半导体力传感器制造技术

本公开涉及半导体力传感器。一种力传感器(300)，其包含半导体裸片(302)及耦合到半导体裸片(302)的裸片垫(306)，半导体裸片(302)经配置以检测裸片垫(306)中的力。另外，力传感器包含覆盖半导体裸片且具有外周边(310)、第一侧(322)及与第一侧(322)相对的第二侧(324)的模制化合物(304)，外周边(310)在第一侧(322)与第二侧(324)之间延伸，裸片垫(306)沿第一侧(322)暴露于模制化合物(304)外。此外，力传感器包含沿模制化合物(304)的第二侧(324)与裸片垫(306)接合的安装架(308)，安装架包含从外周边(310)在多个方向上向外延伸的多个安装垫(312)。(312)。(312)。

【技术实现步骤摘要】
半导体力传感器
[0001]相关申请案的交叉参考
[0002]本申请案主张2021年1月12日申请且题为“用于机械力传感器的半导体封装配置(Semiconductor Package Configurations For Mechanical Force Sensors)”的第63/136,239号美国临时专利申请案及2021年9月14日申请且题为“用于机械力传感器的半导体封装配置(Semiconductor Package Configurations For Mechanical Force Sensors)”的第63/244,064号美国临时专利申请案的优先权，每一者的全部内容以引用方式并入本文中。


[0003]本公开涉及半导体的
，且更特别来说涉及半导体力传感器。

技术介绍

[0004]力传感器用于检测由关注部件经受的一或多个力。在一些例子中，力传感器可用于检测由关注部件(例如轴件、支柱、梁)经受的应力、扭矩、压缩、应变、张力等。为了促进这些力的检测，力传感器(或其一些组件)安装到部件，因此由部件经受的力可在操作期间传递到力传感器。

技术实现思路

[0005]本文中所描述的一些实例包含一种力传感器。在一些实例中，所述力传感器包含半导体裸片及耦合到所述半导体裸片的裸片垫，所述半导体裸片经配置以检测所述裸片垫中的力。另外，所述力传感器包含覆盖所述半导体裸片且具有外周边、第一侧及与所述第一侧相对的第二侧的模制化合物，所述外周边在所述第一侧与所述第二侧之间延伸，所述裸片垫沿所述第一侧暴露于所述模制化合物外。此外，所述力传感器包含沿所述模制化合物的所述第二侧与所述裸片垫接合的安装架，所述安装架包含从所述外周边在多个方向上向外延伸的多个安装垫。
[0006]在一些实例中，所述力传感器包含经配置以检测力的半导体裸片及覆盖所述半导体裸片的模制化合物，所述模制化合物包含外周边。另外，所述力传感器包含：裸片垫，其包含与所述半导体裸片接合的部分；及多个安装垫，其在所述模制化合物的相对侧上延伸超过所述模制化合物的所述外周边。
[0007]在一些实例中，所述力传感器包含经配置以检测力的半导体裸片及耦合到所述半导体裸片的裸片垫。另外，所述力传感器包含覆盖所述半导体裸片且具有外周边、第一侧及与所述第一侧相对的第二侧的模制化合物，所述外周边在所述第一侧与所述第二侧之间延伸，所述裸片垫沿所述第一侧暴露于所述模制化合物外。此外，所述力传感器包含沿所述模制化合物的所述第一侧与所述裸片垫接合的安装架，所述安装架具有在所述模制化合物的相对侧上定位于所述外周边外部的多个安装垫。
附图说明
[0008]图1是根据一些实例的耦合到轴件的力传感器的透视图。
[0009]图2A是根据一些实例的用于安装到关注部件的力传感器的透视图。
[0010]图2B是根据一些实例的用于安装到关注部件的力传感器的仰视图。
[0011]图2C是根据一些实例的用于安装到关注部件的力传感器的横截面图。
[0012]图2D是根据一些实例的用于安装到关注部件的力传感器的横截面图。
[0013]图3A是根据一些实例的用于安装到关注部件的力传感器的横截面图。
[0014]图3B是根据一些实例的用于安装到关注部件的力传感器的横截面图。
[0015]图3C是根据一些实例的用于安装到关注部件的力传感器的横截面图。
[0016]图3D是根据一些实例的用于安装到关注部件的力传感器的横截面图。
[0017]图4A是根据一些实例的用于安装到关注部件的力传感器的仰视图。
[0018]图4B是根据一些实例的用于安装到关注部件的力传感器的仰视图。
[0019]图4C是根据一些实例的用于安装到关注部件的力传感器的仰视图。
[0020]图5是根据一些实例的用于安装到关注部件的力传感器的横截面图。
[0021]图6A是根据一些实例的用于安装到关注部件的力传感器的俯视图。
[0022]图6B是根据一些实例的用于安装到关注部件的力传感器的横截面图。
[0023]图6C是根据一些实例的用于安装到关注部件的力传感器的俯视图。
[0024]图7是根据一些实例的用于安装到关注部件的力传感器的透视图。
[0025]图8是根据一些实例的用于安装到关注部件的力传感器的透视图
[0026]图9A是根据一些实例的安装到关注部件的力传感器的横截面图。
[0027]图9B是根据一些实例的安装到关注部件的力传感器的横截面图。
[0028]图10A是根据一些实例的用于安装到关注部件的力传感器的横截面图。
[0029]图10B是根据一些实例的用于安装到关注部件的力传感器的仰视图。
具体实施方式
[0030]力传感器可安装到关注部件以检测(例如，直接、间接)部件内的力。力传感器安装到关注部件，且由部件经受的力接着可经由安装传递到力传感器。一些安装装置或技术可抑制或吸收从关注部件传递的力，借此导致力传感器在操作期间在检测这些力时不太有效。因此，将力传感器安装到关注部件可对可由力传感器在操作期间获得的数据的质量产生有意义影响。
[0031]因此，本文中所描述的实例包含力传感器，其包含用于将力传感器安装到关注部件(例如旋转轴件、结构梁)的安装架及/或组件。在一些实例中，力传感器可包含经由安装架固定到关注部件的半导体裸片，安装架耦合到半导体裸片的裸片垫或与其整合。如本文中更详细描述，安装架经配置以将力从关注部件传递到半导体封装的半导体裸片。因此，可准确且可靠地检测由部件经受的力。
[0032]现参考图1，展示安装到可围绕中心或纵向轴线104旋转的轴件102的根据一些实例的力传感器100。轴件102可为泵、压缩机、传动系统或其它机械系统的旋转轴件。力传感器100安装到安装面106，安装面106可包含界定于轴件102的原本弯曲外表面108上的平坦或刻面表面。
[0033]在操作期间，力传感器100可经由与安装面106的接合来检测由轴件102经受的力。例如，轴件102可经受围绕纵向轴线104的扭矩、轴向应力(例如，来自沿纵向轴线104的拉伸或压缩)、弯曲应力、应变等。可由轴件102经受的这些各种力及应力在本文中一般可统称为“力”。力传感器100可在操作期间检测(例如，直接或间接)这些力中的任何一或多者，借此允许人员监测轴件102的操作条件。
[0034]现参考图2A到2D，根据一些实例展示可为图1的力传感器100的力传感器200。图2A及2B分别展示力传感器200的透视图及仰视图，且图2C及2D分别展示力传感器200沿图2B中的截面B
‑
B及A
‑
A的横截面图。图2A到2D在本文中可统称为“图2”。
[0035]如图2C及2D中最佳展示，力传感器200是包含具有装置侧204及与装置侧204相对的非装置侧206的半导体裸片202的半导体封装。有源电路208(或更简单“电路2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种力传感器，其包括：半导体裸片；裸片垫，其耦合到所述半导体裸片，所述半导体裸片经配置以检测所述裸片垫中的力；模制化合物，其覆盖所述半导体裸片且具有外周边、第一侧及与所述第一侧相对的第二侧，所述外周边在所述第一侧与所述第二侧之间延伸，所述裸片垫沿所述第一侧暴露于所述模制化合物外；及安装架，其沿所述模制化合物的所述第二侧与所述裸片垫接合，所述安装架包含从所述外周边在多个方向上向外延伸的多个安装垫。2.根据权利要求1所述的力传感器，其中所述裸片垫及所述安装架形成单片体。3.根据权利要求2所述的力传感器，其中所述多个安装垫与所述裸片垫在共同平面中。4.根据权利要求2所述的力传感器，其中所述裸片垫在第一平面中且所述安装垫在与所述第一平面间隔的第二平面中。5.根据权利要求4所述的力传感器，其中所述安装架包含一部分及多个连接部分，其中所述部分与所述裸片垫接合且沿第一平面平放，且其中所述连接部分以相对于所述第一平面的非零角θ从所述部分延伸到所述安装垫。6.根据权利要求5所述的力传感器，其中所述角度θ大于90
°
。7.根据权利要求5所述的力传感器，其中所述部分沿延伸穿过所述第一侧及所述第二侧的轴线定位于所述安装垫与所述第一侧之间。8.根据权利要求5所述的力传感器，其中所述第一侧及所述第二侧沿延伸穿过所述第一侧及所述第二侧的轴线定位于所述安装垫与所述部分之间。9.根据权利要求1所述的力传感器，其包含从所述外周边向外延伸的耦合到所述半导体裸片的多个导电端子。10.一种力传感器，其包括：半导体裸片，其经配置以检测力；模制化合物，其覆盖所述半导体裸片，所述模制化合物包含...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：德州仪器公司，
类型：发明
国别省市：