CN101681904B - 多芯片封装 - Google Patents

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Abstract

在此披露的主题可能涉及多芯片半导体设备的封装，例如，其可以用于轮胎压力监控系统。

Description

多芯片封装
技术领域
在此披露的主题涉及多芯片半导体设备封装，例如，其可以用于轮胎压力监控系统(tire pressure monitoring system)内。
背景技术
多芯片半导体设备可以包括一个或多个集成电路芯片和/或一个或多个其它组件，如表面贴装组件。各种芯片和/或其它组件可以互相电连接，和/或例如经由引线框(leadframe)方式连接到外部电连接。引线框包括引脚(pin)、凸起(bump)、和/或其它导电元件以允许半导体设备能够与外部设备和/或组件进行交互连接。这种半导体设备可以被安装在一个封装内和/或被一个封装保护，如塑料或密封一个或多个芯片和/或其它组件的其它材料。引脚、凸起、和/或其它导电元件可以延伸穿出封装材料，以允许一个或多个芯片和/或其它组件能够与外部设备进行交互连接。多芯片半导体设备可以用于广泛范围的应用里，例如包括轮胎压力监控系统等，其中可配置性、可靠性和/或耐用性是主要考虑因素。发明内容针对现有技术的不足，本发明提出如下技术方案：一种部分装配的半导体设备，包括：一个引线框，包括第一面和第二面，其中第二面包括一个用于表面贴装组件的第一接合焊盘；第一集成电路芯片，其被键合到引线框的第一面；和一个封装，用于密封至少一部分第一集成电路芯片和至少一部分引线框，所述封装使用小尺寸封装(SOP)的封装方式，其中至少一部分第一接合焊盘没有被封装密封，并且其中所述第一接合焊盘用于与一个或多个表面贴装组件键合。一种封装半导体设备的方法，包括先于一个中间测试过程的芯片键合和封装预成型：所述芯片键合包括：在引线框的第一面上形成第一接合焊盘，用于与一个或多个表面贴装组件键合；键合第一集成电路芯片到引线框的第二面；所述封装预成型包括：使用小尺寸封装(SOP)的封装方式，利用第一材料密封至少一部分第一集成电路芯片和至少一部分引线框，留下第一接合焊盘未被密封。一种部分装配的半导体设备，包括：提供表面贴装组件的接合焊盘和集成电路芯片之间电连接的装置，所述提供电连接的装置包括第一面和第二面，所述接合焊盘用于与一个或多个表面贴装组件键合；第一集成电路芯片，被键合到提供电连接的装置的第一面；和根据小尺寸封装(SOP)的封装方式而布置的密封装置，该密封装置密封至少一部分第一集成电路芯片和至少一部分提供电连接的装置，其中提供电连接的装置的至少一部分第二面没有被密封。一种车轮装置，包括：一个车轮；和一个轮胎压力监控传感器，被固定在车轮上，并被放置使得如果轮胎被安装在车轮上，轮胎压力监控传感器暴露给轮胎空气压力，其中轮胎压力监控传感器包括部分装配的半导体设备，所述半导体设备包括：一个引线框，包括第一面和第二面；第一集成电路芯片，被键合到引线框的第一面；第一表面贴装组件，被键合到引线框的第二面；和一个封装，所述封装使用小尺寸封装(SOP)的封装方式，密封至少一部分第一集成电路芯片和至少一部分引线框，其中至少一部分第一表面贴装组件没有被密封。
附图说明
在说明书的结论部分，特别指出并清晰地描述了本披露的主题。但是，通过参照以下的详细描述并结合附图，可以更好地理解其组织和/或操作方法、及其主体、特征和/或优点，其中：
图1是一种制作多芯片半导体设备封装方法的一个典型实施例的流程图；
图2是描述一个封装和测试多芯片半导体设备的示例过程的示意图；
图3a描述一个多芯片半导体设备的一个示例实施例的俯视图；
图3b描述图3a示例半导体设备的剖面图；
图3c描述图3a示例半导体设备的另一个剖面图；
图4是一种封装和测试多芯片半导体设备的一个示例实施例的流程图；
图5a描述一个轮胎压力监控系统模块的一个示例实施例的俯视图；
图5b描述图5a示例实施例的剖面图；
图5c描述一个可选示例实施例的一个剖面图；
图6a描述一个轮胎压力监控系统模块的另一个示例实施例的俯视图；
图6b描述图6a示例实施例的剖面图；
图6c描述一个可选示例实施例的一个剖面图；和
图7描述一个被安装到汽车轮的轮胎压力监控系统模块的一个示例实施例。
在以下的详细描述里参考附图，其构成本说明书的一部分，其中自始至终，相同的符号可能指定相同的组件，以显示相应的或类似的元件。将会理解，为了便于说明，在附图内所述的元件不一定是按比例画出来的。例如，为了便于清晰说明，相对其它元件，一些元件的尺寸可能被放大。此外，将会理解，可以利用其它实施例，并可以作出结构和/或逻辑变化，而没有脱离本发明的范围。也应该注意到，方向和引用，如上、下、顶、底等可以被使用，以便于讨论附图，且这并不是旨在限制本发明的应用。所以，以下的详细描述不是在一个限制意义上进行，也不是限制由附加权利要求及其等同物定义的本发明范围。
具体实施方式
在以下的详细描述里，会阐述很多具体细节以便能够完全理解本发明。但是，本领域技术人员将会理解，没有这些具体细节也可以实施本发明。在其它情况下，一些已知方法、过程、组件和/或电路不会详细描述。
整个说明书里引用的“一个实施例”(“one embodiment”or“anembodiment”)是指该实施例描述的特定特征、结构或特性包含在本发明的至少一个实施例里。因此，在整个说明书里的各个地方出现的短语“在一个实施例里”(“in one embodiment”or“in an embodiment”)不一定都是指同一实施例。此外，在一个或多个实施例里，特定特征、结构或特性可以以任何合适方式结合。
在此引用的“和/或”可能是指“和”，也可能是指“或”，可能是指“排他性的-或”，可能是指“一个”，可能是指“一些，而不是全部”，可能是指“两者都不”，和/或可能是指“两者都是”，尽管本发明的范围不限定于此方面。
如上所述，多芯片半导体设备可以用于广泛范围的应用，其中可配置性、可靠性和/或耐用性可能是主要考虑因素。多芯片半导体设备内的一个或多个组件被密封在一个封装材料内，这有助于确保可靠性和/或耐用性。可以用来密封一个或多个组件的示例材料可能包括但不限于塑料和/或陶瓷材料。
在一些例子里，多芯片半导体设备的各种组件在一个或多个例子里通过引线框而互相连接。引线框也可以提供电连接到引脚和/或凸起和/或从封装里突出来的其它导电元件，从而允许半导体设备与其它设备和/或组件一起在一个大系统里协同运行。
在一个例子里，多芯片半导体设备可能包括一个被键合到引线框的集成电路和一个与引线框连接的额外组件。一个例子里，集成电路和额外组件可能都被密封在塑料内，引线框提供从塑料内突出来的导电元件，提供与其它设备和/或组件的连接。一个或多个例子里，多芯片半导体设备的额外组件可以包括一个连接到引线框的表面贴装组件。例如，表面贴装组件可以在密封之前被焊接到引线框。
为了协助确保可靠性，多芯片半导体设备可以进行测试，作为制造工艺的一部分。但是，在前述例子里，如果多芯片半导体设备的组件被密封住，测试可能被约束通过引脚和/或凸起和/或突出密封材料的其它导电元件而进行。这种约束可能限制了在多芯片半导体设备上进行测试的类型和深度。
图1是一种制作多芯片半导体设备封装的方法的一个示范实施例的流程图。在方框110，集成电路可以被键合到引线框，在方框120，至少一部分集成电路和至少一部分引线框可以被密封住。在此示范实施例里，引线框可能包括一个表面贴装组件的接合焊盘(landing pad)，在此例子里，密封过程可以留下至少部分未被密封的接合焊盘。与传统技术相比，这种部分密封可以提供一个或多个优势，例如，允许被键合到引线框的集成电路的测试在装配其它潜在高成本和/或高价值组件之前进行。当然，这仅是一个示例过程，本发明的范围不限定在这些方面。
如在此使用的，“引线框”是指表示被用来相互电连接多芯片半导体设备内两个或多个集成电路芯片和/或其它电组件的任何导电结构。引线框可以包括任何导电材料，如金属。可以用于引线框的材料可能包括但不限于铜、银、金、和/或铝。此外，“接合焊盘”可能包括在引线框上的一个安装区(mounting area)，以便电连接一个表面贴装组件到引线框。在一个或多个实施例里，如果安装的话，表面贴装组件可以被焊接到接合焊盘，尽管本发明范围不限定于此方面。
图2描述封装和测试一个多芯片半导体设备的一个示例过程的示意图。芯片键合(die-bonding)和封装预成型(package pre-molding)先于一个中间测试过程，如在方框210和220所示。在此例子里，芯片键合可能包括任何连接集成电路芯片和引线框的技术、过程、和/或元素。此外，在一个或多个实施例里，封装预成型是指在安装表面贴装组件到引线框之前的部分地密封半导体设备的过程。预成型过程可以至少密封一部分引线框，并且还可以密封一个或多个集成电路芯片，但可能留下未密封的表面贴装组件的一个或多个接合焊盘(landing pad)。即，一个或多个接合焊盘可能仍然至少部分是暴露的。在这种状况下，部分装配的半导体设备可以接受在传统密封过程里所不可能有的各种测试。例如，在进行装配其它高成本组件之前，可以测试键合到引线框的集成电路。此外，对于那些至少部分基于包含在多芯片设备内的其它组件来校准一个或多个组件是有利的应用来说，在多芯片设备变成完全密封之前，这种校准操作可以在制造过程期间进行。这就允许多芯片设备制造商去进行校准，而不用要求装配分包商(assembly sub-contractor)在制造过程之后进行校准，仅是比传统封装技术更有优势的一个例子。在此所述的预成型示范实施例的另一个可能优势包括有机会在放置之后但在密封之前测试表面贴装组件的，从而允许重做表面贴装组件，如果需要的话。
在一个实施例里，一个或多个表面贴装组件可能被“拾放”在一个或多个接合焊盘上。“拾放”是指选择一个表面贴装组件并放置该组件在接合焊盘上的过程。在一个实施例里，使用专用机器(specializedmachinery)，拾放过程可以以自动方式进行，尽管本发明的范围不限制在此方面。同样，在一个实施例里，在放置一个或多个表面贴装组件在接合焊盘上之后，表面贴装组件可以被焊接到接合焊盘，于是装配半导体设备完成。但是，这仅是一个装配半导体设备过程的例子，本发明范围不限定于这些方面。
图3a是一个示范实施例的多芯片半导体设备300的俯视图，而图3b描述半导体设备300的一个剖面图。在此例子里，剖面图是由图3a内的点线‘A’表示。在此例子里，半导体设备300包括一个集成电路330，其被键合到引线框310下面。如在此使用的，如果“键合”被用于指集成电路芯片连接到引线框，是指安装集成电路芯片到引线框的任何技术或材料，并且还表示电连接集成电路到引线框的任何技术，包括但不限于引线键合(wire bonding)芯片到引线框。在此例子里，图3a内的一个点线框，描述集成电路330，以便能够描述集成电路芯片330被键合到引线框310的下面，这在图3a的俯视图里是看不到的。此外，尽管本示范实施例描述了一个双列直插式封装(dual in-line package)(如从引线框310伸出的两行插脚所示)，本发明范围不受此限制。
接合焊盘320也在图3a和3b内描述。如之前所述，接合焊盘通常包括在引线框上的一个表面区域，其能够接收到一个表面贴装电子组件。在此例子里，接合焊盘320包括引线框310的一个表面区域。接合焊盘320可以提供电触点(contact point)给一个将被放置在接合焊盘上的表面贴装组件。在一个例子里，将被放置的表面贴装组件可能包括在组件底面上的许多焊球(solder ball)和/或焊膏(solder paste)和/或焊料凸起(solderbump)，焊球和/或焊膏和/或焊料凸起可能与接合焊盘的电触点接触，从而电连接表面贴装组件到引线框，然后又连接到半导体设备300外部的一个或多个设备和/或组件。在图3a和3b所述的例子里，表面贴装组件还没有被放置在接合焊盘320上。
在图3b内，可以看到半导体设备300包括一个密封材料350。在一个示范实施例里，密封材料350可能大约完全密封集成电路330，并可能部分密封引线框310。同样在此例子里，接合焊盘320不是密封的，以便允许最终放置表面贴装组件。此外，在一个示范实施例里，密封材料350可以形成一个井身结构340围住半导体设备300周围，如在图3a和3b所述。井身结构340可以提供一个围坝结构，其可以容纳围住最终的填充材料，在放置表面贴装组件之后以及先于填充井身结构340有利进行的任何测试之后，最终的填充材料可以密封接合焊盘320和表面贴装组件。
在放置表面贴装组件之前以及在填充井身结构340之前在半导体设备300上可以进行的测试的例子包括但不限于，使用露出的输入/输出焊盘和/或通过引线框310可用的触点测试集成电路330。如此，测试不受制于出现在引脚和/或焊球和/或从密封材料350突出的其它导电元件上的信号，而是测试可以利用引线框310上更宽范围的可能触点。
此外，如果表面贴装组件被放置和焊接在接合焊盘320上，并且如果井身结构340还没有被填充，可以进行测试以确保表面贴装组件和引线框310之间的合适连接。类似地，也可以测试表面贴装组件的功能。通常这些类型的测试在传统密封过程里是不可能的，但可以被用作为在此所述的一个或多个密封技术的一个优点。
在一个或多个实施例里，密封材料350可能包括一种塑料材料，并且密封集成电路330和形成井身结构340可能是使用一种转移模工艺(mold-transfer process)进行。但是，这仅是一个密封集成电路和/或形成井身结构的工艺和/或技术的例子，所以本发明范围不受此方面的限制。
图3c是示例半导体设备300的另一个截面图。在此图里，显示了表面贴装组件360安装在接合焊盘320上。显示了在填充井身结构340里填充了填充材料370，从而密封了表面贴装组件360和接合焊盘320。在一个实施例里，填充材料370可能包括一种环氧材料，尽管本发明范围不受此方面的限制。填充材料370可以用来加强设备300的结构整体性，可以用来保护表面贴装组件360，从而提供可能改善的可靠性和/或耐用性。因此，在此所述的示范实施例提供各种组件和子系统的改善测试，并也可以提供改善的可靠性和/或耐用性。
图4是一种封装和测试半导体设备的方法的一个示范实施例的流程图。在方框410，集成电路芯片被键合到引线框，在方框420，预成型一个半导体封装。预成型过程至少部分密封引线框和集成电路芯片，留下一个接合焊盘在至少部分未密封的引线框上。
在此示范实施例里，在预成型过程后，可以在部分装配部件上进行预测试。如以上图3a-3c所述，这种测试可能包括但不限于在集成电路芯片和引线框之间的测试连接，也可以包括通过访问信号测试集成电路，该信号是半导体设备外部不能获得的。
同样，在此示范实施例里，焊膏可以被应用到接合焊盘，为“拾放”表面贴装组件作准备，如在方框450所述。在方框460，可以进行一个再流焊过程，从而在表面贴装组件和接合焊盘320之间形成一个或多个焊接连接。为了加强接合焊盘和集成电路芯片之间的键合，在一个实施例里，环氧材料的“底部填充剂”(under-fill)层可以被注入或嵌入在接合焊盘和表面贴装组件之间。在另一个实施例里，一个预成型井身结构可以填充一种环氧材料，从而密封表面贴装组件和接合焊盘。在底部填充剂的实施例和/或井身结构填满的实施例里，例如，在方框480，环氧材料可以被固化。依照本发明的实施例可以包括所有的，多于所有的或小于所有的方框410-480。此外，方框410-480的次序仅是一个示例次序，所以本发明范围不受此方面的限制。
图5a描述一个多芯片半导体设备的一个示范实施例的俯视图，在此例子里，包括一个轮胎压力监控系统(TPMS)模块500，而图5b描述TPMS模块的剖面图，其中剖面由图5a内的点线‘B’表示。在一个或多个实施例里，TPMS模块可以安装在一个汽车轮上，并且可以以这样的方式被放置在轮上：使其被暴露给胎内空气压力，这将在以下进一步描述。
由于汽车轮胎内可能存在的恶劣条件，TPMS模块的可靠性和/或耐用性是一个重要问题。所以，依照图1-4以上所述的示范实施例，封装TPMS模块是有优势的。
在此示范实施例，TPMS模块500包括一个被键合到引线框510下面的无线射频(RF)发射器530。TPMS 500还包括一个也被键合到引线框510下面的处理器535。在此例子里，RF发射器530和处理器535包括集成电路，每个集成电路包括一个或多个集成电路芯片。同样在此例子里，图5a内的点线框描述RF发射器530和处理器535，以便能够描述集成电路RF发射器530和处理器535被键合到引线框510的下面，而这在图5a的俯视图内是看不到的。此外，尽管此示范实施例描述了一个双列直插式封装(dual in-line package)(如从引线框510突出的两行插脚所示)，本发明的范围不受此方面的限制。
TPMS 500还包括一个晶体振荡器组件560和一个压力传感器565。在此示范实施例里，晶体560和压力传感器565包括表面贴装组件，在此例子里，其可以被安装在引线框510上的一个或多个接合焊盘。在一个或多个实施例里，RF发射器530可以是可编程的，和/或可配置的，以允许依照不同国家内任何频率标准而运行。因此，TPMS模块500可以较易编程以在任何权限内运行，为提供一个适合全球范围内不同市场的解决方案范围而较大地降低成本。
在一个或多个实施例里，压力传感器565可能包括一个裸晶(bare die)。在一个或多个其它实施例里，压力传感器565可能包括一个封装组件。在任一例子里，压力传感器可以通过接合焊盘被电连接到引线框510。如在此使用的，注意到“表面贴装组件”是指包括裸晶组件和/或封装组件。
同样，在一个或多个实施例里，晶体560可以包括一个石英晶体。在一个或多个其它实施例里，晶体560可以包括一个基于微机电系统(MEMS)晶片。当然，这些仅仅是示例晶体类型，本发明范围不受此方面的限制。
在图5b，可以看到TPMS 500包括一个密封材料550以及一个填充材料570。在一个示范实施例里，密封材料550大约完全密封RF发射器530和处理器535，并且可以部分密封引线框510。此外，在一个示范实施例里，密封材料550可以形成一个围住TPMS 500外围的井身结构540，如在图5a和5b内所述。
在一个示范实施例里，填充材料570可以密封晶体560和压力传感器565。如之前所述的例子，在填充满井身结构540之前，可以在部分装配部件上进行测试，包括引线框510、集成电路530、以及密封材料550，尽管本发明范围不受这些方面的限制。
在一个或多个实施例里，密封材料550可以包括塑料材料，并且密封集成电路530和535以及形成井身结构540可以使用一种转移模工艺进行。但是，这仅是一个密封集成电路和/或形成井身结构的过程和/或技术的例子，所以本发明范围不受此方面的限制。
在一个实施例里，填充材料570可以包括环氧材料，尽管本发明范围不受此方面的限制。填充材料570是用来加强TPMS 500的结构整合，以及可以用来保护晶体560和压力传感器565，从而提供改善的可靠性和/或耐用性。因此，在此所述的示范实施例提供不同组件和子系统的改善测试，并也可以提供改善的可靠性和/或耐用性。如此，一个部分装配的半导体设备可以经历传统密封过程里不可能有的各种测试。例如，处理器535和RF发射器530可以在装配其它高成本组件(如压力传感器565和晶体560)之前进行测试。此外，在此所述的实施例可以提供改善的灵活性以适用于不同类型的已校准的压力传感器，例如，其可以消除系统装配分包商的校准负担。在此所述的预成型示范实施例的另一个之前提到的可能优势包括有机会在放置之后但在密封之前测试表面贴装组件，从而允许重做表面贴装组件，如果需要的话。
尽管此示范实施例描述了压力传感器565，但压力传感器仅是一个示例的传感器类型，所以本发明范围并不受此方面的限制。此外，处理器535可以包括任何能够执行指令的设备范围，包括微控制器(microcontroller)。
如之前所述，TPMS模块500可以包括RF发射器530。在此示范实施例里，RF发射器530可以发射传感器信息到一个远程接收器。在一个轮胎压力监控系统的例子里，模块500可以被安装到一个车轮上，在安装位置上感觉轮胎内的空气压力。在一个或多个实施例里，从传感器565测量获得的信息可以被处理器535处理，和/或被传输到可以布置在轮胎外面的远程接收器。
在一个实施例里，处理器535能够执行指令，其可以指示处理器执行与轮胎压力监控系统相关的各种功能。当然，这仅是可以由处理器535执行的指令类型的一个例子，所以本发明范围不受这些方面的限制。在一个或多个实施例里，处理器535的指令可以被存储一个机器可读介质内，尽管如此，本发明范围并不会受此方面的限制。在一个实施例里，指令可以被存储在模块500上的一个非易失性存储设备内(图中未显示)。
尽管示例的TPMS模块500在图5a和5b内被描述为具有一个特别组成和配置的组件，一个广泛范围的其它实施例可以在一个广泛的可能应用范围内，使用任何广泛范围的组件和/或配置。在此所述的轮胎压力监控系统仅是一个示例系统，所以本发明范围不受此方面的限制。
通过整合压力传感器565和晶体560在单个封装内，可以提供一个完整的TPMS模块解决方案，并且TPMS产品制造商可以不需要校准传感器和/或晶体，因为如果需要的话，可以在制造期间执行如上所述的那些步骤。这样可以导致成本节省和迅速投入市场。此外，通过如传感器一样整合晶体在同一封装内，从TPMS系统可以减少至少一个组件。尽管之前要求一个分开的晶体，利用在此所述的实施例，晶体可以与传感器整合在一起。此外，通过整合晶体和传感器在如上所述的同一封装内，可以改善压力传感器和晶体子系统的可靠性。另外，整合晶体和压力传感器可以导致降低TPMS系统基片的面积。利用图6a-6b如下所述的示范实施例，同样可以实现这些优势。
图5c描述TPMS模块500的另一个实施例。在此示范实施例里，RF发射器530可以被堆叠在处理器535上。在处理器535和RF发射器530之间可以有电连接，以允许RF发射器与处理器535进行通信。在其它实施例里，电导线(electrical lead)可以连接RF发射器530到引线框510，尽管本发明范围不受此方面的限制。同样，尽管示范实施例描述了一个RF发射器叠加在处理器上，本发明范围并不受此方面的限制，其它实施例也可能叠加其它类型的组件。
图6a描述TPMS模块600的另一个示范实施例的俯视图，而图6b描述图6a示范实施例的剖面图。图6b的剖面图是由图6a的点线‘C’表示。在此示范实施例里，TPMS模块600可以拥有如上所述的TPMS模块500的许多特征。例如，TPMS模块600可以包括一个晶体660和一个压力传感器665，在一个例子里，它们可能都包括一个表面贴装组件。晶体660和压力传感器665可以被安装到引线框610上的接合焊盘。同样，TPMS模块600可以包括一个处理器635和一个RF发射器630。处理器635和RF发射器630可能包括被键合到引线框610下面的一个或多个集成电路芯片。此外，TPMS模块600可能包括密封材料650，其可以至少部分地密封处理器635、RF发射器630、以及引线框610。如之前所述的例子，至少一部分引线框610可能没有被密封，从而允许随后的放置表面贴装组件在引线框610的一个或多个露出的接合焊盘上。
但是，注意到在TPMS 600内，没有井身结构，如在图5a内所述的结构540。相反地，一个环氧或其它材料的底部填充剂层680可以被注入或引入到压力传感器665和其在引线框610上的接合焊盘之间，也可能是在晶体660和其在引线框610上的接合焊盘之间。
如之前所述的示范实施例，如果表面贴装组件还没有被放置，可以进行测试过程，这通常在传统密封过程里是不可能的。在一个示范实施例里，可以至少部分地形成底部填充剂层680，以回应前述的测试过程的完成，尽管本发明范围不受此方面的限制。
在一个或多个实施例里，密封材料650可能包括塑料材料，并且密封集成电路630和635以及部分密封引线框610可以使用一种转移模工艺。但是，这仅是一个密封集成电路的过程和/或技术的例子，所以本发明范围不受此方面的限制。
在一个实施例里，底部填充剂层680可能包括一种环氧材料，尽管本发明范围不受此方面的限制。底部填充剂层680可以用来加强TPMS600的结构整合，并可以用来保护晶体660和压力传感器665，从而提供可能改善的可靠性和/或耐用性。因此，在此所述的示范实施例提供各种组件和子系统的改善测试，并同样可以提供改善的可靠性和/或耐用性。
尽管此示范实施例描述了一个小尺寸封装(SOP)，如从引线框610突出的两行引脚所示，但本发明范围并不受此方面的限制。此外，尽管以上例子描述了一种轮胎压力监控系统，但本发明范围并不受此方面的限制，依照本发明的多芯片半导体设备可能用于任何广泛范围的应用。
图6c描述TPMS模块600的另一个实施例。在此示范实施例里，RF发射器630可以被叠加在处理器635上。在处理器635和RF发射器630之间可以有电连接，以允许RF发射器与处理器635进行通信。在其它实施例里，电导线可以连接RF发射器630到引线框610，尽管本发明范围并不受此方面的限制。同样，尽管此示范实施例描述了一个RF发射器叠加在处理器上，但本发明范围并不受此方面的限制，其它实施例可以使用其它类型的组件叠加。
图7描述TPMS模块600安装到汽车轮710的一个示范实施例，其中车轮710包括一个轮辋(rim)730和一个轮肩(shoulder)740。在此示范实施例里，TPMS模块600包括一个如上所述的示例传感器模块，例如结合图5a-6b，还有其它组件如电池、天线等。在此示范实施例里，TPMS模块600可以被固定到轮辋730上，并且轮胎(图中未显示以便可以清晰描述实施例)可以被安装在轮辋上，轮肩740提供车轮710和轮胎之间的密封。在运行期间，TPMS模块600随车轮710一起转动。TPMS模块600可以持续或周期性地测量轮胎内的空气压力，并可以发射测量信息到接收器，接收器位于轮胎外面某个位置，如在驾驶室的内部。TPMS模块600仅仅是一个可以受益于在此所述的封装和/或密封实施例应用的例子。如之前所述，依照在此所述的一个或多个实施例的多芯片设备可以用于广泛范围的应用中。
此外，尽管在此所述的多芯片半导体设备的示范实施例使用小尺寸封装(SOP)，但在此所述的示范实施例可以用于任何广泛范围的封装类型。例如，依照本发明可以使用实施例的其它封装类型可能包括但不限于，双列直插式封装(DIP)、系统级封装(SIP)、方形扁平无引脚封装(QFN)、球栅阵列封装(BGA)等。
在之前的描述里，已经描述了本发明的各个方面。为了便于解释，特定的符号、系统和/或构造都是为了完全理解本发明。但是，本披露的优点对本领域技术人员是很显然的，不需要具体细节就可以实施本发明。另外，有些已知特征被忽略和简化是为了清晰地描述本发明。虽然在此已经描述和/或说明了某些特征，本领域技术人员将会明白可以对其作出许多修正、替换、改变和/或等同。所以，将会理解，所附的权利要求旨在覆盖所有这些修正和/或改变，其属于本发明的精神范围内。

Claims (32)

1.一种部分装配的半导体设备，包括：
一个引线框，包括第一面和第二面，其中第二面包括一个用于表面贴装组件的第一接合焊盘；
第一集成电路芯片，其被键合到引线框的第一面；和
一个封装，用于密封至少一部分第一集成电路芯片和至少一部分引线框，所述封装使用小尺寸封装(SOP)的封装方式，其中至少一部分第一接合焊盘没有被封装密封，并且其中所述第一接合焊盘用于与一个或多个表面贴装组件键合。
2.根据权利要求1所述的半导体设备，还包括被键合到第一接合焊盘的第一表面贴装组件。
3.根据权利要求2所述的半导体设备，还包括一个在第一表面贴装组件和引线框之间形成的聚合物层(polymer layer)。
4.根据权利要求2所述的半导体设备，其中封装包括一个围住第一接合焊盘的井身结构。
5.根据权利要求4所述的半导体设备，还包括一种填充井身结构的材料，该材料至少部分密封第一表面贴装组件。
6.根据权利要求5所述的半导体设备，其中填充井身结构的材料包括一聚合物。
7.根据权利要求2所述的半导体设备，其中第一表面贴装组件包括一个压力传感器。
8.根据权利要求7所述的半导体设备，其中第一集成电路芯片包括一个处理器。
9.根据权利要求8所述的半导体设备，其中引线框的第二面还包括一个用于表面贴装组件的第二接合焊盘。
10.根据权利要求9所述的半导体设备，还包括：
第二集成电路芯片，被键合到引线框的第一面；和
第二表面贴装组件，被键合到第二接合焊盘，封装密封至少一部分第二集成电路芯片，并且封装不密封至少一部分第二表面贴装组件。
11.根据权利要求10所述的半导体设备，其中第二集成电路芯片包括一个无线射频发射器，且其中第二表面贴装组件包括一个振荡器。
12.一种封装半导体设备的方法，包括先于一个中间测试过程的芯片键合和封装预成型：
所述芯片键合包括：在引线框的第一面上形成第一接合焊盘，用于与一个或多个表面贴装组件键合；
键合第一集成电路芯片到引线框的第二面；
所述封装预成型包括：使用小尺寸封装(SOP)的封装方式，利用第一材料密封至少一部分第一集成电路芯片和至少一部分引线框，留下第一接合焊盘未被密封。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括引线键合(wire-bonding)第一集成电路芯片到引线框。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述密封包括一种转移模技术。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述密封包括形成一个围住第一接合焊盘的井身结构。
16.根据权利要求14所述的方法，还包括应用一种焊膏(solder paste)到至少部分的第一接合焊盘上。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括：
放置第一表面贴装组件在第一接合焊盘上；和
回流(reflow)焊膏以在第一表面贴装组件和引线框之间建立一个或多个电连接。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括在第一表面贴装组件和引线框之间形成一个环氧层(epoxy layer)。
19.一种部分装配的半导体设备，包括：
提供表面贴装组件的接合焊盘和集成电路芯片之间电连接的装置，所述提供电连接的装置包括第一面和第二面，所述接合焊盘用于与一个或多个表面贴装组件键合；
第一集成电路芯片，被键合到提供电连接的装置的第一面；和
根据小尺寸封装(SOP)的封装方式而布置的密封装置，该密封装置密封至少一部分第一集成电路芯片和至少一部分提供电连接的装置，其中提供电连接的装置的至少一部分第二面没有被密封。
20.根据权利要求19所述的半导体设备，还包括第一表面贴装组件，其被键合到提供电连接的装置的第二面。
21.根据权利要求20所述的半导体设备，还包括加强装置，该加强装置加强在第一表面贴装组件和提供电连接的装置之间的键合。
22.根据权利要求20所述的半导体设备，其中所述密封装置包括一个井身结构，围住提供电连接的装置的至少一部分第二面。
23.根据权利要求22所述的半导体设备，还包括填充井身结构的装置，所述填充井身结构的装置至少部分密封第一表面贴装组件。
24.根据权利要求20所述的半导体设备，其中第一表面贴装组件包括一个压力传感器。
25.根据权利要求24所述的半导体设备，其中第一集成电路芯片包括一个处理器。
26.根据权利要求25所述的半导体设备，还包括：
第二集成电路芯片，被键合到提供电连接的装置的第一面；和
第二表面贴装组件，被键合到提供电连接的装置的第二面，所述密封装置密封至少一部分第二集成电路芯片，而不会密封至少一部分第二表面贴装组件。
27.根据权利要求26所述的半导体设备，其中第二集成电路芯片包括一个无线射频发射器，且其中第二表面贴装组件包括一个振荡器。
28.根据权利要求26所述的半导体设备，其中第二集成电路芯片包括一个无线射频发射器，其被键合到提供电连接的装置的第一面，且其中处理器也被键合到提供电连接的装置的第一面。
29.根据权利要求19所述的半导体设备，还包括一个无线射频发射器，其中第一集成电路芯片包括一个处理器，且其中无线射频发射器被叠加在处理器上。
30.一种车轮装置，包括：
一个车轮；和
一个轮胎压力监控传感器，被固定在车轮上，并被放置使得如果轮胎被安装在车轮上，轮胎压力监控传感器暴露给轮胎空气压力，其中轮胎压力监控传感器包括部分装配的半导体设备，所述半导体设备包括：
一个引线框，包括第一面和第二面；
第一集成电路芯片，被键合到引线框的第一面；
第一表面贴装组件，被键合到引线框的第二面；和
一个封装，所述封装使用小尺寸封装(SOP)的封装方式，密封至少一部分第一集成电路芯片和至少一部分引线框，其中至少一部分第一表面贴装组件没有被密封。
31.根据权利要求30所述的车轮装置，其中第一集成电路芯片包括一个处理器，且其中第一表面贴装组件包括一个压力传感器。
32.根据权利要求31所述的车轮装置，还包括：
第二集成电路芯片，包括一个被键合到引线框第一面的无线射频发射器；和
第二表面贴装组件，包括一个被键合到引线框第二面的振荡器，封装密封至少一部分第二集成电路芯片，但不密封至少一部分第二表面贴装组件。
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