。例如用某种形式的照相机来捕获反射回的能量，所产生的象被摄取，数字化，并被存贮成静态数字图象。例如，美国专利No.4210899的说明书公开了用于进场安检应用的光学扫描指纹读入器及协同工作的中央处理工作站，例如允许某个人到某一个位置，或允许使用计算机终端。美国专利No4,525,859的说明书公开了一种视频照相机，用来摄取指纹的图象，并用指纹的细节(即分叉和纹峰的终点)来确定与参考指纹数据库的匹配。

美国专利No.4,353,056的说明书公开了传感活体指纹的另一种方法。

美国专利No.5325,442的说明书公开了包含多个传感电极的指纹传感器。

用于鉴定和检验的指纹传感和匹配需要取得较大的进步以允许计算机工作站、设备、车辆及保密数据的非授权使用。

本发明的一个目的是提供一种允许通过例如用户的手指之类的传感媒介与集成电路芯片直接接触的集成电路器件及其相关方法，以及为芯片提供一种可靠的环境密封。

另一个目的是提供有利于大规模及相对低成本生产的这样一种集成电路器件及相关方法。

本发明包括的集成电路器件由以下组成：

集成电路芯片；

包围着所述集成电路芯片及其中具有展露所述集成电路芯片的一部分的窗口的一块密封材料；以及

安装在所述密封材料块上，与其中的窗口相邻的框架。

本发明还包括由以下步骤组成的制造集成电路器件的方法：

提供集成电路芯片；

在集成电路芯片上放置一块可去掉的材料；

在集成电路芯片及可去掉的材料块周围形成密封材料块；以及

去除可去掉材料块以界定通过密封材料块以展露部分集成电路芯片的窗口。

有利的是，可以把导电部件粘接到集成电路芯片上。因此，导电部件以及粘胶可以用来密封密封材料块和芯片间的界面。电导部件也可以在制造的中间步骤界定围绕可去掉材料块的框架。更具体地说，在塑料被注入模塑以密封该组件时，可以将可去掉材料块及其框架放在集成电路芯片上。然后可以除掉可去除材料块，因而在密封材料块中形成窗口并留下固定在密封材料块周围的导电框架。在这种实施方式中，在制造过程中，导电部件界定框架，并有利于形成展露集成电路芯片相邻部分的窗口。导电部件也可以是集成电路器件电路的一部分。

该集成电路器件最好还包含用于将导电部件和集成电路芯片电连接到一起的互连装置。例如，互连装置可以包含导电部件与集成电路芯片间的导电胶，以及集成电路芯片里至少一个填满导体的通孔。

方便的是，对于本发明的一种指纹传感实施方式，集成电路芯片可以由电场指纹传感器组成。更具体地说，电场指纹传感器最好由以下组成：电场传感电极矩阵，和电场传感电极相邻的介电层，给电场传感电极施加电场驱动信号的驱动装置，以及相邻的手指部分，以便电场传感电极产生指纹的图象信号。因此，导电部件可以作为指纹传感部分的电极。

本发明的另一方面是基于用户接触集成电路器件，例如用于传感指纹。由于用户的手指与导电部件接触，因此最好将电压箝位装置有效地连接到导电部件上，以箝位电压，由此消除静电聚积，因而保护集成电路器件不被静电放电损伤，及/或当与集成电路器件接触时保护用户免受电击。

具体来说，集成电路芯片最好进一步由多个压焊块组成。因此，密封材料块最好覆盖着这些压焊块。此外，压焊块密封装置也保护这些压焊块使其免受腐蚀。每一个压焊块都可以由第一金属层组成，例如由铝组成。因此，压焊块密封装置可能包含在第一金属层上的阻挡金属层。压焊块密封装置还可能进一步包含在金属层上的一层金。压焊块密封装置可以和导电部件一起使用，形成框架及密封其与芯片间的界面。另外，在某些实施方式中，也可以使用压焊块密封装置，而不使用导电部件或框架。