芯片布置及其制造方法
【專利摘要】在各種實(shí)施例中，公開(kāi)了一種用于制造芯片布置的方法，該方法包括：將傳聲器芯片鍵合到第一載件，傳聲器芯片包括傳聲器結(jié)構(gòu)；沉積粘合劑材料使之從傳聲器結(jié)構(gòu)側(cè)向地布置；并將傳聲器結(jié)構(gòu)布置到第二載件的空腔中，使得粘合劑材料將傳聲器芯片固定到第二載件的空腔中。
【專利說(shuō)明】芯片布置及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]各種實(shí)施例總體上涉及芯片布置及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]圖1是示出了常規(guī)硅傳聲器100的截面透視圖的示意圖。在一些常規(guī)的硅傳聲器微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)芯片100中，有效區(qū)域包括典型地具有數(shù)百納米的厚度的非常薄的膜102以及懸置在通孔106之上的對(duì)電極104。從背側(cè)蝕刻具有膜102的微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)芯片100。對(duì)電極104典型地也是非常薄的。膜102與對(duì)電極104兩者均是部分金屬化的。聲波將沖擊在膜102上。這將導(dǎo)致膜102振蕩。通過(guò)測(cè)量由于膜102的振蕩所造成的電容改變來(lái)檢測(cè)聲波。該傳聲器的性能通常取決于膜的背側(cè)(即，與其中聲波所沖擊的前側(cè)相對(duì)偵D上的容積。
[0003]圖2是示出了常規(guī)硅傳聲器200中可能存在的各種部件的圖解。該硅傳聲器包括具有膜204的微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)芯片202。MEMS芯片202被安裝在基板206上并接線鍵合至基板206。硅傳聲器200還可以包括可選的邏輯芯片208。微機(jī)電芯片202和可選的邏輯芯片208可以通過(guò)多個(gè)電引線相連接。硅傳聲器200還具有蓋件210以覆蓋微機(jī)電芯片202和可選的邏輯芯片208。
[0004]圖3是不出了另一常規(guī)娃傳聲器300的截面?zhèn)纫晥D的不意圖。微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)芯片302被安裝在基板304上。專用集成電路(ASIC)芯片306也被安裝到基板304上。ASIC芯片306以接線鍵合到MEMS芯片302上。ASIC芯片306還以接線鍵合到基板304。導(dǎo)電性蓋件308被用來(lái)覆蓋MEMS芯片302和ASIC芯片306。蓋件308具有允許聲音輸入或進(jìn)入的開(kāi)口或孔310，這樣使得聲波能夠到達(dá)MEMS芯片302。MEMS芯片302下方的借助于蝕刻被去除的容積是背側(cè)容積。蓋件308可以用作對(duì)電磁波的屏蔽、并且因此被電連接到基板304。出于可靠性的原因(諸如保護(hù)暴露的鋁金屬化部分免于腐蝕)，ASIC芯片306通常覆蓋有聚合物。
[0005]常規(guī)硅傳聲器的制造典型地涉及許多處理步驟且/或需要使用復(fù)雜的機(jī)器。由于背側(cè)容積受到用于制作MEMS芯片的晶片的厚度的限制，因此還難以調(diào)整背側(cè)容積來(lái)優(yōu)化硅傳聲器的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在各種實(shí)施例中，公開(kāi)了一種用于制造芯片布置的方法，該方法包括:將傳聲器芯片鍵合到第一載件，傳聲器芯片包括傳聲器結(jié)構(gòu)；沉積粘合劑材料使之從傳聲器結(jié)構(gòu)側(cè)向地布置；并將傳聲器結(jié)構(gòu)布置到第二載件的空腔中，使得粘合劑材料將傳聲器芯片固定到第二載件的空腔。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]在附圖中，貫穿不同的視圖，類似的參考符號(hào)總體上指代相同的部分。附圖不必是按比例的，而是總體上將重點(diǎn)放在圖示本發(fā)明的原理。在以下說(shuō)明中，參照附圖對(duì)本發(fā)明的各種實(shí)施例進(jìn)行描述，在附圖中:
[0008]圖1示出了常規(guī)硅傳聲器的截面透視圖；
[0009]圖2是示出了常規(guī)硅傳聲器中可能存在的各種部件的圖解；
[0010]圖3示出了另一常規(guī)硅傳聲器的截面?zhèn)纫晥D；
[0011]圖4不出了根據(jù)各種實(shí)施例的芯片布置的截面視圖；
[0012]圖5示出了根據(jù)各種實(shí)施例的用于制造芯片布置的制造方法；
[0013]圖6不出了根據(jù)各種實(shí)施例的芯片布置的截面視圖；
[0014]圖7不出了根據(jù)各種實(shí)施例的芯片布置的截面視圖；
[0015]圖8 (包括圖8A至圖SE)示出了根據(jù)各種實(shí)施例的用于制造芯片布置的方法，其中圖8A是示出了在沉積粘合劑材料之前的根據(jù)各種實(shí)施例的包括傳聲器芯片和另外的芯片的模塊的截面?zhèn)纫晥D的示意圖；其中圖8B是示出了在施加粘合劑材料之前的根據(jù)各種實(shí)施例的位于第一載件上的多個(gè)模塊的平面頂視圖的示意圖；其中圖8C是示出了在沉積粘合劑材料之后的在圖8A中所示的根據(jù)各種實(shí)施例包括傳聲器芯片和另外的芯片的模塊的截面?zhèn)纫晥D的示意圖；其中圖8D是示出了在施加粘合劑材料之后的在圖8B中所示的根據(jù)各種實(shí)施例的位于載件上的模塊的平面頂視圖；其中圖8E是示出了圖SC中所示的根據(jù)各種實(shí)施例的與第二載件布置在一起的第一芯片模塊和第二芯片模塊的截面?zhèn)纫晥D的示意圖；
[0016]圖9不出了根據(jù)各種實(shí)施例的芯片布置的截面視圖；
[0017]圖10 (包括圖1OA至圖10C)示出了根據(jù)各種實(shí)施例的制造芯片布置的方法；其中圖1OA是示出了根據(jù)各種實(shí)施例的位于載件上的多個(gè)模塊的截面?zhèn)纫晥D的示意圖；其中圖1OB是示出了第二載件的示意圖，該第二載件在其一側(cè)上具有導(dǎo)電性金屬；并且其中圖1OC示出了被放在一起并被單片化以形成多個(gè)芯片布置的第一載件和第二載件。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下詳細(xì)說(shuō)明參考了附圖，這些附圖通過(guò)圖示方式示出了可以實(shí)踐本發(fā)明的具體細(xì)節(jié)和實(shí)施例。
[0019]詞語(yǔ)“示例性的”在此用來(lái)意指“充當(dāng)一個(gè)實(shí)例、例子、或圖示”。在此被描述為“示例性的”任何實(shí)施例或設(shè)計(jì)不必被解釋為是比其他實(shí)施例或設(shè)計(jì)更優(yōu)選或更有利的。
[0020]關(guān)于形成在側(cè)或表面“之上”的沉積材料所使用的詞語(yǔ)“之上”在此可以用來(lái)意指所沉積的材料可以“直接”形成在所暗指的側(cè)或表面上，例如，與其直接接觸。關(guān)于形成在側(cè)或表面“之上”的沉積的材料所使用的詞語(yǔ)“之上”在此可以用來(lái)意指所沉積的材料可以“間接地”形成在所暗指的側(cè)或表面上，其中在所暗指的側(cè)或表面與該沉積的材料之間布置有一個(gè)或多個(gè)附加層。
[0021]本公開(kāi)的各個(gè)方面提供了一種改進(jìn)的芯片布置和一種制造該芯片布置的方法，其能夠至少部分地解決上述挑戰(zhàn)中的一些。
[0022]圖4是示出了根據(jù)各種實(shí)施例的芯片布置400的截面視圖的示意圖。在各種實(shí)施例中，芯片布置400可以包括:第一載件402、鍵合到第一載件402的傳聲器芯片404,傳聲器芯片404包括傳聲器結(jié)構(gòu)406。芯片布置400可以進(jìn)一步包括從傳聲器結(jié)構(gòu)406側(cè)向布置的粘合劑材料408a、408b。芯片布置400可以進(jìn)一步包括具有空腔412的第二載件410，其中，傳聲器結(jié)構(gòu)406被布置在第二載件410的空腔412中，使得粘合劑材料408將傳聲器芯片404固定到第二載件410的空腔412。
[0023]粘合劑材料408可以由雙面膠帶提供，其中例如該膠帶的兩面都可以涂覆有熱熔性材料。在各種實(shí)施例中，熱熔性材料可以被理解為如下材料，該材料可以在預(yù)定的高溫下(例如在從約70°C至約230°C范圍的溫度下、例如在從約140°C至約230°C范圍的溫度下)被粘性地活化。在各種實(shí)施例中，熱熔性材料可以包括以下材料中的一種或多種或者可以由其組成:
[0024]-聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)，它可以具有在從約70°C至約160°C范圍內(nèi)的活化溫度；
[0025]-腈橡膠，它可以具有在從約200°C至約220°C范圍內(nèi)的活化溫度；
[0026]-腈酹醒(nitrilicphenole),它可以具有在從約200°C至約220°C范圍內(nèi)的活化
溫度;
[0027]-酚醛樹(shù)脂；
[0028]-熱塑性共聚酰胺；
[0029]-等等。
[0030]在各種實(shí)施例中，熱熔過(guò)程可以包括首先在約100°C的溫度將膠帶平滑且柔和地預(yù)粘合到第一載件402，之后在約200°C的溫度將膠帶與第一載件402 —起按壓到第二載件410。
[0031]第一載件402可以由任何合適的材料形成，諸如PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二酯)(例如，具有濺射的金屬屏蔽)、無(wú)粘合劑的金屬化PI (聚酰亞胺)、或者層壓板(聚合物和膠以及金屬箔)或例如任何其他合適的金屬化聚合物。
[0032]第二載件410可以由任何合適的材料形成，諸如任何合適的塑料材料，諸如PVC(聚氯乙烯)、PC (聚碳酸酯)、PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二酯)或ABS (烷基苯磺酸酯)。
[0033]換言之,傳聲器芯片404被附接到第一載件402。第一載件402使用粘合劑材料408a、408b被附接到第二載件410，使得傳聲器芯片404被聲學(xué)地密封在第二載件410的空腔412內(nèi)。
[0034]可以通過(guò)調(diào)整第二載件410的空腔412的大小來(lái)可調(diào)整背側(cè)容積。背側(cè)容積可以不再受到用于制造MEMS芯片的晶片的限制。在各種實(shí)施例中，空腔412可以具有在從約
0.4mm至約2mm范圍內(nèi)(例如在從約0.5mm至約1.5mm范圍內(nèi)、例如在從約0.6mm至約Imm范圍內(nèi)、例如約0.8mm)的深度。此外，空腔412 (B卩，由粘合劑材料408a、408b布置在其上的水平邊緣限定的、傳聲器結(jié)構(gòu)伸入其中的中空空間)可以具有在從約Imm至約3_的范圍內(nèi)(例如在從約1.2mm至約2mm的范圍內(nèi)、例如在從約1.3mm至約1.5mm的范圍內(nèi))的長(zhǎng)度和/或?qū)挾?在圓形表面形狀的情況下，是直徑)。
[0035]圖5是展示了根據(jù)各種實(shí)施例的制造芯片布置的方法500的示意圖。根據(jù)各種實(shí)施例，用于制造芯片布置的方法500可以包括:將傳聲器芯片鍵合到第一載件,傳聲器芯片包括傳聲器結(jié)構(gòu)(在502中);沉積粘合劑材料使之從傳聲器結(jié)構(gòu)側(cè)向地布置(在504中);并將傳聲器結(jié)構(gòu)布置到第二載件的空腔中，使得粘合劑材料將傳聲器芯片固定到第二載件的空腔(在506中)。[0036]換言之，具有微芯片結(jié)構(gòu)的傳聲器芯片可以結(jié)合到第一載件。粘合劑材料可以從微芯片結(jié)構(gòu)側(cè)向地沉積。可以使用粘合劑材料將第一載件附接到第二載件，使得傳聲器芯片被聲學(xué)地密封在第二載件的空腔中。
[0037]各種實(shí)施例可以提供一種用于形成傳聲器的簡(jiǎn)單且具有成本效益的方法。
[0038]在各種實(shí)施例中，傳聲器結(jié)構(gòu)可以被布置到第二載件的空腔中，使得粘合劑在第一載件與第二載件之間形成聲學(xué)密封。在各種實(shí)施例中，將傳聲器結(jié)構(gòu)布置到第二載件的空腔中可以包括將第一載件按壓到第二載件的空腔中。在各種實(shí)施例中，可以在從約150°C至約250°C的溫度使用在從約50N至約150N范圍內(nèi)的壓力來(lái)進(jìn)行按壓。
[0039]在各種實(shí)施例中，傳聲器芯片可以經(jīng)由倒裝芯片鍵合被鍵合到第一載件。在各種實(shí)施例中，將傳聲器芯片鍵合到第一載件可以包括基板上倒裝芯片工藝。倒裝芯片鍵合可以指將半導(dǎo)體芯片與載件互連的工藝。倒裝芯片技術(shù)可以使得有可能增加載件上元件的組裝密度，并且與接線鍵合技術(shù)相比可以允許更直接且更穩(wěn)定的電互連。
[0040]在各種實(shí)施例中，多個(gè)傳聲器芯片可以鍵合到第一載件。換言之，該方法可以進(jìn)一步包括將另外的多個(gè)傳聲器芯片鍵合到第一載件上，每個(gè)后續(xù)傳聲器芯片都包括傳聲器結(jié)構(gòu)。該方法還可以進(jìn)一步包括沉積粘合劑材料使之從多個(gè)傳聲器結(jié)構(gòu)中的每個(gè)傳聲器結(jié)構(gòu)側(cè)向地布置。該方法可以進(jìn)一步包括將多個(gè)傳聲器結(jié)構(gòu)中的每個(gè)傳聲器結(jié)構(gòu)布置到第二載件的多個(gè)空腔中的空腔中，使得粘合劑材料將多個(gè)傳聲器芯片中的每個(gè)傳聲器芯片固定到第二載件的多個(gè)空腔中的每個(gè)空腔。該方法還可以進(jìn)一步包括將第一載件與第二載件單片化以形成多個(gè)芯片布置?？梢允褂脝我还に噥?lái)同時(shí)制造多個(gè)芯片布置，從而可能產(chǎn)生較低的制造成本。
[0041]在各種實(shí)施例中，該傳聲器結(jié)構(gòu)可以包括被配置成接收音波的至少一個(gè)膜。在各種實(shí)施例中，該至少一個(gè)膜可以包括至少一個(gè)電極。傳聲器結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步包括至少一個(gè)對(duì)電極。每個(gè)對(duì)電極可以與每個(gè)膜間隔開(kāi)，使得對(duì)電極與膜中的至少一個(gè)電極形成電容性結(jié)構(gòu)。當(dāng)膜接收到音波時(shí)，膜可以偏轉(zhuǎn)或振蕩，從而改變對(duì)電極與膜中至少一個(gè)電極之間的距離。電容性結(jié)構(gòu)的電容可以因此發(fā)生變化。以這種方式，傳聲器結(jié)構(gòu)可以能夠檢測(cè)到音波。
[0042]在各種實(shí)施例中,傳聲器芯片包括稱合到對(duì)電極上的第一電互連和稱合到膜中的至少一個(gè)電極上的第二電互連。第一電互連和第二電互連可以被配置成電耦合到另外的芯片或者芯片布置中的電互連或者外部電互連。電互連可以被配置成將電信號(hào)從傳聲器芯片中攜帶出來(lái)。電信號(hào)可以是由于該膜的偏轉(zhuǎn)或振蕩而由傳聲器芯片產(chǎn)生的。在各種實(shí)施例中，電互連可以被配置成將電信號(hào)攜帶進(jìn)入傳聲器芯片中。電信號(hào)可以用來(lái)例如控制膜的剛度。
[0043]在各種實(shí)施例中，另外的芯片被鍵合到第一載件，其中另外的芯片被電耦合到傳聲器芯片。在各種實(shí)施例中，另外的芯片被電耦合到傳聲器芯片。另外的芯片可以經(jīng)由第一載件電耦合到傳聲器芯片。與接線鍵合技術(shù)相比，這可以提供更穩(wěn)健且更穩(wěn)定的電互連?？商娲兀诟鞣N實(shí)施例中，另外的芯片可以經(jīng)由接線鍵合件電耦合到傳聲器芯片。在各種實(shí)施例中，另外的芯片可以經(jīng)由第一載件并且經(jīng)由接線鍵合件而電耦合到傳聲器芯片。
[0044]在各種實(shí)施例中，另外的芯片可以被配置成處理由傳聲器芯片發(fā)出的多個(gè)信號(hào)。換言之，另外的芯片被配置成對(duì)從傳聲器芯片接收到的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理。在各種實(shí)施例中，另外的芯片可以被配置成控制傳聲器芯片，諸如變化傳聲器芯片的靈敏度。另外的芯片可以包括邏輯芯片或者可以包括專用集成電路(ASIC)芯片。在各種實(shí)施例中，另外的芯片可以是或者可以包括硬接線邏輯芯片和/或可編程邏輯芯片(諸如可編程處理器，例如，可編程微處理器)。
[0045]在各種實(shí)施例中,第一載件可以是芯片卡。在各種實(shí)施例中，第一載件可以具有約35_的寬度。將傳聲器芯片鍵合到第一載件可以是芯片卡工藝。這可以允許使用用于制造芯片卡的現(xiàn)有設(shè)備、并且可以消除對(duì)可能昂貴的專用設(shè)備的需要。
[0046]在各種實(shí)施例中，該用于制造芯片布置的方法可以進(jìn)一步包括使該粘合劑材料熔化。使粘合劑材料熔化可以包括將粘合劑材料從約110°C加熱至約130°C、或者從約100°C加熱至約120°C、或者從約105°C加熱至約115°C。在各種實(shí)施例中，使粘合劑材料熔化包括層壓工藝。在各種實(shí)施例中，使粘合劑材料熔化包括點(diǎn)膠工藝(dispensing process)或印刷工藝。
[0047]在各種實(shí)施例中，粘合劑材料包括熱熔性材料。熱熔性材料也可以被稱為熱熔性粘合劑。熱熔性材料是熱塑性粘合劑的一種形式。熱熔性材料可以被配置成在施加或沉積前通過(guò)加熱元件來(lái)進(jìn)行熔化。換言之，該方法可以包括使熱熔性材料熔化。所熔化的熱熔性材料可以使用層壓或點(diǎn)膠或印刷來(lái)進(jìn)行施加或沉積。換言之，使該熱熔性材料熔化可以包括層壓工藝、或點(diǎn)膠工藝、或印刷工藝。熱熔性材料可以被配置成當(dāng)例如在約25°C的室溫從加熱元件去除時(shí)快速凝固。在各種實(shí)施例中，熱熔性材料可以被配置成在少于5分鐘或少于2分鐘或少于I分鐘或少于30秒內(nèi)凝固。換言之，沉積熱熔性材料或粘合劑材料可以包括在所熔化的熱熔性材料或所熔化的粘合劑材料凝固之前沉積熱熔性材料或粘合劑材料。沉積熱熔性材料或粘合劑材料可以包括在從加熱元件去除后5分鐘內(nèi)、或2分鐘內(nèi)、或I分鐘內(nèi)、或30秒內(nèi)沉積熱熔性材料或粘合劑材料。熱熔性材料可以沉積為是從傳聲器結(jié)構(gòu)側(cè)向地布置的。熱熔性材料可以施加到或沉積在第一載件上，其中熱熔性材料是從傳聲器結(jié)構(gòu)側(cè)向地布置的。第一載件與第二載件可以放在一起，使得傳聲器芯片(即鍵合到第一載件的傳聲器芯片)的傳聲器結(jié)構(gòu)是處于第二載件的空腔中?？梢允故┘拥交虺练e在第一載件上的熱熔性材料或粘合劑材料與第二載件(直接地或物理地)相接觸。在熱熔融材料凝固時(shí)，傳聲器芯片可以被固定到第二載件的空腔中。粘合劑材料或熱熔性材料可以是從傳聲器結(jié)構(gòu)側(cè)向地布置的。
[0048]可替代地，粘合劑或熱熔性材料可以被施加到第二載件上。第一載件和第二載件可以放在一起，使得傳聲器芯片(即鍵合到第一載件上的傳聲器芯片)的傳聲器結(jié)構(gòu)是處于第二載件的空腔中?？梢允故┘拥交虺练e在第二載件上的熱熔性材料或粘合劑材料與第一載件相接觸。在熱熔性材料凝固時(shí)，傳聲器芯片可以被固定到第二載件的空腔中。粘合劑材料或熱熔性材料可以是從傳聲器結(jié)構(gòu)側(cè)向地布置的。
[0049]熱熔性材料可以提供優(yōu)于基于溶劑的粘合劑的若干優(yōu)點(diǎn)。熱熔性材料可以減少或消除揮發(fā)性有機(jī)化合物。干燥或固化步驟可以被消除。熱熔性粘合劑可以具有長(zhǎng)的存放期并且通?？梢栽跊](méi)有特殊預(yù)防措施的情況下丟棄。
[0050]在各種實(shí)施例中，粘合劑材料是在傳聲器芯片已被鍵合到第一載件上之后沉積的。在各種實(shí)施例中，粘合劑材料包括選自下組的材料，該組由以下各項(xiàng)組成:聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)、腈橡膠以及人造天然橡膠。在各種實(shí)施例中，粘合劑材料可以被布置成具有在從約30 μ m至約150 μ m范圍內(nèi)(例如在從約50 μ m至約100 μ m范圍內(nèi)、例如在從約70 μ m至約80 μ m范圍內(nèi))的層厚度。
[0051]在各種實(shí)施例中，第二載件包括塑料材料，諸如沖壓塑料材料或可熱成型的塑料材料。在各種實(shí)施例中，可以使用粘合劑將傳聲器芯片和/或另外的芯片結(jié)合(換句話說(shuō)固定)到第一載件。在各種實(shí)施例中，粘合劑可以是非導(dǎo)電性粘合劑。傳聲器芯片可以借助于傳聲器芯片上的多個(gè)柱形凸起被結(jié)合(換句話說(shuō)固定)到第一載件。在各種實(shí)施例中，另外的芯片可以借助于另外的芯片上的多個(gè)柱形凸起被結(jié)合到第一載件。傳聲器芯片和/或另外的芯片可以通過(guò)使用粘合劑將傳聲器芯片和/或另外的芯片的柱形凸起結(jié)合到第一載件而被結(jié)合到第一載件。在各種實(shí)施例中，傳聲器芯片可以借助于觸變性模片附接材料而結(jié)合(換句話說(shuō)固定)到第一載件。這可以在制造工藝中保護(hù)膜。在各種實(shí)施例中，可以提供流動(dòng)屏障，流動(dòng)屏障是例如通過(guò)(例如)由抗蝕劑(例如光致抗蝕劑)或金屬制成的一個(gè)或多個(gè)突起(例如，高度為約至少IOym)實(shí)施的，流動(dòng)屏障可以被提供為柱形凸起的粘合劑的流動(dòng)止擋件。
[0052]圖6是示出了根據(jù)各種實(shí)施例的芯片布置600的截面視圖的示意圖。圖6示出了芯片布置600,芯片布置包括第一載件602和使用倒裝芯片鍵合而鍵合到第一載件602的傳聲器芯片604。(例如，非導(dǎo)電性的)膏626可以用來(lái)將傳聲器芯片604與第一載件602鍵合。傳聲器芯片602包括傳聲器結(jié)構(gòu)606。傳聲器結(jié)構(gòu)606可以包括被配置成接收音波的膜614。膜614可以包括至少一個(gè)電極。傳聲器結(jié)構(gòu)606可以進(jìn)一步包括對(duì)電極616。膜614的電極與對(duì)電極616形成電容性結(jié)構(gòu)。傳聲器結(jié)構(gòu)606可以包括通孔。膜614和對(duì)電極616橫跨通孔而懸置。圖6還示出了鍵合到第一載件602的另外的芯片618。(例如，非導(dǎo)電性的)膏626可以用來(lái)將另外的芯片與第一載件602鍵合。另外的芯片618可以經(jīng)由設(shè)在第一載件602上的電互連620而電稱合到傳聲器芯片604。芯片布置600進(jìn)一步包括從傳聲器結(jié)構(gòu)606側(cè)向地布置的粘合劑材料608a、608b，諸如熱熔性材料。芯片布置600可以進(jìn)一步包括具有空腔612的第二載件610，其中，傳聲器結(jié)構(gòu)606被布置在第二載件610的空腔612中，使得粘合劑材料608將傳聲器芯片604固定到第二載件610的空腔612中。粘合劑材料608a、608b將第一載件602結(jié)合到第二載件610。以這種方式，粘合劑材料608a、608b在第一載件602與第二載件610之間形成聲學(xué)密封。在各種實(shí)施例中，第一載件602上的通孔622可以允許音波到達(dá)膜614。
[0053]圖7是示出了根據(jù)各種實(shí)施例的芯片布置700的截面視圖的示意圖。圖7示出了芯片布置700，芯片布置包括第一載件702和使用倒裝芯片鍵合而鍵合到第一載件702的傳聲器芯片704。(例如，非導(dǎo)電性的)膏726可以用來(lái)將傳聲器芯片704鍵合到第一載件702。傳聲器芯片702包括傳聲器結(jié)構(gòu)706。傳聲器結(jié)構(gòu)706可以包括被配置成接收音波的膜714。膜714可以包括至少一個(gè)電極。傳聲器結(jié)構(gòu)706可以進(jìn)一步包括對(duì)電極716。膜714的電極可以與對(duì)電極716形成電容性結(jié)構(gòu)。傳聲器結(jié)構(gòu)706可以包括通孔。膜714和對(duì)電極716橫跨該通孔而懸置。圖7還示出了鍵合到第一載件702的另外的芯片718。另外的芯片718可以經(jīng)由第一載件702上的電互連720而電耦合到傳聲器芯片704。(例如，非導(dǎo)電性的)膏726還可以用來(lái)將另外的芯片與第一載件702鍵合。芯片布置700可以進(jìn)一步包括從傳聲器結(jié)構(gòu)706側(cè)向地布置的粘合劑材料708a、708b，諸如熱熔性材料。芯片布置700可以進(jìn)一步包括具有空腔712的第二載件710，其中，傳聲器結(jié)構(gòu)706被布置在第二載件710的空腔712中，使得粘合劑材料708將傳聲器芯片704固定到第二載件710的空腔712中。粘合劑材料708a、708b將第一載件702結(jié)合(或固定)到第二載件710。以這種方式，粘合劑材料708a、708b在第一載件702與第二載件710之間形成聲學(xué)密封。在各種實(shí)施例中，第二載件710上的通孔724可以允許音波到達(dá)膜714。
[0054]圖8是展示了根據(jù)各種實(shí)施例的制造芯片布置的方法800的示意圖。圖8A是示出了在沉積粘合劑材料之前的根據(jù)各種實(shí)施例的包括傳聲器芯片和另外的芯片的模塊的截面?zhèn)纫晥D的示意圖。圖8B是示出了在施加粘合劑材料之前的根據(jù)各種實(shí)施例的位于第一載件上的多個(gè)模塊的平面頂視圖的示意圖。圖8B中的虛線aa’與圖8A中所示的截面?zhèn)纫晥D的不意圖相對(duì)應(yīng)。圖8C是出了在沉積粘合劑材料之后的在圖8A中所不的根據(jù)各種實(shí)施例的包括傳聲器芯片和另外的芯片的模塊的截面?zhèn)纫晥D的示意圖。圖8D是示出了在施加粘合劑材料之后的在圖8B中所示的根據(jù)各種實(shí)施例的位于載件上的模塊的平面頂視圖的示意圖。圖8E是示出了在圖SC中所示的根據(jù)各種實(shí)施例的與第二載件布置在一起的第一芯片模塊和第二芯片模塊的截面?zhèn)纫晥D的示意圖。首先，傳聲器芯片804和另外的芯片818可以被鍵合到第一載件802上。如圖8B中所示，多個(gè)傳聲器芯片804和多個(gè)另外的芯片818可以被鍵合到單一載件802。然后可以施加粘合劑材料808，諸如熱熔性材料。圖8D是示出了在已施加粘合劑材料808之后的在圖8B中所示的根據(jù)各種實(shí)施例的位于載件上的多個(gè)芯片布置的平面頂視圖的示意圖。圖8D中的虛線bb’與圖SC中所示的截面視圖的示意圖相對(duì)應(yīng)。模塊可以分別與第二載件810布置在一起，使得每個(gè)傳聲器芯片804的傳聲器結(jié)構(gòu)被布置到第二載件810的空腔812中。第一載件802可以在約200°C的溫度和100N的壓力被按壓到第二載件810的空腔中。這可以允許粘合劑材料808在第一載件802與第二載件810之間形成聲學(xué)密封。在第一載件802被按壓到第二載件810的空腔中之前，可以將導(dǎo)電層沉積在第二空腔中。然后可以例如使用單片化(諸如裸片切割或劃片)來(lái)將多個(gè)芯片布置分開(kāi)。粘合劑材料808可以被配置成容易地通過(guò)單片化來(lái)分開(kāi)。粘合劑材料可以被配置成是可切割或容易劃片的?？梢栽趩纹斑M(jìn)行按壓。
[0055]圖9示出了一個(gè)示意圖，該示意圖示出了根據(jù)各種實(shí)施例的芯片布置900的截面視圖。圖9示出了芯片布置900，芯片布置900包括第一載件902和使用倒裝芯片鍵合而鍵合到第一載件902的傳聲器芯片904。非導(dǎo)電性膏926可以用來(lái)將傳聲器芯片904與第一載件902鍵合。傳聲器芯片902包括傳聲器結(jié)構(gòu)906。傳聲器結(jié)構(gòu)906可以包括被配置成接收音波的膜914。膜914可以包括至少一個(gè)電極。傳聲器結(jié)構(gòu)906可以進(jìn)一步包括對(duì)電極916。膜914的電極與對(duì)電極916形成電容性結(jié)構(gòu)。傳聲器結(jié)構(gòu)906可以包括通孔。膜914和對(duì)電極916橫跨通孔而懸置。圖9還示出了鍵合到第一載件902的另外的芯片918。非導(dǎo)電性的膏926還可以用于將另外的芯片與第一載件902鍵合。芯片布置900可以進(jìn)一步包括具有空腔912的第二載件910，其中，傳聲器結(jié)構(gòu)906被布置在第二載件910的空腔912中，使得粘合劑材料908將傳聲器芯片904固定到第二載件910的空腔912中。第二載件910可以包括可熱成型的塑料。在第二載件910的一側(cè)上可以設(shè)有一層導(dǎo)電性材料908。在各種實(shí)施例中，導(dǎo)電性材料908可以是粘合劑材料。換言之，導(dǎo)電材料908可以充當(dāng)導(dǎo)電膠。在各種實(shí)施例中，導(dǎo)電材料908可以充當(dāng)屏蔽。在各種實(shí)施例中，第一載件902上的通孔922可以允許音波到達(dá)膜914。
[0056]圖10是展示了根據(jù)各種實(shí)施例的制造芯片布置的方法1000的示意圖。圖1OA是示出了根據(jù)各種實(shí)施例的位于第一載件上的多個(gè)模塊的截面?zhèn)纫晥D的示意圖，其中每個(gè)模塊包括傳聲器芯片和另外的芯片。圖1OB是示出了第二載件的示意圖，該第二載件在其一側(cè)上具有導(dǎo)電性金屬。第二載件具有多個(gè)空腔。圖1OC示出了被放在一起并被單片化以形成多個(gè)芯片布置的第一載件和第二載件。如圖1OA中所示，多個(gè)傳聲器芯片1004和多個(gè)另外的芯片1018可以被鍵合到第一載件1012。圖1OB中所示的第二載件1010可以包括可熱成型的塑料。諸如金屬之類的導(dǎo)電材料1008可以沉積或附著到第二載件1010。在各種實(shí)施例中，導(dǎo)電材料1008可以被鍍制到第二載件1010上。第一載件1012被倒裝并且第一載件1012與第二載件1010被放到一起。在各種實(shí)施例中，第一載件和第二載件被層壓在一起。在各種實(shí)施例中，導(dǎo)電材料908可以是粘合劑材料。在各種實(shí)施例中，傳聲器結(jié)構(gòu)被布置到第二載件的空腔中，使得粘合劑材料1008在第一載件1012與第二載件1010之間形成聲學(xué)密封。在第一載件和第二載件被放在一起之后，進(jìn)行單片化以形成多個(gè)芯片布置，如圖1OC中所示。
[0057]僅出于說(shuō)明的目的而不是作為限制性的例子，術(shù)語(yǔ)“基本上”可以被量化為與準(zhǔn)確值或?qū)嶋H值相比有+/-5%的變化。例如，短語(yǔ)“A與B是(至少)基本上相同的”可以涵蓋這樣的實(shí)施例:其中A與B是完全相同的,或者其中A可以處于與B (例如，的值)存在+/-5%的變化的范圍內(nèi)，或反之亦然。
[0058]在各種實(shí)施例的背景下，對(duì)數(shù)值所應(yīng)用的詞語(yǔ)“約”涵蓋了準(zhǔn)確值和該值的+/-5%的變化。
[0059]雖然已參考具體實(shí)施例具體地示出了和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，可以在不脫離由所附權(quán)利要求書(shū)所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，對(duì)本發(fā)明在形式和細(xì)節(jié)上做出不同改變。因此，本發(fā)明的范圍是由所附權(quán)利要求書(shū)指出，并且因此意在涵蓋在權(quán)利要求書(shū)的等效意義和范圍內(nèi)的所有改變。
【權(quán)利要求】
1.一種用于制造芯片布置的方法，所述方法包括: 將傳聲器芯片鍵合到第一載件，所述傳聲器芯片包括傳聲器結(jié)構(gòu)； 沉積粘合劑材料，使所述粘合劑材料從所述傳聲器結(jié)構(gòu)側(cè)向地布置；并且將所述傳聲器結(jié)構(gòu)布置到第二載件的空腔中，使得所述粘合劑材料將所述傳聲器芯片固定到所述第二載件的所述空腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法， 其中將所述傳聲器芯片鍵合到所述第一載件包括基板上倒裝芯片工藝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 將另外的芯片鍵合到所述第一載件，其中所述另外的芯片被電耦合到所述傳聲器芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法， 其中所述另外的芯片經(jīng)由所述第一載件被電耦合到所述傳聲器芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法， 其中所述另外的芯片經(jīng)由接線鍵合被電耦合到所述傳聲器芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法， 其中所述另外的芯片包括邏輯芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法， 其中所述另外的芯片包括專用集成電路芯片。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法， 其中所述另外的芯片被配置成對(duì)從所述傳聲器芯片接收的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法， 其中所述傳聲器結(jié)構(gòu)包括被配置成接收音波的至少一個(gè)膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法， 其中所述粘合劑材料包括熱熔性材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法， 其中所述傳聲器結(jié)構(gòu)被布置到所述第二載件的所述空腔中，使得所述粘合劑材料在所述第一載件與所述第二載件之間形成聲學(xué)密封。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法， 其中在所述傳聲器芯片已被鍵合到所述第一載件之后，沉積所述粘合劑材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法， 其中將所述傳聲器結(jié)構(gòu)布置到所述第二載件的所述空腔中包括將所述第一載件按壓到所述第二載件的所述空腔中。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法， 其中在從約150°C至約250°C范圍中的溫度，使用在從約50N至約150N范圍中的壓力來(lái)進(jìn)行所述按壓。
15.—種芯片布置,包括: 第一載件； 鍵合到所述第一載件的傳聲器芯片，所述傳聲器芯片包括傳聲器結(jié)構(gòu)；從所述傳聲器結(jié)構(gòu)側(cè)向地布置的粘合劑材料；以及 包括空腔的第二載件； 其中所述傳聲器結(jié)構(gòu)被布置在所述第二載件的所述空腔中，使得所述粘合劑材料將所述傳聲器芯片固定到所述第二載件的所述空腔。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的芯片布置， 其中所述傳聲器芯片經(jīng)由倒裝芯片鍵合被鍵合到所述第一載件。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所 述的芯片布置，進(jìn)一步包括: 鍵合到所述第一載件的另外的芯片，其中所述另外的芯片被電耦合到所述傳聲器芯片。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的芯片布置， 其中所述另外的芯片經(jīng)由所述第一載件被電耦合到所述傳聲器芯片。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的芯片布置， 其中所述另外的芯片經(jīng)由接線鍵合件被電耦合到所述傳聲器芯片。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的芯片布置， 其中所述另外的芯片包括邏輯芯片。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的芯片布置， 其中所述另外的芯片被配置成對(duì)從所述傳聲器芯片接收的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的芯片布置， 其中所述傳聲器結(jié)構(gòu)包括被配置成接收音波的至少一個(gè)膜。
23.根據(jù)權(quán)利要求15所述的芯片布置， 其中所述粘合劑材料包括熱熔性材料。
24.根據(jù)權(quán)利要求15所述的芯片布置， 其中所述粘合劑材料被布置成具有在從約30 μ m至約150 μ m范圍中的層厚度。
25.根據(jù)權(quán)利要求15所述的芯片布置， 其中所述傳聲器結(jié)構(gòu)被布置到所述第二載件的所述空腔中，使得所述粘合劑材料在所述第一載件與所述第二載件之間形成聲學(xué)密封。
【文檔編號(hào)】H04R19/04GK103945313SQ201410030930
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月23日
【發(fā)明者】T·施博特爾, H·托伊斯 申請(qǐng)人:英飛凌科技股份有限公司