用于压力传感器的具有EMI能力的介质屏蔽制造技术

本公开涉及用于压力传感器的具有EMI能力的介质屏蔽。本文提供了封装半导体装置和制造方法的实施例，其中封装半导体装置包括：封装体主体，所述封装体主体具有凹部，压力传感器位于所述凹部中；聚合物凝胶，所述聚合物凝胶处于所述凹部内，所述聚合物凝胶纵向地和横向地包围所述压力传感器；以及介质屏蔽，所述介质屏蔽包括处于所述聚合物凝胶的顶表面上的至少一个金属层，其中所述介质屏蔽和所述聚合物凝胶的柔性足以将压力传递到所述压力传感器。

【技术实现步骤摘要】
用于压力传感器的具有EMI能力的介质屏蔽
本公开总体上涉及封装压力传感器装置，并且更具体地说，涉及保护电路系统免受介质污染以及保护电路系统免受电磁干扰(EMI)的能力。
技术介绍
压力传感器用于各种应用中，如用于车辆的胎压监测系统(TPMS)中。TPMS压力传感器可以与射频发射器一起封装，所述射频发射器被配置成将实时胎压信息从压力传感器传递到主TPMS控制单元，所述主TPMS控制单元进而向车辆的驾驶者提供关于胎压信息的指示(例如，警告)。
技术实现思路
在本公开的一个实施例中，提供了一种封装半导体装置，所述封装半导体装置包括：封装体主体，所述封装体主体具有凹部，压力传感器位于所述凹部中；聚合物凝胶，所述聚合物凝胶处于所述凹部内，所述聚合物凝胶纵向地和横向地包围所述压力传感器；以及介质屏蔽，所述介质屏蔽包括处于所述聚合物凝胶的顶表面上的至少一个金属层，其中所述介质屏蔽和所述聚合物凝胶的柔性足以将压力传递到所述压力传感器。上述实施例的一方面提供的是，所述凹部具有一个或多个凹部侧壁，并且每个凹部侧壁与位于所述凹部内的邻近电子组件至少间隔开最小横向间隔距离。上述实施例的另一方面提供的是，所述介质屏蔽与位于所述凹部内的邻近电子组件至少间隔开最小纵向间隔距离。上述实施例的另一方面提供的是，所述介质屏蔽横向地延伸跨所述聚合物凝胶的整个顶表面。上述实施例的另一方面提供的是，所述介质屏蔽的厚度为5微米或更小。上述实施例的另一方面提供的是，所述介质屏蔽包括第一不锈钢层、铜层和第二不锈钢层。上述实施例的另一方面提供的是，所述封装半导体装置另外包括：接地连接，所述接地连接的至少一端附接到所述凹部内的管芯上的接地焊盘，其中所述接地连接电接触所述介质屏蔽。上述实施例的另外的方面提供的是，所述接地连接包括纵向导线，所述纵向导线的上部部分突出到所述介质屏蔽上方。上述实施例的另一另外的方面提供的是，所述接地连接包括环形导线，所述环形导线的上部部分突出到所述介质屏蔽上方。上述实施例的另一方面提供的是，所述封装半导体装置另外包括：衬底，所述衬底嵌入所述封装体主体中；以及半导体管芯，所述半导体管芯附接到所述衬底并且嵌入所述封装体主体中，其中所述衬底是包括叠层衬底和引线框架的组中的一个。上述实施例的另一方面提供的是，所述封装半导体装置另外包括：盖，所述盖附接到所述封装体主体的顶表面，其中所述盖包括通气孔。在本公开的另一个实施例中，提供了一种用于制造封装半导体装置的方法，所述方法包括：组装半导体管芯和衬底作为装置结构的一部分；使用薄膜辅助模塑来包封所述装置结构以形成具有凹部的模具主体；将压力传感器附接到暴露于所述凹部内的附接表面；将低粘度聚合物凝胶注入到所述凹部中以纵向地和横向地包围所述压力传感器；将所述低粘度聚合物凝胶固化成高粘度聚合物凝胶；以及将至少一个金属层溅射在所述高粘度聚合物凝胶的顶表面上，其中所述至少一个金属层和所述高粘度聚合物凝胶的柔性足以将压力传递到所述压力传感器。上述实施例的一方面提供的是，溅射所述至少一个金属层而横向地跨所述聚合物凝胶的整个顶表面。上述实施例的另一方面提供的是，所述溅射包括：将第一金属层直接溅射在聚合物凝胶的所述顶表面上；将第二金属层直接溅射在所述第一金属层上；以及将第三金属层直接溅射在所述第二金属层上。上述实施例的另外的方面提供的是，所述第一金属层和所述第三金属层各包括不锈钢，并且所述第二金属层包括铜。上述实施例的另一方面提供的是，所述方法另外包括：在所述包封之前，形成至少一端附接到所述凹部内的所述管芯上的接地焊盘的接地连接，其中所述接地连接电接触介质屏蔽。上述实施例的另外的方面提供的是，所述接地连接包括纵向导线，所述纵向导线的上部部分突出到所述介质屏蔽上方。上述实施例的另一另外的方面提供的是，所述接地连接包括环形导线，所述环形导线的上部部分突出到所述介质屏蔽上方。上述实施例的另一另外的方面提供的是，所述接地连接的从所述半导体管芯的有源侧测量的高度等于或小于所述模具主体的从所述半导体管芯的所述有源侧测量的高度。上述实施例的另一方面提供的是，所述方法另外包括：在所述溅射之后，将盖附接到所述封装体主体的顶表面，其中所述盖包括通气孔。附图说明通过参考附图，可以更好地理解本专利技术，并且本专利技术的许多目的、特征和优点对于本领域的技术人员而言变得显而易见。图1和2是描绘根据本公开的一些实施例的示例封装半导体装置的框图。图3、4、5、6、7、8和9是描绘根据本公开的一些实施例的用于制造封装半导体装置的示例过程的步骤的框图。图10是描绘根据本公开的一些实施例的另一个示例封装半导体装置的框图。本专利技术是通过举例来说明的并且不受附图限制，在附图中，类似的附图标记表示类似的元件，除非另有指明。附图中的元件是为了简单和清楚起见而示出的，并且不一定按比例绘制。具体实施方式下文阐述了旨在说明本专利技术的各个实施例的详细描述并且不应被认为是限制性的。概述可以使用叠层衬底或引线框架(如方形扁平无引线(QFN))实施常规封装压力传感器装置。中空壳体可以由QFN或衬底上的压力传感器周围的模制化合物形成，所述中空壳体可以用凝胶填充以保护压力传感器。压力传感器被配置成测量周围环境中的压力，其中凝胶将压力传递到压力传感器。然而，将凝胶暴露于环境包括将凝胶暴露于介质，如将污染物引入到凝胶的化学物质(如燃料、传动流体、机油、盐水、氯化水等)。当这种介质直接接触凝胶时，介质可以扩散穿过凝胶，并使凝胶中的电子组件腐蚀和损坏。本公开在凝胶与周围环境之间的交界面处提供了介质屏蔽。介质屏蔽可以是溅射金属层，所述溅射金属层使介质可以直接接触的凝胶的面积最小化，使可能扩散到凝胶中的介质的量最小化并且降低了凝胶中的电子组件腐蚀和损坏的可能性。凝胶和介质屏蔽两者的柔性应当足以将压力传递到压力传感器。介质屏蔽还可以通过纵向引线键合连接接地，这也提供了对电路系统的电磁干扰(EMI)保护。示例实施例图1示出了包括介质屏蔽的示例封装压力传感器装置100(也称为装置100)的横截面视图。装置100包括衬底102、半导体管芯104和压力传感器106，所述装置100具有多个互连引线键合连接108和132。压力传感器106位于空腔或凹部112内，所述空腔或凹部112形成于模具主体110(也称为封装体主体110)内，其中压力传感器106由聚合物凝胶114覆盖(纵向地和横向地包围)。介质屏蔽118由聚合物凝胶114的顶表面116上的溅射金属层形成。在下文中进一步讨论这些组件。衬底102为一个或多个电子组件(如管芯104和压力传感器106)提供机械支撑和电连接。在图1所示的实施例中，衬底102是叠层衬底，所述叠层衬底由多个介电层和导电层制成以通过衬底形成导电结构，所述导电结构包括在衬底102的顶表面(也示出为图3中的顶表面304)上提供电连接接触表面的衬本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种封装半导体装置，其特征在于，包括：/n封装体主体，所述封装体主体具有凹部，压力传感器位于所述凹部中；/n聚合物凝胶，所述聚合物凝胶处于所述凹部内，所述聚合物凝胶纵向地和模向地包围所述压力传感器；以及/n介质屏蔽，所述介质屏蔽包括处于所述聚合物凝胶的顶表面上的至少一个金属层，其中所述介质屏蔽和所述聚合物凝胶的柔性足以将压力传递到所述压力传感器。/n

【技术特征摘要】
20190405 US 16/376,4041.一种封装半导体装置，其特征在于，包括：
封装体主体，所述封装体主体具有凹部，压力传感器位于所述凹部中；
聚合物凝胶，所述聚合物凝胶处于所述凹部内，所述聚合物凝胶纵向地和模向地包围所述压力传感器；以及
介质屏蔽，所述介质屏蔽包括处于所述聚合物凝胶的顶表面上的至少一个金属层，其中所述介质屏蔽和所述聚合物凝胶的柔性足以将压力传递到所述压力传感器。


2.根据权利要求1所述的封装半导体装置，其特征在于，
所述凹部具有一个或多个凹部侧壁，并且
每个凹部侧壁与位于所述凹部内的邻近电子组件至少间隔开最小横向间隔距离。


3.根据权利要求1所述的封装半导体装置，其特征在于，
所述介质屏蔽与位于所述凹部内的邻近电子组件至少间隔开最小纵向间隔距离。


4.根据权利要求1所述的封装半导体装置，其特征在于，
所述介质屏蔽横向地延伸跨所述聚合物凝胶的整个顶表面。


5.根据权利要求1所述的封装半导体装置，其特征在于，另外包括：
接地连接，所述接地连接的至少一端附接到所述凹部内的管芯上的接地焊盘，其中所述接地连接电接触所述介质屏蔽。


6.根据权利要求1所述的封装半导体装置，其特征在于，另外包括：
衬底，所述衬底嵌入所述封装体主体中；以及
...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·R·霍普洱，D·L·丹尼尔斯，T·C·斯普利特，G·C·约翰森，
申请(专利权)人：恩智浦美国有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US