專利名稱：壓力感測(cè)元件封裝及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種感測(cè)元件封裝及其制作方法，且特別是有關(guān)于一 種壓力感測(cè)元件封裝及其制作方法。
背景技術(shù)：
壓力傳感器是利用壓力感測(cè)元件來(lái)測(cè)知其承受(或所接觸)氣體 或液體壓力的數(shù)值。于公知技術(shù)中，是將壓力感測(cè)元件固定在預(yù)成型
封裝導(dǎo)線架(pre-mold leadframe)上，并將壓力感測(cè)元件打線接合 至導(dǎo)線架，以使壓力感測(cè)元件的信號(hào)可通過(guò)導(dǎo)線架傳遞至外界。之后， 再加上蓋(lid)以包覆壓力感測(cè)元件，以形成壓力感測(cè)元件封裝。另 外，將壓力感測(cè)元件固定在導(dǎo)線架(leadframe)上，并將壓力感測(cè) 元件打線接合至導(dǎo)線架之后，再以封裝膠體包覆壓力感測(cè)元件、導(dǎo)線 與部分導(dǎo)線架，以形成壓力感測(cè)元件封裝。
于公知技術(shù)中，壓力感測(cè)元件是配置在導(dǎo)線架上，并以打線接合 (wire bonding)的方式分別與這些引腳電性連接。因此，公知的壓 力感測(cè)元件封裝的體積偏大而不利于壓力感測(cè)元件朝向小型化的方 向發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種壓力感測(cè)元件封裝，其體積較小。 本發(fā)明的目的是提出一種壓力感測(cè)元件封裝的制作方法，其所制 得的壓力感測(cè)元件封裝的體積較小。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是
一種壓力感測(cè)元件封裝，包括一線路基板、 一壓力感測(cè)元件、一 封裝膠體與一軟性保護(hù)層。線路基板具有一開(kāi)口。壓力感測(cè)元件覆晶
接合(flip chip bonding)于線路基板上，并具有一感測(cè)區(qū)域，其朝向開(kāi)口。封裝膠體包覆壓力感測(cè)元件，但暴露出感測(cè)區(qū)域。軟性保 護(hù)層配置于感測(cè)區(qū)域上，并在線路基板的開(kāi)口處暴露。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，壓力感測(cè)元件包括一壓力感測(cè)芯片與一 玻璃。壓力感測(cè)芯片具有一壓力感測(cè)薄膜，其位于感測(cè)區(qū)域內(nèi)。玻璃 黏著于壓力感測(cè)芯片(非感測(cè)薄膜區(qū)域)，并與壓力感測(cè)薄膜形成一密 閉空腔。
所述的實(shí)施例中，壓力感測(cè)元件封裝還包括多個(gè)導(dǎo)電凸塊，其中 壓力感測(cè)芯片經(jīng)由導(dǎo)電凸塊覆晶接合至線路基板。
所述的實(shí)施例中，壓力感測(cè)元件封裝還包括一止泄墻(dam)， 配置于壓力感測(cè)元件與線路基板之間，并圍繞壓力感測(cè)元件。
所述的實(shí)施例中，壓力感測(cè)元件封裝還包括一特殊應(yīng)用集成電路 (application specific integrated circuit, ASIC) 芯片，酉己置 于線路基板之上，并與線路基板電性連接。
所述的實(shí)施例中，壓力感測(cè)元件封裝還包括多個(gè)導(dǎo)電球，配置于 線路基板的相對(duì)遠(yuǎn)離于壓力感測(cè)元件的一表面上。
一種壓力感測(cè)元件封裝的制作方法如下首先，覆晶接合一壓力 感測(cè)元件于一線路基板上，其中線路基板具有一開(kāi)口，而壓力感測(cè)元 件具有一感測(cè)區(qū)域，其朝向開(kāi)口。接著，在壓力感測(cè)元件外圍與線路 基板之間形成一止泄墻(dam)，以防止后續(xù)作業(yè)溢膠至感測(cè)區(qū)域。 接著，形成一封裝膠體來(lái)包覆壓力感測(cè)元件，但不包覆感測(cè)區(qū)域。然 后，于感測(cè)區(qū)域上形成一軟性保護(hù)層，其在線路基板的開(kāi)口處暴露。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所采用的壓力感測(cè)元件包括一壓力感測(cè) 芯片與一玻璃。壓力感測(cè)芯片覆晶接合于線路基板上，并具有一壓力 感測(cè)薄膜，其位于感測(cè)區(qū)域內(nèi)并位于開(kāi)口上方。玻璃黏著于壓力感測(cè) 芯片，并與壓力感測(cè)薄膜形成一密閉空腔。
所述的實(shí)施例中，在覆晶接合壓力感測(cè)元件的步驟中，經(jīng)由多個(gè) 導(dǎo)電凸塊將壓力感測(cè)芯片覆晶接合于線路基板上。
所述的實(shí)施例中，在形成封裝膠體的步驟以前還包括于壓力感測(cè) 元件與線路基板之間形成一止泄墻，其圍繞壓力感測(cè)元件，用以防止 封裝膠體覆蓋感測(cè)區(qū)域。所述的實(shí)施例中，在形成封裝膠體的步驟的前還包括將一特殊應(yīng) 用集成電路芯片配置于線路基板上，并與線路基板電性連接。
所述的實(shí)施例中，壓力感測(cè)元件封裝的制作方法還包括在線路基 板的一表面上形成多個(gè)導(dǎo)電球。
本發(fā)明是采用覆晶接合的方式將壓力感測(cè)元件配置于線路基板 上，而覆晶接合所需的承載器(即線路基板)面積小于打線接合所需 的承載器(即導(dǎo)線架)面積。因此，本發(fā)明的壓力感測(cè)元件封裝的體 積比公知的壓力感測(cè)元件封裝的體積/J 、。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的壓力感測(cè)元件封裝的剖面示意圖； 圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例的壓力感測(cè)元件封裝的剖面示意圖3A 圖3F為本發(fā)明一實(shí)施例的壓力感測(cè)元件封裝的制程剖面
示意圖。
主要元件符號(hào)說(shuō)明
100:壓力感測(cè)元件封裝 112:基層 112b:下表面 116:第二線路層 120:壓力感測(cè)元件
122a:壓力感測(cè)薄膜
130:封裝膠體
150:特殊應(yīng)用集成電路芯片
A:黏著層
C:密閉空腔
F:第二線路表面
0P:開(kāi)口
V:凹槽
110:線路基板 112a:上表面 114:第一線路層 118:導(dǎo)電通道 122:壓力感測(cè)芯片 124:玻璃 140:軟性保護(hù)層 160:導(dǎo)電球 B:導(dǎo)電凸塊 D:止泄墻
S:感測(cè)區(qū)域
具體實(shí)施方式
為讓本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配 合所附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。
圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的壓力感測(cè)元件封裝的剖面示意圖。圖2 為本發(fā)明另一實(shí)施例的壓力感測(cè)元件封裝的剖面示意圖。
請(qǐng)參照?qǐng)D1，本實(shí)施例的壓力感測(cè)元件封裝ioo包括一線路基板
110、 一壓力感測(cè)元件120、 一封裝膠體130與一軟性保護(hù)層140。
線路基板110具有一開(kāi)口 0P。線路基板110例如是單層線路基 板或多層線路基板。于本實(shí)施例中，線路基板110可具有一基層112、 一第一線路層114、 一第二線路層116與多個(gè)導(dǎo)電通道118，其中第 一線路層114與第二線路層116分別配置于基層112的上表面112a 與下表面112b。導(dǎo)電通道118貫穿基層112并與第一及第二線路層 114、 116電性連接。
壓力感測(cè)元件120覆晶接合于線路基板110上，并具有一感測(cè)區(qū) 域S，其朝向開(kāi)口OP。具體而言，本實(shí)施例的壓力感測(cè)元件120是通 過(guò)多個(gè)導(dǎo)電凸塊B覆晶接合至線路基板110的第一線路層114。導(dǎo)電 凸塊B例如是金凸塊或是其它適合的凸塊。
值得注意的是，不同于公知，本實(shí)施例是以覆晶接合的方式將壓 力感測(cè)元件120配置于線路基板110上。覆晶接合是指壓力感測(cè)元件 120通過(guò)其下的導(dǎo)電凸塊B與線路基板110連接。而相較于覆晶接合， 公知的打線接合則是指壓力感測(cè)元件通過(guò)多條導(dǎo)線分別向遠(yuǎn)離壓力 感測(cè)元件的方向延伸至導(dǎo)線架的多個(gè)引腳。
因此，覆晶接合所需的承載器(即線路基板IIO)的面積小于打 線接合所需的承載器(即導(dǎo)線架)面積。如此一來(lái)，本實(shí)施例的壓力 感測(cè)元件封裝100的體積比公知的壓力感測(cè)元件封裝的體積小，并有 利于本實(shí)施例的壓力感測(cè)元件封裝100朝向小型化的方向發(fā)展。
于本實(shí)施例中，壓力感測(cè)元件120包括一壓力感測(cè)芯片122與一 玻璃124，其中壓力感測(cè)芯片122具有一壓力感測(cè)薄膜122a，其位于 感測(cè)區(qū)域S內(nèi)。于本實(shí)施例中，壓力感測(cè)芯片122具有一相對(duì)于感測(cè) 區(qū)域S的凹槽V，而壓力感測(cè)薄膜122a為凹槽V的底部，且壓力感 測(cè)芯片122可通過(guò)壓力感測(cè)薄膜122a感測(cè)與開(kāi)口 OP連通的外界流體壓力。
玻璃124黏著于壓力感測(cè)芯片122，并與壓力感測(cè)薄膜122a形 成一密閉空腔C。詳細(xì)而言，密閉空腔C是由玻璃124密封壓力感測(cè) 芯片122的凹槽V所形成的。而且，密閉空腔C的內(nèi)部可為真空狀態(tài)。
此外，為處理壓力感測(cè)元件120所測(cè)得的壓力信號(hào)，本實(shí)施例還 可在線路基板IIO上配置一特殊應(yīng)用集成電路(ASIC)芯片150，其 與線路基板110電性連接并通過(guò)線路基板110與壓力感測(cè)元件120電 性連接，以接收壓力感測(cè)元件120的信號(hào)。于本實(shí)施例中，特殊應(yīng)用 集成電路芯片150例如是通過(guò)一黏著層A固定在線路基板110上，并 打線接合至線路基板110的第一線路層114。
另外，請(qǐng)參照?qǐng)D2，于其它實(shí)施例中，特殊應(yīng)用集成電路芯片150 也可以是固定于壓力感測(cè)元件120上并打線接合至線路基板110，詳 細(xì)而言，特殊應(yīng)用集成電路芯片150是固定在玻璃124上。于其它未 繪示的實(shí)施例中，特殊應(yīng)用集成電路芯片150可以是覆晶接合于線路 基板110上。值得注意的是，在其它未繪示的實(shí)施例中，特殊應(yīng)用集 成電路芯片150也可以是配置于其它構(gòu)裝體上，再與壓力感測(cè)元件 120電性連接。
請(qǐng)?jiān)俅螀⒄請(qǐng)D1，封裝膠體130包覆壓力感測(cè)元件120，但暴露 出感測(cè)區(qū)域S，且封裝膠體130還包覆特殊應(yīng)用集成電路芯片150。 由于封裝膠體130若是覆蓋感測(cè)區(qū)域S將會(huì)影響壓力感測(cè)元件120的 壓力感測(cè)準(zhǔn)確度，因此本實(shí)施例在壓力感測(cè)元件120與線路基板110 之間設(shè)置一止泄墻D，其圍繞壓力感測(cè)元件120外圍，以避免封裝膠 體130在制做過(guò)程中溢流至感測(cè)區(qū)域S。止泄墻D例如是一環(huán)氧樹(shù)脂 圭寸裝材料 (epoxy enc即sulant )。
為保護(hù)壓力感測(cè)薄膜122a免于受到外界沖擊或污染而損壞，本 實(shí)施例將軟性保護(hù)層140配置于感測(cè)區(qū)域S上。而且，軟性保護(hù)層 140在線路基板110的開(kāi)口 OP處暴露，以使其可通過(guò)開(kāi)口 OP而受到 與開(kāi)口 OP相連通的外界環(huán)境的壓力，并可將此壓力傳遞至壓力感測(cè) 薄膜122a。
此外，軟性保護(hù)層140還可配置于由線路基板IIO與壓力感測(cè)元
8件120所構(gòu)成的空隙中，以包覆并保護(hù)配置于線路基板IIO與壓力感
測(cè)元件120之間的導(dǎo)電凸塊B。于本實(shí)施例中，軟性保護(hù)層140的材 質(zhì)包括硅膠等軟性材質(zhì)，以達(dá)到兼具保護(hù)與傳遞壓力的功效。
此外，為便于壓力感測(cè)元件封裝IOO可以其它的電子元件電性連 接，本實(shí)施例還可在線路基板IIO的第二線路表面F上配置多個(gè)導(dǎo)電 球160 (例如錫球)。詳細(xì)而言，導(dǎo)電球160是配置于第二線路層116 上并與其電性連接。
下則將詳細(xì)介紹本發(fā)明的一實(shí)施例的一種上述壓力感測(cè)元件封 裝100的制作方法。
圖3A 圖3F為本發(fā)明一實(shí)施例的壓力感測(cè)元件封裝的制做過(guò)程 剖面示意圖。
首先，請(qǐng)參照?qǐng)D3A，覆晶接合一壓力感測(cè)元件120于一線路基 板110上，其中線路基板110具有一開(kāi)口 0P，而壓力感測(cè)元件120 具有一感測(cè)區(qū)域S，其朝向開(kāi)口OP。
此外，本實(shí)施例所采用的壓力感測(cè)元件120包括一壓力感測(cè)芯片 122與一玻璃124。壓力感測(cè)芯片122可通過(guò)多個(gè)導(dǎo)電凸塊B覆晶接 合于線路基板110上，并具有一壓力感測(cè)薄膜122a，其位于感測(cè)區(qū) 域S內(nèi)并位于開(kāi)口 OP上方。玻璃124黏著于壓力感測(cè)芯片122，并 與壓力感測(cè)薄膜122a形成一密閉空腔C，以使壓力感測(cè)元件120可 測(cè)量氣體壓力。
另外，為處理壓力感測(cè)元件120所測(cè)得的壓力信號(hào)，本實(shí)施例將 一特殊應(yīng)用集成電路芯片150配置于線路基板110上。接著，請(qǐng)參照 圖3B，本實(shí)施例是通過(guò)打線接合的方式電性連接線路基板110與特 殊應(yīng)用集成電路芯片150，且特殊應(yīng)用集成電路芯片150可通過(guò)線路 基板110與壓力感測(cè)元件120電性連接。
于其它未繪示的實(shí)施例中，也可以是將特殊應(yīng)用集成電路芯片 150覆晶接合于線路基板IIO上，或者是將特殊應(yīng)用集成電路芯片150 固定于玻璃124上，并打線接合至線路基板110。
然后，請(qǐng)參照?qǐng)D3C，本實(shí)施例于壓力感測(cè)元件120與線路基板 110之間形成一止泄墻D，其圍繞壓力感測(cè)元件120外圍，用以防止之后將形成的封裝膠體溢流至感測(cè)區(qū)域S而影響壓力感測(cè)元件120的 壓力感測(cè)精準(zhǔn)度。
之后，請(qǐng)參照?qǐng)D3D，形成一封裝膠體130來(lái)包覆壓力感測(cè)元件 120，但不包覆感測(cè)區(qū)域S。具體而言，當(dāng)于線路板110上形成封裝 膠體130時(shí)，封裝膠體130因受到止泄墻D的阻擋而不會(huì)溢流至感測(cè) 區(qū)域S中。此外，封裝膠體130還包覆特殊應(yīng)用集成電路芯片150。
然后，請(qǐng)參照?qǐng)D3E，于感測(cè)區(qū)域S上形成一軟性保護(hù)層140，其 在線路基板110的開(kāi)口 OP處暴露。此外，本實(shí)施例還可將軟性保護(hù) 層140填入由線路基板IIO與壓力感測(cè)元件120所構(gòu)成的空隙中，以 包覆導(dǎo)電凸塊B。
之后，請(qǐng)參照?qǐng)D3F，為便于壓力感測(cè)元件封裝IOO可以與其它 的電子元件電性連接，本實(shí)施例還可在線路基板110的第二線路表面 F上形成多個(gè)導(dǎo)電球160，以與外部電性連接。
綜上所述，本發(fā)明是以覆晶接合的方式將壓力感測(cè)元件配置于線 路基板上，而覆晶接合所需的承載器(即線路基板)面積小于打線接 合所需的承載器(即導(dǎo)線架)面積。因此，本發(fā)明的壓力感測(cè)元件封 裝的體積比公知的壓力感測(cè)元件封裝的體積小，并有利于本發(fā)明的壓 力感測(cè)元件封裝朝向小型化的方向發(fā)展。
雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任 何所屬領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng) 可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求的保護(hù) 范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種壓力感測(cè)元件封裝，其特征在于，包括一線路基板，具有一開(kāi)口；一壓力感測(cè)元件，覆晶接合于該線路基板上，并具有一感測(cè)區(qū)域，其朝向該開(kāi)口；一封裝膠體，包覆該壓力感測(cè)元件，但暴露出該感測(cè)區(qū)域；以及一軟性保護(hù)層，配置于該感測(cè)區(qū)域上，并在該線路基板的該開(kāi)口處暴露。
2. 如權(quán)利要求1所述的壓力感測(cè)元件封裝，其特征在于，所述該壓力感測(cè)元件包括一壓力感測(cè)芯片，具有一壓力感測(cè)薄膜，其位于該感測(cè)區(qū)域內(nèi)； 一玻璃，黏著于該壓力感測(cè)芯片，并與該壓力感測(cè)薄膜形成一密閉空腔。
3. 如權(quán)利要求2所述的壓力感測(cè)元件封裝，其特征在于，還包括多個(gè)導(dǎo)電凸塊，其中該壓力感測(cè)芯片經(jīng)由該些導(dǎo)電凸塊覆晶接合 至該線路基板。
4. 如權(quán)利要求1所述的壓力感測(cè)元件封裝，其特征在于，還包括一止泄墻，配置于該壓力感測(cè)元件與該線路基板之間，并圍繞該 壓力感測(cè)元件。
5. 如權(quán)利要求1所述的壓力感測(cè)元件封裝，其特征在于，還包括一特殊應(yīng)用集成電路芯片，配置于該線路基板之上，并與該線路 基板電性連接。
6. 如權(quán)利要求1所述的壓力感測(cè)元件封裝，其特征在于，還包括多個(gè)導(dǎo)電球，配置于該線路基板之一表面上。
7. —種壓力感測(cè)元件封裝的制作方法，其特征在于，包括覆晶接合一壓力感測(cè)元件于一線路基板上，其中該線路基板具有 一開(kāi)口，而該壓力感測(cè)元件具有一感測(cè)區(qū)域，其朝向該開(kāi)口；形成一封裝膠體來(lái)包覆該壓力感測(cè)元件，但不包覆該感測(cè)區(qū)域；以及于該感測(cè)區(qū)域上形成一軟性保護(hù)層，其在該線路基板的該開(kāi)口處 暴露。
8. 如權(quán)利要求7所述的壓力感測(cè)元件封裝的制作方法，其特征在于，所述采用的該壓力感測(cè)元件包括一壓力感測(cè)芯片，覆晶接合于該線路基板上，并具有一壓力感測(cè) 薄膜，其位于該感測(cè)區(qū)域內(nèi)并位于該開(kāi)口上方；一玻璃，黏著于該壓力感測(cè)芯片，并與該壓力感測(cè)薄膜形成一密 閉空腔。
9. 如權(quán)利要求8所述的壓力感測(cè)元件封裝的制作方法，其特征 在于，所述在覆晶接合該壓力感測(cè)元件的步驟中，經(jīng)由多個(gè)導(dǎo)電凸塊 將該壓力感測(cè)芯片覆晶接合于該線路基板上。
10. 如權(quán)利要求7所述的壓力感測(cè)元件封裝的制作方法，其特征 在于，所述在形成該封裝膠體的步驟以前，還包括于該壓力感測(cè)元件與該線路基板之間形成一止泄墻，其圍繞該壓 力感測(cè)元件，用以防止該封裝膠體覆蓋該感測(cè)區(qū)域。
11. 如權(quán)利要求7所述的壓力感測(cè)元件封裝的制作方法，其特征在于，所述在形成該封裝膠體的步驟之前，還包括將一特殊應(yīng)用集成電路芯片配置于該線路基板上，并與該線路基 板電性連接。
12. 如權(quán)利要求7所述的壓力感測(cè)元件封裝的制作方法，其特征在于，還包括在該線路基板的一表面上形成多個(gè)導(dǎo)電球。
全文摘要
本發(fā)明一種壓力感測(cè)元件封裝及其制作方法，本壓力感測(cè)元件封裝包括一線路基板、一壓力感測(cè)元件、一封裝膠體與一軟性保護(hù)層。線路基板具有一開(kāi)口。壓力感測(cè)元件覆晶接合于線路基板上，并具有一感測(cè)區(qū)域，其朝向開(kāi)口。封裝膠體包覆壓力感測(cè)元件，但暴露出感測(cè)區(qū)域。軟性保護(hù)層配置于感測(cè)區(qū)域上，并在線路基板的開(kāi)口處暴露。
文檔編號(hào)G01L9/00GK101620022SQ20081012845
公開(kāi)日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2008年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月1日
發(fā)明者呂致緯 申請(qǐng)人:欣興電子股份有限公司