半導體裝置制造方法及圖紙

本公開的各實施例涉及半導體裝置。本公開涉及具有嵌入式光傳感器和嵌入式光發射器的傳感器裸片。傳感器裸片中的光發射器被樹脂圍繞。傳感器裸片被并入到半導體裝置封裝件中。半導體裝置封裝件包括傳感器裸片的光傳感器上的第一透光結構、以及傳感器裸片的光發射器上的第二透光結構。第一透光結構和第二透光結構分別覆蓋和保護光傳感器和光發射器。模制化合物在傳感器裸片的表面上并且覆蓋傳感器裸片上的第一透光結構的側壁和第二透光結構的側壁。通過該半導體裝置，可以減小半導體裝置封裝件的輪廓、厚度和大小。厚度和大小。厚度和大小。

【技術實現步驟摘要】
半導體裝置


[0001]本公開涉及嵌入在基板內的裸片、包括嵌入在基板內的裸片的封裝件。

技術介紹

[0002]通常，半導體裝置封裝件(諸如，芯片尺寸封裝件或晶片級芯片尺寸封裝件(WLCSP))包含半導體裝置，半導體裝置諸如是被配置成檢測半導體封裝件外部的外部環境的任何數目的量或質量的傳感器。例如，這種半導體裝置封裝件可以檢測光、溫度、聲音、壓力或外部環境的任何其他量或質量。
[0003]被配置成檢測光或對象與半導體裝置(例如，飛行時間(TOF)裝置)的接近度的半導體裝置封裝件通常利用形成在半導體基板中或半導體基板上的光發射器裝置和光傳感器裝置。半導體裝置封裝件可以包括耦合到基板的表面的蓋部，以覆蓋和保護光發射器裝置和光傳感器裝置。通常使用粘合劑和取放機(pick and place machine)將蓋部耦合到基板的表面。然而，當將蓋部耦合到基板的表面時，取放機難以實現所期望的精確公差。
[0004]此外，蓋部、粘合劑和基板由具有不同熱膨脹系數(CTE)的不同材料制成。這會導致蓋部、透鏡和基板在暴露于溫度變化時以不同的量膨脹或收縮。
[0005]蓋部通常包括與光發射器對齊的第一透光透鏡、以及與光傳感器對齊的第二透光透鏡。蓋部在光傳感器和光發射器周圍形成腔，并且與裸片的表面間隔開。在一些半導體裝置封裝件中，光發射器和光傳感器形成在相應的裸片中，其中光發射器裸片堆疊在光傳感器裸片的表面上。該堆疊布置以及蓋部與光傳感器裸片的表面之間的空間增加了半導體裝置的整體輪廓和厚度。
[0006]在電子裝置中提供較大數目的半導體裝置封裝件以執行日益增加的復雜功能，同時降低制造成本以及增加對外部應力的耐受性以減少故障的可能性存在重大挑戰。
[0007]一個重大挑戰在于，降低半導體裝置封裝件在暴露于溫度變化時由于半導體裝置封裝件的各種材料的熱膨脹系數(CTE)不同而引起的故障的可能性。CTE的這些差異使得這些不同的材料以不同的量膨脹和收縮。膨脹和收縮的該可變性增加了在半導體裝置封裝件中的各種電氣和物理連接中形成破裂和斷裂的可能性。例如，當半導體裝置封裝件膨脹和收縮時，將蓋部耦合到半導體裝置封裝件中的基板的表面的粘合劑是弱點，因為在粘合劑中很可能出現破裂，導致蓋部變得未對齊或完全斷開。

技術實現思路

[0008]本公開的目的是提供一種半導體裝置，以減小半導體裝置封裝件的輪廓、厚度和大小。
[0009]在一個方面，本公開提供了一種半導體裝置，該半導體裝置包括：傳感器裸片，具有第一表面、與第一表面相對的第二表面、以及在第一表面處的傳感器；第一開口，延伸到傳感器裸片的一部分中；光發射器，在開口中，光發射器具有與傳感器裸片的第一表面基本共面的第三表面；樹脂，在開口中，并且在光發射器的側壁上；以及第一透光結構，在光發射
器的第一表面上。
[0010]在一個實施例中，該半導體裝置還包括模制化合物，模制化合物在傳感器裸片的第一表面上并且在第一透光結構的側壁上，并且第一透光結構的側壁橫向于第一表面。
[0011]在一個實施例中，模制化合物的表面與第一透光結構的表面基本共面。
[0012]在一個實施例中，模制化合物在第一透光結構的表面處，并且模制化合物包括暴露第一透光結構的表面的第二開口，并且第一透光結構的表面橫向于第一透光結構的側壁。
[0013]在一個實施例中，第二透光結構在傳感器裸片的傳感器上。
[0014]在一個實施例中，該半導體裝置還包括模制化合物，模制化合物在傳感器裸片的第一表面上、在第一透光結構的側壁上、以及在第二透光結構的側壁上。
[0015]在一個實施例中，模制化合物的表面與第一透光結構的表面和第二透光結構的表面基本共面，第一透光結構的表面橫向于第一透光結構的側壁，第二透光結構的表面橫向于第二透光結構的側壁。
[0016]在一個實施例中，該半導體裝置還包括：第二開口，在模制化合物中，第二開口暴露第一透光結構的表面、在第一透光結構的表面處的模制化合物，并且第一透光結構的表面橫向于第一透光結構的側壁；以及第三開口，在模制化合物中，第三開口暴露第二透光結構的表面、在第二透光結構的表面處的模制化合物，并且第二透光結構的表面橫向于第二透光結構的側壁。
[0017]在一個實施例中，該半導體裝置還包括在第一透光結構中的鍵合線，并且鍵合線將光發射器耦合到傳感器裸片。
[0018]在一個實施例中，第一開口從傳感器裸片的第一表面穿過傳感器裸片延伸到傳感器裸片的第二表面。
[0019]在一個實施例中，光發射器還包括與傳感器裸片的第二表面基本共面的第四表面。
[0020]在另一個方面，本公開提供了一種半導體裝置，該半導體裝置包括：半導體基板，具有第一表面；光傳感器，在第一表面的第一部分處嵌入在半導體基板中；光發射器，在第一表面的第二部分處嵌入在半導體裸片中；樹脂，嵌入在半導體裸片中并且定位在光發射器的側壁上。
[0021]在一個實施例中，光傳感器包括與半導體裸片的第一表面基本共面的發射表面、以及與半導體裸片的第二表面基本共面的非發射表面，半導體基板的第二表面與半導體基板的第一表面相對。
[0022]在一個實施例中，樹脂是不透光材料，并且樹脂從光發射器的側壁延伸到半導體裸片的側壁。
[0023]在一個實施例中，該半導體裝置還包括：鍵合焊盤，在半導體基板的第一表面上；接觸焊盤，在半導體基板的第二表面上，并且半導體基板的第二表面與半導體基板的第一表面相對；導電過孔，在半導體基板中，導電過孔將鍵合焊盤耦合到接觸焊盤；以及導電跡線，在半導體基板的第一表面上，導電跡線將鍵合焊盤耦合到光傳感器。
附圖說明
[0024]為了更好地理解實施例，現在將通過示例的方式參考附圖。在附圖中，除非上下文另有指示，否則相同的附圖標記標識相似的元件或動作。附圖中的元件的尺寸和相關部分不必按比例繪制。例如，這些元件中的一些元件可能被放大并且被定位成改善附圖的易讀性。
[0025]圖1A是沿圖1B中的線1A
?
1A截取的、裸片的一個實施例的截面圖；
[0026]圖1B是圖1A中的裸片的實施例的俯視圖；
[0027]圖2A是沿圖2B中的線2A
?
2A截取的、封裝件的一個實施例的截面圖；
[0028]圖2B是圖2A中的封裝件的實施例的俯視圖；
[0029]圖3A是沿圖3B中的線3A
?
3A截取的、封裝件的一個實施例的截面圖；
[0030]圖3B是圖3A中的封裝件的實施例的俯視圖；
[0031]圖4是圖1A至圖3B中的裸片的實施例和封裝件的實施例的仰視圖；
[0032]圖5A至圖5H示出了制造圖1A至圖1B中的裸片的實施例的方法的流程圖；
[0033]圖6A至圖6E示出了制造圖2A至圖2B中的封裝件的實施例的方法的流程圖；以及
[0034]圖7A至圖7E示出了制造圖3A至圖3B中的封裝件的實施例的方法的流本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種半導體裝置，其特征在于，包括：傳感器裸片，具有第一表面、與所述第一表面相對的第二表面、以及在所述第一表面處的傳感器；第一開口，延伸到所述傳感器裸片的一部分中；光發射器，在所述開口中，所述光發射器具有與所述傳感器裸片的所述第一表面基本共面的第三表面；樹脂，在所述開口中，并且在所述光發射器的側壁上；以及第一透光結構，在所述光發射器的所述第一表面上。2.根據權利要求1所述的半導體裝置，其特征在于，還包括模制化合物，所述模制化合物在所述傳感器裸片的所述第一表面上、并且在所述第一透光結構的側壁上，并且所述第一透光結構的所述側壁橫向于所述第一表面。3.根據權利要求2所述的半導體裝置，其特征在于，所述模制化合物的表面與所述第一透光結構的所述表面基本共面。4.根據權利要求2所述的半導體裝置，其特征在于，所述模制化合物在所述第一透光結構的所述表面處，并且所述模制化合物包括暴露所述第一透光結構的所述表面的第二開口，并且所述第一透光結構的所述表面橫向于所述第一透光結構的所述側壁。5.根據權利要求1所述的半導體裝置，其特征在于，第二透光結構在所述傳感器裸片的所述傳感器上。6.根據權利要求5所述的半導體裝置，其特征在于，還包括模制化合物，所述模制化合物在所述傳感器裸片的所述第一表面上、在所述第一透光結構的側壁上、以及在所述第二透光結構的側壁上。7.根據權利要求6所述的半導體裝置，其特征在于，所述模制化合物的表面與所述第一透光結構的表面和所述第二透光結構的表面基本共面，所述第一透光結構的所述表面橫向于所述第一透光結構的所述側壁，所述第二透光結構的所述表面橫向于所述第二透光結構的所述側壁。8.根據權利要求6所述的半導體裝置，其特征在于，還包括：第二開口，在所述模制化合物中，所述第二開口暴露所述第一透光結構的表面、在所述第一透光結構的所述表面處的所述模制化合物，并且所述第一透光結構的所述表面橫向于所述第一透光結構的所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：欒竟恩，
申請(專利權)人：意法半導體有限公司，
類型：新型
國別省市：