可穿戴的矽晶片的製作方法
2023-07-25 17:03:26
專利名稱：可穿戴的矽晶片的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種半導體晶片器件，尤其是能附著到織物上的半導體和集成電路的封裝。
背景技術：
由於對於更快速工作的半導體晶片和集成電路(IC)的需求正在增長，因此為了獲得較高的安裝密度也需要以較小形狀因數封裝的半導體晶片。因此，已經製造出具有硬度更小、更薄、和更小間距的外部引線的較小封裝的半導體晶片。具有硬度更小、更薄、和更小間距的外部引線的半導體晶片的負面結果是引線強度小，因此基於測試和連接的目的要求更高的對準精度。
圖1描繪了一個傳統的半導體晶片100，其包括支撐半導體管芯105的引線框和多條具有內部引線部分110和外部引線部分115的金屬引線。半導體管芯105具有多個焊接區(沒有示出)，通過內部焊接線120實現每一個焊接區和多條引線的內部引線部分之一電互連。多條引線的每一外部引線部分115對應於半導體晶片100的管角並被用於連接半導體晶片100和外部電路。半導體管芯105，內部引線部分110，和內部焊接線120被密封在一個絕緣管殼125中而外部引線部分115則被布置在絕緣管殼125的外面。管殼125典型地由絕緣塑料或環氧樹脂製造。
例如圖1中描繪的那些金屬導電外部引線適於提供傳統的電連接，即，被連接到另一個硬的金屬(即導電的)表面。然而，部分由於半導體晶片處理功率的增加以及尺寸和製造成本的降低，半導體晶片進入到日益增長的各種應用領域中。為了適應一些應用，增加了把半導體晶片和器件安裝到不硬的表面上的要求。一個對於晶片的安裝表面是不硬的這種應用例子是包括將一個半導體晶片或IC插入進服裝品的織物中。
因此，需要一種方法和系統可提供具有某種封裝形式的半導體或IC能附著到可變表面，例如服裝織物。
發明內容
本發明的一個目的是提供一種可附著到可變表面的半導體晶片。
本發明的另一個目的是提供一種具有包括通孔的封裝殼體的半導體。
依照本發明，提供一種方法，裝置，和用於提供包括一個半導體管芯的半導體晶片封裝的儲存介質，密封半導體管芯的絕緣封裝殼體，和延伸通過封裝殼體並位於其相對側之間的孔，其中該孔的內表面的至少一部分與半導體管芯電連接。
本發明的上述和其它目的，優點和好處將參照下面的詳細描述和附圖來理解。
本發明的上述的和其它的特徵在下面的附圖及其詳細描述中更明顯，其中圖1是現有技術的的半導體晶片結構的典型描述；圖2A是依照本發明的教授的半導體晶片封裝的典型平面圖；圖2B是圖2A的半導體晶片封裝的典型剖面圖；和圖3是依照本發明的教授，集成進服裝織物中的半導體晶片的典型描述。
具體實施例方式
參照這些圖，尤其是圖2A和2B，描述了依照本發明的教授的半導體晶片封裝200的典型代表。注意，半導體晶片封裝200的某些方面被以虛線的形式示出以指示它們是看不見的，因為它們被優選密封進封裝殼體225內。
在本發明的一個方面，半導體晶片封裝200包括一個半導體管芯205。如果從根本上說，可以用膠帶、膠水或者任何其它用於半導體晶片製造中的合適方法將半導體管芯205附著於封裝殼體225上。封裝殼體225封裝了半導體管芯205。封裝殼體225優選由例如環氧樹脂或塑料的絕緣材料製造。如本領域的技術人員知道的那樣，依照半導體晶片封裝200的製造工藝和應用目的，可以改變形成封裝殼體225的特定材料。
半導體管芯205可以包括一個分立器件，例如雙極電晶體，FET，和二極體。半導體晶片205也能實現IC，例如但不限於放大器，濾波器，監控器件，傳感器，無線電設備和電話。由半導體205實現的特殊元件或IC可以包含所有的適合和可應用本發明的教授的半導體器件和IC。
半導體晶片200包括封裝殼體225中的至少一個孔220。孔220以在封裝殼體225的兩個對立側之間延伸並終止在該兩個對立側的方式延伸穿過封裝殼體225。參照說明半導體晶片封裝200的剖面圖的圖2B，可以很容易看出本發明的這個方面。
在本發明的一種方面，孔220的至少一部分電連接到半導體管芯205上。在圖2A和圖2B的典型實施例中，焊接線215將孔220的內表面的導電部分連接到半導體管芯205。導電元件235促進孔220和半導體管芯205的電連接。導電元件235被布置在孔220的內表面的至少一部分上。導電元件235可包括導電塗層，導電連接器，和導電界面。
焊接區230為半導體管芯205提供電連接點。從而焊接區230為焊接線215的一端提供電連接點，焊接線215的另一端被連接到導電元件235上。本領域的技術人員可以理解，焊接區230可用任何已知的和可應用的半導體製造工藝形成。
應當理解，導電元件235可延伸孔235的整個高度，即，從封裝殼體225的一側到其相對的一側。導電元件225可以包括多個導電元件，每個導電元件都位於孔220的終端開口處附近。
在本發明的一個方面，在半導體晶片封裝200的外表面上沒有布置半導體晶片封裝200的導電元件235。即，半導體晶片封裝200的連接點或引線優選既沒有布置在封裝殼體225的外表面上也沒有從封裝殼體225的外表面延伸。相應地，沒有外接到封裝殼體225上的引線發生彎曲和/或斷裂。
在本發明的一個方面，導電塗層，導電連接器，導電界面或其它包括導電元件235的可應用導電體與布置在孔220中的導電體接觸。按此方式，布置在孔220內並接觸導電元件235的半導體晶片封裝200外部的導電體與半導體管芯205電連接。
在本發明的另一個方面，半導體晶片封裝200具有多個孔220，其中多個孔中的多於一個的孔被電連接在一起，形成至半導體管芯205的公共連接點。如圖2A所示，兩個孔220(即一對)通過導電連接器210彼此連接。從而，形成一對連接孔的每一個孔220作為一個公共連接點提供。本教授的這個方面提供了使用和應用半導體晶片封裝200的靈活性。
應被理解的是，孔200的相互連接還可以包括除圖2A和2B外的其它相互連接方案。圖示的孔的位置、結構、數目、孔220和半導體管芯205之間的相互連接在此處被說明性教授，但不局限於此。圖2A中說明的孔220的相互連接例如演示了一個實例型的且簡明的相互連接方案，該方案出於說明和理解本發明的目的被簡化。
關於圖3，其描述了一個依照本發明的教授被集成進服裝織物內的實例型半導體晶片封裝305，織物是合成和天然材料均可。如圖所示，半導體晶片封裝305附著在名為襯衫300的服裝上。以與上面討論的有關圖2A和2B的方式相同的方式，通過延伸穿過半導體晶片封裝殼體315的孔310，半導體晶片封裝305能被附著到襯衫300上。這種把半導體晶片封裝305附著到襯衫300的方法和工藝也可包括在服裝的製造和裝配中用到的手工和自動工藝。
半導體晶片封裝305可以跟附著到和集成進服裝產品內的電路和器件連接。例如，可以使用導線將半導體晶片封裝305附著到襯衫300上。導線能被織入襯衫300中以將半導體晶片封裝305和導電纖維軌線320連接。導電纖維軌線320優選集成進襯衫300的織物中以提供一個從半導體晶片封裝305到其它半導體晶片封裝、電路和器件的信號軌跡。相應地，半導體晶片封裝305能放進服裝品內並與其中集成的電路和器件連接。
在本教授的一方面，依照本發明提供了一種封裝半導體晶片的方法。封裝半導體晶片封裝的方法可包括以下步驟把半導體管芯附著到絕緣封裝殼體上，形成至少一個穿過封裝殼體並位於其兩個對立側之間的孔，將孔的內表面的至少一部分和半導體管芯電連接，把半導體管芯密封進封裝殼體內。可被提供的其它步驟包括，例如，布置和半導體管芯連接的焊接區，將孔的內表面的一部分和焊接區電連接，並用導線將半導體晶片封裝電連接到外部器件或電路上。
本領域的技術人員應該理解，系統環境，即，這裡的服裝品，半導體管芯205，305，孔220，310和教授的其它方面僅僅是適合本教授的半導體晶片封裝的實現的實例，因此並不是對本發明可被合適實現的應用的範圍或變化的限制。因此，應該理解，前面的描述只說明了這裡教授的當前實現情況。在不脫離本發明的情況下本領域的技術人員可以設計出各種替代和修改。例如，半導體晶片封裝200可如上面討論的那樣被提供並且附著和集成進除服裝織物外例如紙和卡片的可變表面上。
相應地，本發明目的是包含在附屬的權利要求書範圍內的所有的替代，修改和變化。
權利要求
1.一種半導體晶片封裝(200，305)，包括半導體管芯(205)；密封所述半導體管芯的絕緣封裝殼體(225)；和延伸穿過所述封裝殼體並位於其對立側之間的孔(220，310)，其中所述孔的內表面的至少一部分(235)電連接到所述半導體管芯。
2.權利要求1的半導體晶片封裝，其中所述半導體管芯包括和所述半導體管芯連接的導電焊接區(230)。
3.權利要求1的半導體晶片封裝，包括焊接線(215)，其將孔的內表面的所述部分和半導體管芯電連接。
4.權利要求1的半導體晶片封裝，其中所述半導體晶片封裝通過導線(320)連接外部器件或電路。
5.權利要求1的半導體晶片封裝，包括位於所述孔的至少兩個孔之間的導電連接器(210)。
6.權利要求5的半導體晶片封裝，其中所述至少兩個孔包括用於所述半導體晶片封裝的公共電接觸。
7.權利要求1的半導體晶片封裝，其中所述半導體晶片包括一個集成電路。
8.權利要求1的半導體晶片封裝，其中在所述封裝殼體的外表面上沒有布置電連接點。
9.一種封裝半導體晶片(200，305)的方法，包括將半導體管芯附著到絕緣封裝殼體(225)上；形成延伸穿過所述封裝殼體並位於其對立側之間的孔(220，310)；將所述孔的內表面的至少一部分(235)和所述半導體管芯電連接；和將所述半導體管芯密封進所述封裝殼體內。
10.權利要求9的方法，包括在所述封裝殼體內形成多個孔。
11.權利要求9的方法，包括布置和所述半導體管芯連接的焊接區(230)。
12.權利要求11的方法，包括將所述孔的內表面的所述部分和所述焊接區電連接。
13.權利要求9的方法，包括通過導線(320)將所述半導體晶片封裝和外部器件或電路電連接。
14.權利要求9的方法，包括電連接至少兩個所述孔。
15.權利要求9的方法，其中所述半導體晶片包括一個集成電路。
16.權利要求9的方法，其中在所述封裝殼體的外表面上沒有布置電連接點。
全文摘要
一種半導體晶片封裝並提供其方法，包括半導體管芯，密封半導體管芯的絕緣封裝殼體，和延伸穿過封裝殼體並位於其對立側之間的孔，其中孔的內表面的至少一部分電連接到半導體管芯上。使用導線可以將該晶片封裝附著到服裝品上。
文檔編號A41D1/00GK1666333SQ03815127
公開日2005年9月7日 申請日期2003年6月6日 優先權日2002年6月28日
發明者G·馬馬羅波洛斯, C·范希爾登 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司