[發明專利]傳感器封裝方法以及傳感器封裝

有效

• 申請號: 201310384803.7
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN103663362A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 菲利普·H·鮑爾斯;佩奇·M·霍爾姆;史蒂芬·R·胡珀;雷蒙德·M·魯普
• 申請（專利權）人: 飛思卡爾半導體公司
• 主分類號: B81C3/00
• 分類號: B81C3/00;B81B7/00;B81B7/02
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 李寶泉;周亞榮

1.一種形成傳感器封裝的方法，包括：

將傳感器晶圓、帽晶圓、以及至少一個控制器元件粘結在一起，使得所述帽晶圓的第一內表面耦合于所述傳感器晶圓的第二內表面以形成傳感器結構以及所述至少一個控制器元件的底面耦合于所述傳感器結構的外表面以形成堆疊晶圓結構，其中所述傳感器晶圓包括被所述帽晶圓封裝的多個傳感器，所述帽晶圓和所述傳感器晶圓中的第一個包括帶有位于所述第一和第二內表面的相應一個上的第一粘結盤的襯底部分并且所述帽晶圓和所述傳感器晶圓中的第二個隱藏了所述襯底部分，以及所述至少一個控制器元件的頂面包括控制電路和第二粘結盤；

從所述傳感器晶圓和所述帽晶圓中的所述第二個移除第一材料部分以暴露具有所述第一粘結盤的所述襯底部分；

在所述第一和第二粘結盤之間形成電互連；以及

切割所述堆疊晶圓結構以產生所述傳感器封裝。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述粘結操作包括：

將所述帽晶圓的所述第一內表面和所述傳感器晶圓的所述第二內表面粘結以形成所述傳感器結構；以及

在所述帽晶圓和所述傳感器晶圓的所述粘結之后，將所述至少一個控制器元件的所述底面和所述傳感器結構的所述外表面粘結以形成所述堆疊晶圓結構。

3.根據權利要求1所述的方法，其中所述至少一個控制器元件是以具有所述頂面和所述底面的控制器晶圓的形式，所述頂面包括多個控制器管芯，每個所述控制器管芯具有所述控制電路和所述第二粘結盤；并且其中：

所述粘結操作包括將所述控制器晶圓的所述底面附著于所述傳感器結構的所述外表面，使得所述每個所述控制器管芯與所述傳感器中的一個對齊；以及

所述移除操作包括移除所述控制器晶圓的與所述第一材料部分相一致的第二材料部分以暴露具有所述第一粘結盤的所述襯底部分。

4.根據權利要求3所述的方法，其中：

對于與所述傳感器中的所述一個對齊的每個所述控制器管芯，所述形成操作形成在所述第一和第二粘結盤之間的電互連；以及

所述切割操作在所述形成操作之后被執行以產生多個傳感器封裝，所述傳感器封裝是所述多個傳感器封裝中的一個。

5.根據權利要求1所述的方法，其中所述至少一個控制器元件包括彼此物理分離的多個單獨控制器管芯，每個所述單獨控制器管芯具有所述頂面和所述底面，所述頂面包括所述控制電路和所述第二粘結盤，以及所述粘結操作包括將每個所述單獨控制器管芯的所述底面附著于所述傳感器結構的所述外表面使得每個所述控制器管芯與所述傳感器中的一個對齊。

6.根據權利要求5所述的方法，其中：

對于與所述傳感器中的所述一個對齊的每個所述控制器管芯，所述形成操作形成在所述第一和第二粘結盤之間的電互連；以及

所述切割操作在所述形成操作之后被執行以產生多個傳感器封裝，所述傳感器封裝是所述多個傳感器封裝中的一個。

7.根據權利要求1所述的方法，其中所述傳感器結構的所述外表面是所述傳感器晶圓的第二外表面，以及所述粘結操作包括將所述至少一個控制器元件的所述底面附著于所述傳感器晶圓的所述第二外表面以產生具有位于所述帽晶圓和所述至少一個控制器元件之間的所述傳感器晶圓的所述堆疊晶圓結構。

8.根據權利要求1所述的方法，其中所述傳感器結構的所述外表面是所述帽晶圓的第一外表面，以及所述粘結操作包括將所述至少一個控制器元件的所述底面附著于所述帽晶圓的所述第一外表面以產生具有位于所述傳感器晶圓和所述至少一個控制器元件之間的所述帽晶圓的所述堆疊晶圓結構。

9.根據權利要求1所述的方法,其中所述至少一個控制器元件包括形成于所述頂面上的隆起，以及所述方法還包括在所述粘結操作之后在所述隆起上形成導電元件。

10.根據權利要求1所述的方法，其中所述移除操作在所述粘結操作之后被執行。

11.根據權利要求1所述的方法，還包括：

將封裝材料應用于所述至少一個控制器元件的所述頂面以封裝所述控制電路和所述電互連；以及

在所述應用操作之后執行所述分割操作。

12.根據權利要求1所述的方法，還包括在所述粘結操作之后將傳感器管芯安裝到所述至少一個控制器元件的所述頂面。