本发明专利技术公开了一种具覆盖图样层的感测芯片结构、结合该感测芯片结构的感测芯片构装及其制作方法，该感测芯片结构包含一感测芯片，以及于其主动表面上的作用区域外围环绕设置的覆盖图样层，此一具覆盖图样层的感测芯片结构，可阵列式批次地粘结并电性耦接至一载体后，再统一进行封装作业，并于封装制作方法时，可利用覆盖图样层的顶部抵紧封装模具内面，使包覆感测芯片的封装材料止于覆盖图样层外围表面并与之粘结，而使感测芯片的作用区域表面形成一开放空间。本发明专利技术可免除进行去除作用区域表面的封胶材料的制作方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种感测芯片结构、感测芯片构装及其制作方法，尤其涉及一 种在感测芯片的作用区域上形成一覆盖图样层结构，以与封胶粘结，并于覆盖 图样层内形成一空间的结构及其制作方法。
技术介绍
目前全球消费型电子产品，如手表血压计、手机等等产品都有压力计的成 功应用范例存在，基于前述产品的应用需求而言，低压力计模块元件成本和低 压力计模块体积等方向，是现有压力计模块构装所面临的考验，因为单个压力 传感器的成本大多数集中在构装成本上，现阶段全球在设计相对于压力传感器 构装结构的手法上，大多遵循预成型引脚机座与外加罩盖的两段式制作方法模 式，而彼此专利中的差异点包括预成型引脚机座的格式、待测压力源导入孔及 参考大气压力通孔的位置定义，在整个现有技术的专利，如美国专利公报的US 5,852,320、 US 4， 655， 083、 US 5， 465， 626、 US 6， 066， 882、 US 4,563,697 及US 5，209，120大多集中在个体单个加工的方式，来进行相对压力感测模块 的^J装制作方法，至于在预成型引脚机座的格式方面，大致上分为金属(TO-can) 塑丰斗机座的外引金属引脚，在整个压力感测构装模块的电性接口引脚焊接格式 方面，大体上有插脚(through hole)及表面粘着(SMT, Surface Mount Technology)两个分类。另，对近来越来越多的压力感测模块都导入一维批次加工手法，作法是以 条状基材再搭配成熟的一体加工的模成型，来增加压力模块的生产产能，其常 用的条状基材材料为印刷电路板或金属花架(lead-frame)。基本上模成型制作方法本质上有着大量生产的特性，因此在降低模块构装成本上的优势，已普 遍,皮全球构装专业厂商所接受与承认，也是降低构装成本的一个有效方式。但 于压力感测模块的芯片感测设计需求，感测芯片与待测压力源导入孔及参考 大气压力的通孔结构，必需要在模成型制作方法前或后来进行释放或加工成型，以目前全球在此方面的设计整体而言，可分为三个主要途径， 一种是在模 成型的挤出成型前，先行在感测芯片需要通孔的位置处先型以一内插凸块模具 先行占据，等到模成型的液态塑料包覆体填满模穴空间并冷却固化后，原先内 插在模具内部的内插物体，随着模成型的离模操作而同时分离构装主体，因此感测模块的相关感测信道空间即自然形成，如美国公告公报的US 5， 897， 338。 另一种手法是所谓的后加工释放手法，此种方式的精神是在整个感测模块 模成型加工成型后，然后使用强酸蚀刻的制作方法方式，在感测芯片的所需通 孔相关位置施以强酸的溶液，强迫将原先以成型的塑料材料以化学反应的酸蚀 制作方法去除，直到打通到感测芯片或相关芯片上方保护层为止，以此将感测 芯片所需的感测通道空间释放出来，相关的专利结构范例如US 4, 823， 605及 US 6， 379， 988。该美专专利6， 379， 988请参阅图1A为其微机电压差感测元件 构装结构IO，其中，在微机电感测元件ll模封制造方法前，为了保护微机电 感测元件11上表面微型感测或制动结构12，先行在微机电感测元件表面覆盖 一牺牲层保护层13，且该牺牲层保护层13在模封制作方法后，整个埋入模封 材料14中，故需在该微型感测或制动结构12上方打开一窗口。其开窗手法如 图1B及图1C所绘示，为采用二次不同强酸喷蚀方式，首先以第一衬垫15加 载于模封材料14上以局限喷酸制作方法的区域，再以第一强酸16喷蚀，在适 当的酸蚀时间控制之后，将接触第一强酸16的模封材料14去除，使牺牲层保 护层13外露出来；之后以第二衬垫17加载于模封材料14第一次开口区域之 上，再以第二强酸18喷蚀，在适当的酸蚀时间控制之后，将牺牲层保护层13 去除，以释放微机电感测元件11的微型感测或制动结构12并与大气接触。最后一种为混合制作方法手法，该种制作方法方式主要是综合预成型引脚 机座两段式制作方法模式与一维批次加工手法的综合体，在感测芯片的感测通 孔构装方式，是沿用外加罩盖的格式来进行，但整体感测模块的成型途径则是 采用一体加工的模成型格式来加工成型，也就是说感测芯片是在一体模成型 后，再进行接合至成型模块的预留空间凹穴处，最后有着预流通孔的外加罩盖 在与感测模块本体作后工艺组装，相关的专利结构如US 6， 927， 482及US 6,401,545。综合前述各制作方法，单个个别加工的工艺模式在生产产量(throughput) 上是一大隐忧，另外相对高成本的预成型引脚塑料基座元件，对于整体模块的成本上无疑是雪上加霜，因此以现有全球的模块加工结构来讲，想要在整体模 块构装成本上有较大的改善进步，可能要相当大的困难度，因此跳脱现有构装 格式，在解决此问题上是一个必要进行的课题也是一个必要的手段。另一方面， 插孔式及金属引脚花架(导线架)两个引脚接口格式的模块，不但需要比压力计模块本体底面积还要大的焊脚面积(footprint)，对于整体模块外型尺寸 的缩小有其极限存在。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种具覆盖图样层的感测芯片结构、 感测芯片构装及其制作方法，以在对感测芯片封装时，即可于其作用区域上自 然^B成一空间。为实现本专利技术的上述目的，本专利技术提供具覆盖图样层的感测芯片结构包 含 一感测芯片与一覆盖图样层，感测芯片，其具有一主动表面及一晶背，主 动表面具有一作用区域及多个焊垫，覆盖图样层设置于感测芯片的主动表面 上，且环绕于作用区域外围。上述实施例的晶背上还具有一凹穴，而感测芯片的晶背还具有一支撑结构 层，覆盖晶背，且支撑结构层上具有一孔。上述实施例可应用于一种感测芯片构装，其后还包含将上述具覆盖图样层 的感测芯片粘结并电性耦接于一载体上，并在封胶时，以覆盖图样层顶面抵住 封胶模具的上模内面，以形成一流道界限，使封胶材料与覆盖图样层外围表面 结合，覆盖图样层内部则自然地形成一供感测芯片的作用区域的作用空间。本案上述实施例的覆盖图样层的加载，可以由泛用的厚膜成形制作方法， 如钢板印刷、旋转涂布(spin-coating)、预成塑膜热压…等等。而且，本专利技术提供一种具覆盖图样层的感测芯片结构的制作方法，包含 提《共一感测晶片，该感测晶片具有一表面，该感测晶片具有多个感测芯片，该 些感测芯片分别具有一主动表面与一晶背，该主动表面具有一作用区域；形成 一堤防层于该感测晶片表面；图案化该堤防层，以于该些感测芯片的作用区域 与该些感测芯片的焊垫区域外围圈设形成一覆盖图样层结构；以及切割该感测 晶片，以形成多个具有覆盖图样层结构的感测芯片结构。而且，为实现上述目的，本专利技术提供一种具覆盖图样层的感测芯片构装的制作方法，包含提供至少一具覆盖图样层结构的感测芯片结构；粘结该感测 芯片结构于一载体上表面，该载体上表面具有多个焊垫；电性耦接该感测芯片 结构与该载体上表面的该些焊垫形成一构装件；置入该构装件于一封装模具 中，该封装模具的一上模抵紧该覆盖图样层顶面;注入封胶材料于该封装模具， 以形成一封装体，该封装体的封装材料包覆至该覆盖图样层外围，且于该覆盖 图样层内部形成一开放空间；打开该封装模具取出该封装体，以及切割该封装 体以形成多个感测芯片构装。本案上述实本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具覆盖图样层的感测芯片结构，其特征在于，包含：一感测芯片，其具有一主动表面及一晶背，该主动表面具有一作用区域及多个焊垫；以及 一覆盖图样层，为定义该感测芯片的感测作用区域范围，其设置于该感测芯片的该主动表面上，且环绕于该作用区域外围表 面。
【技术特征摘要】
1、一种具覆盖图样层的感测芯片结构，其特征在于，包含一感测芯片，其具有一主动表面及一晶背，该主动表面具有一作用区域及多个焊垫；以及一覆盖图样层，为定义该感测芯片的感测作用区域范围，其设置于该感测芯片的该主动表面上，且环绕于该作用区域外围表面。2、 根据权利要求1所述的具覆盖图样层的感测芯片结构，其特征在于， 该覆盖图样层的每一对应于该些焊垫位置具有开口 。3、 根据权利要求1所述的具覆盖图样层的感测芯片结构，其特征在于， 该晶背上还具有一凹穴。4、 根据权利要求1所述的具覆盖图样层的感测芯片结构，其特征在于， 该感测芯片的该晶背还具有一支撑结构层，覆盖该晶背，且该支撑结构层还具 有一孔，该孔并对应于该感测芯片凹穴位置。5、 根据权利要求1所述的具覆盖图样层的感测芯片结构，其特征在于， 该支撑结构层包括玻璃、硅晶片、金属或强化塑料片刚性材料。6、 根据权利要求1所述的具覆盖图样层的感测芯片结构，其特征在于， 该些焊垫下方分别还具有一电性导通孔贯穿至该晶背，且该晶背的对应于每一电性导通孔位置并配置一底焊垫，该底焊垫并与该电性导通孔利用一金属导线 作连接。7、 一种结合权利要求l所述的感测芯片结构的感测芯片构装，包含 一载体，具有一上表面；一该感测芯片结构，其粘结并电性耦接于该载体上表面上；以及 一封装体，其包覆该载体、该感测芯片及该覆盖图样层外围表面。8、 根据权利要求7所述的感测芯片构装，其特征在于，该晶背还具有一 凹穴。9、 根据权利要求7所述的感测芯片构装，其特征在于，该载体还包含有 一通孔，该通孔对应于该感测芯片的凹穴。10、 根据权利要求7所述的感测芯片构装，其特征在于，该载体为一印刷 电足各板或一导线架。11、 根据权利要求7所述的感测芯片构装，其特征在于，该感测芯片结构 还包含粘结并电性耦接一特殊应用集成电路，该特殊应用集成电路并粘结且电 性...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈荣泰，朱俊勋，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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