低剖面传感器和接合增强层制造技术

本实用新型专利技术涉及低剖面传感器和接合增强层。提供了一种低剖面传感器，包括：包括传感器电路的第一衬底；在第一衬底之上的第二衬底；在第二衬底之上的材料层，用于给传感器电路提供保护；在第二衬底之上的接合垫块，接合垫块与材料层相邻；导电层，具有与接合垫块接触的部分；氧化物层，氧化物层将材料层的部分与导电层分隔开；以及在导电层之上的接合增强层，用于帮助将接合导线粘合到导电层。本实用新型专利技术一个实施例解决的一个问题是要提供增加了最终使用一个或多个传感器和/或传感器阵列的用户设备的尺寸的低剖面传感器和接合增强层。根据本实用新型专利技术一个实施例的一个用途是能够提供使用这种低剖面传感器和接合增强层的一个或多个传感器和/或传感器阵列。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
低剖面传感器和接合增强层本申请是申请日是2013年4月28日、申请号是201320230268.5、专利技术名称为“低剖面集成电路组件、低剖面电路组件、低剖面组件”的技术专利申请的分案申请。
所公开的实施例总体上涉及用于传感器的包装，更具体地，涉及低剖面传感器阵列包装。
技术介绍
传感器和传感器阵列可以由定制的集成电路构成。传感器阵列常常用于感测环境特性或者可以充当用于计算设备的用户输入。传感器阵列常常利用与用于构造其它集成电路的那些处理技术相似的处理技术在硅晶片上形成，其中其它集成电路诸如存储器、处理器、现场可编程门阵列(FPGA)等。不像有些通用集成电路，传感器会有独特的包装与安装需求。例如，典型的集成电路可以先外接合(bonding out)相关的娃,然后包装。外接合步骤可以把娃上的信号I禹合到包装上的引脚或球。包装步骤可以包括把硅芯片封装到包装(一般是塑料或陶瓷)中。包装可以支撑并保护如果不这样做的话就很脆弱的硅芯片。但是，由于传感器是要与环境接口，因此包装步骤常常不同。传感器常常是面朝外的，而且通常暴露给用户环境。不是让包装来保护硅芯片，在支撑元件的表面上芯片常常被暴露。尽管这种配置允许传感器工作，但是这些配置会很笨重而且会占用相当大量的容积，这增加了最终使用传感器的用户设备的尺寸。因此，所需要的是克服这些及其它缺陷的一个或多个传感器和/或传感器阵列。
技术实现思路
本公开的一个实施例的一个目的是要提供增加了最终使用一个或多个传感器和/或传感器阵列的用户设备的尺寸的低剖面集成电路组件、低剖面电路组件、低剖面组件。低剖面传感器阵列组件的一种实施例可以包括被置于衬底的第一侧上的传感器。信号沟槽也可以在衬底(substrate)的第一侧上形成而且可以在传感器信号垫块(signalpad)附近并且延伸到衬底的一个边缘。导电层可以淀积在信号沟槽中并且耦合到传感器信号垫块。接合导线(bond wire)可以附连到导电层而且可以把来自传感器的信号耦合到外部垫块(external pad)。低剖面传感器阵列组件的另一种实施例可以包括被置于衬底的第一侧上的传感器。衬底可以包括第一边缘上的位于传感器的信号垫块附近的成形特征件。该成形特征件可以被配置成支撑在相对于传感器的表面平面之下的导线接合球。导电层可以淀积在衬底上，从而耦合信号垫块与导线接合球。接合导线可以耦合到导线接合球并且布置成保持在相对于传感器的表面平面之下。根据本专利技术的另一种实施例，低剖面传感器包括:包括传感器电路的第一衬底；在所述第一衬底之上的第二衬底；在所述第二衬底之上的材料层，用于给所述传感器电路提供保护；在所述第二衬底之上的接合垫块，所述接合垫块与所述材料层相邻；导电层，具有与所述接合垫块接触的部分；氧化物层，所述氧化物层将所述材料层的所述部分与所述导电层分隔开；以及在所述导电层之上的接合增强层，用于帮助将接合导线粘合到所述导电层。在所述低剖面传感器中，还包括:围绕所述低剖面传感器的外围的密封环，用于为所述低剖面传感器内的电路提供保护和屏障，所述电路包括所述传感器电路和所述接合垫块。在所述低剖面传感器中，还包括:形成在所述第一衬底上的沟槽；其中所述氧化物层、所述导电层和所述接合增强层在所述沟槽的一侧之上延伸。在所述低剖面传感器中，所述第一衬底是由选自包括硅、砷化镓和氮化镓的组中的半导体材料形成的。在所述低剖面传感器中，所述第二衬底是由氧化物材料形成的。在所述低剖面传感器中，所述导电层是由选自包括铝、铜和铝铜合金的组中的材料形成的。在所述低剖面传感器中，所述导电层包括保护层。在所述低剖面传感器中，所述保护层包括选自包括氮化钛、钛、钛-钨和钛合金的组中的材料。在所述低剖面传感器中，所述接合增强层包括无电镀镍、无电镀钯和浸金层的组口 ο在所述低剖面传感器中，所述导电层和所述接合增强层形成在所述氧化物层的所述部分之上的间隙。在所述低剖面传感器中，还包括:与所述导电层的所述部分相邻的钝化层。在所述低剖面传感器中，所述钝化层包括保护材料，所述保护材料包括氧化铝。在所述低剖面传感器中，所述钝化层形成在所述导电层的所述部分之上的间隙；以及所述接合增强层在由所述钝化层形成的间隙中与所述导电层相邻。根据本专利技术的另一种实施例，帮助将接合导线粘合到导电衬底的接合增强层包括:第一导电层，被配置成与所述导电衬底相邻；与所述第一导电层相邻的第二导电层；以及与所述第二导电层相邻的第三导电层，被配置成耦合到所述接合导线；其中:所述第一导电层包括镍；所述第二导电层包括钯；以及所述第三导电层包括金。在所述接合增强层中，所述第一导电层具有在I微米至3微米之间的厚度。在所述接合增强层中，所述第二导电层具有在0.1微米至0.3微米之间的厚度。在所述接合增强层中，所述第三导电层具有在0.05微米至0.1微米之间的厚度。在所述接合增强层中，所述第一导电层具有约1.5微米的厚度。在所述接合增强层中，所述第二导电层具有约0.2微米至约0.25微米的厚度。在所述接合增强层中，所述第三导电层具有约0.1微米的厚度。根据本专利技术的另一种实施例，低剖面集成电路组件包括至少一个集成电路、包括第一侧的衬底、在衬底的第一侧上形成的至少一个信号沟槽、位于信号沟槽中并且耦合到集成电路信号垫块的导电层及配置成把导电层耦合到外部垫块的接合导线，其中集成电路被置于所述第一侧上，至少一个信号沟槽紧靠集成电路信号垫块并且延伸到衬底的一个边缘，并且其中使接合导线、信号沟槽和导电层保持在集成电路的表面平面之下。在所述低剖面集成电路组件中，所述至少一个信号沟槽被配置成具有斜坡剖面。在所述低剖面集成电路组件中，所述接合导线进一步被配置成附连到所述斜坡剖面的倾斜部分。在所述低剖面集成电路组件中，所述至少一个集成电路是传感器。在所述低剖面集成电路组件中，还包括柔性印制电路组件，所述柔性印制电路组件被配置成接合到所述衬底的第二侧，所述第二侧被设置成与所述第一侧相对。在所述低剖面集成电路组件中，所述至少一个信号沟槽包括至少两根接合导线，所述接合导线被配置成把导电层耦合到外部垫块，其中使所述接合导线、所述信号沟槽和所述导电层都保持在所述集成电路的表面平面之下。根据本专利技术的另一种实施例，低剖面电路组件包括集成电路、包括第一侧的衬底、位于衬底第一边缘上的被设置成紧靠集成电路信号垫块并且被布置成支撑集成电路的表面平面之下的导线接合球的成形特征件、被置于衬底第一侧上并且配置成把集成电路信号垫块耦合到导线接合球的导电层及耦合到导线接合球并且配置成保持在集成电路的表面平面之下的接合导线，其中集成电路被置于所述第一侧上。在所述低剖面电路组件中，所述成形特征件被配置成具有斜坡剖面。在所述低剖面电路组件中，所述接合导线进一步被配置成附连到所述斜坡剖面的倾斜部分。在所述低剖面电路组件中，所述集成电路是传感器。在所述低剖面电路组件中，还包括柔性印制电路组件，所述柔性印制电路组件被配置成接合到所述衬底的第二侧，所述第二侧被设置成与所述第一侧相对。在所述低剖面电路组件中，所述成形特征件包括至少两根接合导线，所述接合导线被配置成把导电层耦合到外部垫块，其中使所述接合导线、所述成形特征件和所述导电层都保持在所述集成电路的表面平面之下。根据本专利技术的另本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低剖面传感器，其特征在于包括：包括传感器电路的第一衬底；在所述第一衬底之上的第二衬底；在所述第二衬底之上的材料层，用于给所述传感器电路提供保护；在所述第二衬底之上的接合垫块，所述接合垫块与所述材料层相邻；导电层，具有与所述接合垫块接触的部分；氧化物层，所述氧化物层将所述材料层的所述部分与所述导电层分隔开；以及在所述导电层之上的接合增强层，用于帮助将接合导线粘合到所述导电层。

【技术特征摘要】
2012.04.30 US 61/640,589;2012.09.30 US 13/632,145;1.一种低剖面传感器，其特征在于包括: 包括传感器电路的第一衬底； 在所述第一衬底之上的第二衬底； 在所述第二衬底之上的材料层，用于给所述传感器电路提供保护； 在所述第二衬底之上的接合垫块，所述接合垫块与所述材料层相邻； 导电层，具有与所述接合垫块接触的部分； 氧化物层，所述氧化物层将所述材料层的所述部分与所述导电层分隔开；以及 在所述导电层之上的接合增强层，用于帮助将接合导线粘合到所述导电层。2.如权利要求1所述的低剖面传感器，其特征在于所述低剖面传感器还包括: 围绕所述低剖面传感器的外围的密封环，用于为所述低剖面传感器内的电路提供保护和屏障，所述电路包括所述传感器电路和所述接合垫块。3.如权利要求1所述的低剖面传感器，其特征在于所述低剖面传感器还包括: 形成在所述第一衬底上的沟槽； 其中所述氧化物层、所述导电层和所述接合增强层在所述沟槽的一侧之上延伸。4.如权利要求1所述的低剖面传感器，其特征在于所述第一衬底是由选自包括硅、砷化镓和氮化镓的组中的半导体材料形成的。5.如权利要求1所述的低剖面传感器，其特征在于所述第二衬底是由氧化物材料形成的。6.如权利要求1所述的低剖面传感器，其特征在于所述导电层是由选自包括铝、铜和铝铜合金的组中的材料形成的。7.如权利要求1所述的低剖面传感器，其特征在于所述导电层包括保护层。8.如权利要求7所述的低剖面传感器，其特征在于所述保护层包括选自包括氮化钛、钛、钛-钨和钛合金的组中的材料。9.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·E·拉斯特，黄丽丽，宏曾杰，R·E·考弗曼，T·T·江，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：新型
国别省市：美国;US