具有框架通路的氣體傳感器設備和相關(guān)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本披露涉及集成電路設備領(lǐng)域，并且更具體地涉及氣體傳感器集成電路設備和相關(guān)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氣體傳感器設備被使用在許多應用中并且可以檢測某個區(qū)域中的各種氣體的存在。例如，可以將這些氣體傳感器設備用于檢測可燃、易燃、和毒性氣體。可以將氣體傳感器設備用在較大的安全警報系統(tǒng)(例如，火災檢測系統(tǒng))中當檢測到氣體時生成警報，或用在控制系統(tǒng)中當檢測到氣體時選擇性地調(diào)整操作參數(shù)。
[0003]首先參考圖1，描述了氣體傳感器設備90的方案。該氣體傳感器設備90包括襯底91以及在該襯底上的多條導電跡線92。該氣體傳感器設備90包括在該襯底91上的氣體傳感器集成電路(IC) 94、在這些導電跡線92和該氣體傳感器IC之間耦合的鍵合線93以及在該氣體傳感器IC之上并且在其中具有多個開口 96a-96c的線網(wǎng)95。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]總體來講，氣體傳感器設備可以包括氣體傳感器1C，該氣體傳感器IC具有氣體感測表面以及與其相鄰的多個鍵合焊盤。該氣體傳感器設備還可以包括具有穿過其延伸的與該氣體感測表面相鄰的多條氣體通路的框架以及多條引線。每條引線可以具有與該框架間隔開并且鍵合至對應的鍵合焊盤的近端以及從該近端向下延伸的遠端。該氣體傳感器設備可以包括填充在該多條引線的這些近端與該框架之間的空間的包封材料。
[0005]特別地，可以將該框架、該包封材料以及該多條引線的這些近端對準以限定該氣體傳感器設備的上表面。該框架和該氣體感測表面可以成間隔關(guān)系以在其間限定氣體感測空腔。該氣體傳感器IC可以具有與該氣體感測表面相對的背側(cè)表面，并且該多條引線的這些遠端可以延伸過該背側(cè)表面以限定凹陷。
[0006]在某些實施例中，該氣體傳感器設備可以進一步包括在該氣體傳感器IC和該多條引線之間的粘合層。并且，該氣體傳感器設備可以進一步包括與該多條引線相鄰的附加包封材料以限定該氣體傳感器設備的側(cè)壁。并且，該框架可以是矩形形狀的，并且每條氣體通路可以是圓柱形狀的。例如，該多條引線和該多個鍵合焊盤可以各自包括銅和鋁中的至少一種，并且該包封材料可以包括電介質(zhì)材料。
[0007]另一方面涉及一種制造氣體傳感器設備的方法。該方法可以包括:形成框架，該框架具有穿過其延伸的多條氣體通路，以及形成多條引線，每條引線具有與所述框架間隔開的近端以及從該近端向下延伸的遠端。該方法可以包括定位氣體傳感器1C，該氣體傳感器IC具有與該多條氣體通路相鄰的氣體感測表面以及與其相鄰并且鍵合至對應的近端的多個鍵合焊盤。該方法可以進一步包括形成填充在該多條引線的這些近端與該框架之間的空間的包封材料。
【附圖說明】
[0008]圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的氣體傳感器設備的橫截面視圖的示意圖。
[0009]圖2A是根據(jù)本披露的氣體傳感器設備沿著線A-A的橫截面視圖的示意圖。
[0010]圖2B是圖2A的氣體傳感器設備的俯視圖的示意圖。
[0011]圖3A是根據(jù)本披露的制造氣體傳感器設備中的一個步驟的俯視圖的示意圖。
[0012]圖3B是制造圖3A的氣體傳感器設備中的步驟的沿著線B-B的橫截面視圖的示意圖。
[0013]圖4A是根據(jù)本披露的制造氣體傳感器設備中的另一步驟的俯視圖的示意圖。
[0014]圖4B是制造圖4A的氣體傳感器設備中的步驟的沿著線B-B的橫截面視圖的示意圖。
[0015]圖5-圖7是制造氣體傳感器設備中的附加步驟的沿著線B-B的橫截面視圖的示意圖。
【具體實施方式】
[0016]現(xiàn)在將在下文中參照附圖更全面描述本披露，其中附圖示出了本披露的若干實施例。然而，可以用許多不同形式實施本披露，并且本披露不應被解釋為限于在此所述的實施例。相反，提供這些實施例從而使得本披露將是全面和完整的，并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員完全傳達本披露的范圍。相似標號自始至終指代相似元件。
[0017]首先參考圖2A-圖2B，現(xiàn)在描述了根據(jù)本披露的氣體傳感器設備10。該氣體傳感器設備10說明性地包括氣體傳感器IC 11，該氣體傳感器IC具有氣體感測表面12、與其相鄰的多個鍵合焊盤14a-14b以及與該氣體感測表面相對的背側(cè)表面13。該氣體傳感器設備10說明性地包括框架15，該框架具有穿過其延伸的與該氣體感測表面12相鄰的多條氣體通路16a_16d。該多條氣體通路16a_16d可以各自具有從0.25mm至0.8mm的直徑，在通路之間具有從0.25mm至0.5mm的空間。
[0018]該氣體傳感器設備10說明性地包括多條引線17a_17b。每條引線17a_17b說明性地包括近端18a-18b以及從該近端向下延伸的遠端19a-19b，該近端與框架15間隔開并且鍵合(例如，使用焊料或另一種導電粘膠)至對應的鍵合焊盤14a-14b。在某些實施例中，該多條引線17a-17b可以是L形狀的或T形狀的。
[0019]該氣體傳感器設備10說明性地包括填充在該多條引線17a_17b的這些近端18a-18b和框架15之間的空間(S卩，將引線彼此電絕緣)的包封材料20。特別地，將框架
15、包封材料20以及該多條引線17a-17b的這些近端18a_18b對準以限定該氣體傳感器設備10的上表面22。并且，該氣體傳感器設備10說明性地包括與該多條引線17a-17b相鄰(在所展示的實施例中與其對準)的附加包封材料21以限定氣體傳感器設備的側(cè)壁25。
[0020]框架15和氣體感測表面12可以成間隔關(guān)系以在其間限定氣體感測空腔23。該多條引線17a-17b的這些遠端19a-19b可以延伸過該背側(cè)表面13以限定凹陷27。凹陷27的目的是提供IC裸片厚度變化并且在滴涂粘合層24時防止溢流。
[0021 ] 在所展示的實施例中，該氣體傳感器設備10進一步包括在該氣體傳感器IC 11和該多條引線17a-17b之間的粘合層24。粘合層24在安裝時為凹陷27提供密封(例如，密閉的)。并且，框架15說明性地是矩形形狀的，并且每條氣體通路16a-16d說明性地是圓柱形狀的。其他氣體通路16a-16d形狀是可能的，如矩形/正方形形狀。并且，框架15可以具有其他形狀。例如，該多條引線17a-17b和該多個鍵合焊盤14a-14b可以各自包括銅和鋁中的至少一種，并且包封材料20-21可以包括電介質(zhì)材料(例如，模制化合物)。并且，在所展示的實施例中，該多條引線17a-17b為該氣體傳感器設備10提供四方扁平無引線(QFN)封裝體。
[0022]有利地，該氣體傳感器設備10可以提供對現(xiàn)有技術(shù)氣體傳感器設備90具有的問題的方案。特別地，現(xiàn)有技術(shù)氣體傳感器設備90具有大的側(cè)面輪廓并且不能滿足對于許多應用的高度罩蓋。不同地，氣體傳感器設備10具有薄的、低的輪廓，這容易地適合于多種多樣的氣體感測應用，并且具有較低的制造成本。并且，可以從高分辨率和高精確度刻蝕工藝形成氣體通路16a-16d，這提供了比現(xiàn)有技術(shù)氣體傳感器設備90的線網(wǎng)95改善的性能。
[0023]現(xiàn)在附加地參考圖