[發明專利]太陽能供電的IC芯片

有效

• 申請號: 201410112304.7
• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN104064612B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 劉德明;盧威耀;熊正德
• 申請（專利權）人: 飛思卡爾半導體公司
• 主分類號: H01L31/042
• 分類號: H01L31/042;H01L31/048
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 陳依虹,劉光明

相關申請的交叉引用

本發明是2013年2月13日提交的并轉讓給飛思卡爾半導體股份有限公司的美國專利申請號13/766,771的部分繼續申請案。

技術領域

本發明針對集成電路封裝和一種制作通過集成太陽能電池的使用自供電的集成電路封裝的方法。

背景技術

隨著晶圓技術的進步，集成電路（IC）芯片的尺寸和功率要求已經降低。例如，球柵陣列（BGA）封裝被廣泛應用于移動設備，因為它們是非常小的并且具有低功率要求。然而，提供給IC芯片的功率通常來自于外部電源，諸如電池。因此，IC芯片的放置必須始終仔細考慮，使得IC芯片可以被充分訪問以用于與外部電源耦合。這使得IC芯片在諸如衣服、鞋子、自行車、人體等等物品中的嵌入很困難。

同時，太陽能電池的效率不斷改進。具體地，在最佳條件下，所需要發電的太陽能電池的光接收表面面積減小了。已發現，與IC芯片的大小的幅度量級相同的太陽能電池的尺寸可以足夠有效以滿足這種IC芯片在低功率環境下的功率需求。

因此希望提供具有集成的太陽能電池的IC芯片封裝以便降低或排除IC芯片依賴于外部電源的需要。

附圖說明

本發明通過舉例的方式說明并沒有被附圖中示出的其實施例所限制，在附圖中類似的參考符號表示相同的元素。附圖中的元素為了簡便以及清晰而被圖示，并且不一定按比例繪制。注意，某些垂直尺寸相對于某些水平尺寸被夸張。

在附圖中：

圖1是根據本發明的第一實施例的集成電路器件的剖面側視圖；

圖2是根據本發明的第二實施例的集成電路封裝的剖面側視圖；

圖3是根據本發明的第三實施例的集成電路封裝的剖面側視圖；

圖4是根據本發明的第四實施例的集成電路封裝的剖面側視圖；

圖5A1和圖5A2是太陽能電池晶圓和在其上封裝以層壓的底層平面圖和頂層平面圖；

圖5B是在由此分離各個太陽能電池之前的圖5A1和圖5A2的晶圓的底層平面圖；以及

圖5C-5H是根據本發明的實施例的圖示裝配自供電集成電路（IC）器件的步驟的一系列圖表。

具體實施方式

在一個實施例中，本發明提供了一種自供電集成電路（IC）器件。所述器件包括具有相對的第一主表面和第二主表面的引線框、芯片支撐區域和圍繞所述芯片支撐區域的多個引線。太陽能電池具有相對的第一主表面和第二主表面，其中所述第一主表面的至少一部分被配置成從外部源接收光，并且所述太陽能電池的所述第二主表面被附著到所述引線框的所述第一主表面的所述芯片支撐區域。所述太陽能電池將接收的光的能量轉換成電能。集成電路（IC）芯片具有相對的第一主表面和第二主表面，其中所述IC芯片的所述第一主表面與所述太陽能電池的所述第二主表面面對排列。所述IC芯片被電連接到所述太陽能電池以接收由所述太陽能電池生成的電力。在一個實施例中，所述太陽能電池利用接合線被電連接到所述IC芯片以及在另一個實施例中通過錫球被電連接到所述IC芯片。在一個實施例中，所述IC芯片還利用接合線以及在另一個實施例中利用錫球被電連接到所述引線框的所述引線。至少一部分所述引線框、所述IC芯片、在所述IC芯片和所述太陽能電池之間的電連接以及所述IC芯片和所述引線之間的電連接、以及至少一部分所述太陽能電池利用塑封材料被封裝。

現在參照附圖，其中相同的參考符號被用于指定若干附圖中的相同組件，根據本發明，圖1中所示的是自供電集成電路器件110的第一實施例。

自供電集成電路器件110包括具有相對的第一主表面和第二主表面112a和112b的引線框112、芯片支撐區域114和圍繞所述芯片支撐區域114的多個引線116。在該實施例中，引線框112由一片導電金屬或金屬薄片形成，諸如銅，并且包括圍繞中央開口的多個引線116。芯片支撐區域114包括引線116的近端和引線116的遠端，其允許外部電連接到IC芯片，如在下面將要描述的。引線116可以包括一個或多個彎曲以諸如形成如圖所示的鷗翼形狀。

具有相對的第一主表面和第二主表面118a和118b的太陽能電池118被安裝到引線框112的芯片支撐區域114。即，太陽能電池118的第二主表面118b被附著到引線框112的第一主表面112a的芯片支撐區域114。在優選實施例中，太陽能電池118利用非導電環氧樹脂120被附著到引線框112，以避免使太陽能電池118的第二主表面118b上的金屬跡線（未示出）短路。