CN111664966A - 柔性衬底上的用于应力解耦的压力传感器 - Google Patents

柔性衬底上的用于应力解耦的压力传感器 Download PDF

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Abstract

本公开涉及柔性衬底上的用于应力解耦的压力传感器。一种半导体器件包括半导体芯片，该半导体芯片包括具有第一表面和与该第一表面相对布置的第二表面；和包括敏感区域的微机电系统(MEMS)元件，设置在该衬底的第一表面处。该半导体器件进一步包括至少一个电互连结构和柔性载体，该至少一个电互连结构电连接至该衬底的第一表面，该柔性载体电连接到该至少一个电互连结构，其中该柔性载体包裹在该半导体芯片周围并且在该衬底的第二表面上方延伸，以使折叠腔被形成在半导体芯片周围。

Description

柔性衬底上的用于应力解耦的压力传感器
技术领域
本公开总体上涉及半导体器件和制造该半导体器件的方法，并且更具体地，涉及具有应力释放机制的微机电系统(MEMS)元件。
背景技术
微机电系统(MEMS)是微观的器件，具体是具有活动部件的那些器件。一旦可以使用通常用于制造电子产品的改进的半导体器件制造技术来制造MEMS，MEMS则变得实用。因此，MEMS可以作为集成电路的组件被嵌入在衬底中，然后该MEMS被切割成半导体芯片，每一个半导体芯片随后被安装在封装中。
引入封装中的机械应力和其他外部的机械影响可能会不经意地通过封装转移至集成的MEMS元件(诸如传感器)，并且更具体地，转移至压力传感器。转移的机械应力可能会影响MEMS元件的操作或引起传感器信号的漂移(例如，偏移)，这可能导致错误的测量。
例如，半导体压力传感器具有压力敏感元件，该压力敏感元件被布置为测量绝对压力和相对压力(例如，这两者压力之间的差异)。许多压力传感器的问题在于：即使没有待测量的压力(或压力差异)，传感器也会测量(或输出、或给出)信号。该偏移可能是传感器壳体的机械应力和/或(例如，封装)变形的结果。壳体的应力/变形通常还会在敏感元件(例如，压电电阻)所在的传感器表面上产生应力分量，并且由此产生对输出信号的偏移误差、线性误差或甚至是滞后误差。
因此，可以期望能够将机械应力与集成的MEMS元件解耦的改进的器件。
发明内容
一个或多个实施例提供了一种半导体器件，其包括：半导体芯片，该半导体芯片包括具有第一表面和与第一表面相对布置的第二表面的衬底、包括敏感区域的微机电系统(MEMS)元件被设置在衬底的第一表面上。半导体器件进一步包括：至少一个电互连结构，其电连接到该衬底的第一表面；以及柔性载体，其电连接到该至少一个电互连结构，其中柔性载体包裹在半导体芯片周围并且在第二芯片上方延伸，以使折叠腔被形成在半导体芯片周围。
附图说明
本文参考附图描述实施例。
图1示出了根据一个或多个实施例的压力传感器封装的剖面图。
图2A-图2C示出了根据一个或多个实施例的压力传感器封装的剖面图。
图3示出了根据一个或多个实施例的压力传感器封装的剖面图。
图4示出了根据一个或多个实施例的压力传感器封装的剖面图。
图5示出了根据一个或多个实施例的压力传感器封装的剖面图。
图6示出了图1所示的压力传感器封装的俯视图；以及
图7示出了根据一个或多个实施例的压力传感器封装的俯视图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细地描述各种实施例，其中相同的附图标记始终指代相同的元件。应当注意，这些实施例仅作为说明性目的并且不应被限制解释。例如，尽管实施例被描述为包括多个特征或元件时，这不应被解释为表明用于实现实施例所需的所有这些特征或元件。相反，在其他实施例中，一些特征或元件可以被省略，或者可以由备选的特征或元件代替。另外，可以提供除明确示出和描述的特征或元件之外的进一步的特征或元件，例如传感器器件的常规组件。
除非另外特别指出，否则来自不同实施例的特征可以组合以形成进一步的实施例。关于实施例之一描述的变化或修改也可以适用于其他实施例。在一些实例中，以框图的形式而不是详细地示出公知的结构和器件，以避免使实施例模糊。
此外，在以下描述中用等效或相似的附图标记表示等效或相似的元件或具有等效或相似的功能的元件。由于相同或功能等效的元件在附图中被赋予相同的附图标记，因此可以省略对具有相同附图标记的元件的重复描述。因此，为具有相同或相似附图标记的元件提供的描述可以相互交换。
在这方面，可以参考所描述的附图的方向来使用方向性术语，诸如“顶部”、“底部”、“下”、“前”、“后”、“背”、“前面的”、“后面的”、“下”、“上”等等。因为实施例的部分可以以一些不同的定向定位，所以方向性术语被用于说明的目的，而绝不是限制性的。应当理解，可以利用其他实施例并且可以进行结构或合理的改变而不脱离权利要求所限定的范围。因此，下面的详细描述不应被认为是限制性的。
应当理解，当元件被称为“连接”或“耦合”至另一元件时，该元件可以直接连接或耦合到该另一元件，或者可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接连接”或“直接耦合”至另一元件时，则不存在中间元件。用于描述元件之间关系的其他词语应当以类似的方式解释(例如，“在...之间”与“直接在...之间”、“相邻”与“直接相邻”等)。
在本文描述的或附图中示出的实施例中，任何直接的电连接或耦合，即没有附加中间元件的任何连接或耦合，也可以通过间接的连接或耦合，即通过具有一个或多个附加的中间元件的连接或耦合来实现，反之亦然，只要基本上保持例如以传输某种信号或传输某种信息的连接或耦合的通用目的。来自不同实施例的特征可以被组合以形成进一步的实施例。例如，除非相反地指出，否则关于实施例之一描述的变化或修改也可以适用于其他实施例。
术语“基本上”在本文中可以用于解释在工业上被认为是可接受的小的制造公差(例如，5％以内)，而不脱离本文描述的实施例的方面。
实施例涉及微机电系统(MEMS)，并且特别地涉及集成在半导体芯片上并且随后安装到封装的MEMS压力传感器。MEMS可以被称为MEMS元件、MEMS单元或MEMS器件。其上提供MEMS元件的芯片的侧或面可以被称为芯片的前侧或前面，其中与其相对的侧或面可以被称为后侧或后面。
封装适于使MEMS压力传感器能够检测和/或测量施加在其上的力。例如，MEMS压力传感器可以操作为换能器，该换能器根据施加的压力生成电信号，并且封装可以具有在MEMS压力传感器附近形成的开口，这允许介质与MEMS压力传感器相互作用。介质可以是任何可测量的压力或引起压力的实体。
通常，如本文所使用的传感器，可以指代将待测量的物理量转换为电信号(例如电流信号或电压信号)的组件。物理量可以例如是压力，作为施加在传感器的敏感区域或部分上的力的表达。化学品、湿气(humidify)和碎屑(例如，异物)可能会负面地影响任何传感器的性能。因此，期望防止这些和其他潜在的污染物到达传感器的表面，具体是防止到达传感器的敏感区或区域。
用于半导体芯片制造的制造工艺可以包括两个连续的子工艺，通常被称为前端生产和后端生产。后端生产可以进一步包括两个顺序的子工艺，通常被称为预组装和组装。
前端生产主要是指晶片制造。如本文所使用的晶片也可以被称为衬底。前端生产可以从干净的盘形硅晶片开始，该盘形硅晶片最终将变成许多硅芯片。首先，可以创建限定用于电路元件(例如，晶体管)和互连层的电路图案的光掩模。接着可以将该掩模放在干净的硅晶片上，并被用于绘制电路设计图。接着可以通过光刻法在晶片上形成晶体管和其他电路元件。光刻法涉及一系列步骤，其中光敏材料沉积在晶片上并通过图案化的掩模曝光。接着刻蚀掉不需要的裸露材料，仅在晶片上留下期望的电路图案。通过堆叠各种图案，可以定义半导体芯片的单个元件。MEMS器件或MEMS元件也可以被结合到晶片的表面上和/或晶片表面中，并且与一个或多个的电路元件连接。在前端生产工艺的最后阶段期间，对晶片上的每个单独芯片进行电测试，以识别合适地运行的芯片用于组装。
后端生产是指单个半导体器件或芯片的组装和测试。组装工艺旨在保护芯片，促进其集成到电子系统中，限制电气干扰并能够使器件散热。一旦前端生产工艺完成，将晶片锯切或切割成单个半导体芯片。将晶片切割成单个半导体芯片，这被称为预组装。
在后端生产的组装阶段，将半导体芯片被结合到封装中。例如，这些半导体芯片可以借助于合金或粘合剂被单独地附接到引线框，引线框是用于将半导体连接到电路板的金属装置(device)。接着，可以通过使用被称为焊线机的自动的机器，由铝或金线将引线框上的引线连接至半导体芯片上的输入/输出端子。接着可以将每个半导体器件至少部分地包封在模制塑料(plastic molding compound)或陶瓷箱中，以形成封装。
因此，MEMS元件可以作为集成电路的组件被嵌入到衬底中，接着衬底将被切割成半导体芯片，每个半导体芯片随后被安装在封装中。
应当理解，尽管可以将预组装(即，切割)工艺描述为后端生产流程的一部分，但是可以在前端生产的最后阶段期间将芯片部分地分割。因此，在某些情况下，预组装可以开始或可以在前端生产期间被执行。
根据一个或多个实施例，机械应力解耦被提供给MEMS元件作为应力释放机制。可以提供诸如一个或多个沟槽(即，一个或多个应力解耦沟槽)的应力解耦特征。另外，在预组装工艺期间或之后，但在组装(即封装)之前，每个应力解耦沟槽都被填充有凝胶(例如硅凝胶)，并且该凝胶可以附加地沉积在晶片级别(即，在前端生产工艺中)的MEMS组件上。可以在MEMS元件的裸露表面上沉积保护材料，使得MEMS元件的整个裸露表面被保护材料覆盖。
MEMS元件的暴露表面可以包括或可以被称作使MEMS元件能够测量物理量的敏感区域。例如，MEMS元件可以是MEMS压力传感器，其被配置为响应于施加在裸露表面上的力的变化来检测或测量压力的变化。保护材料被配置为，使得当MEMS元件被保护材料覆盖时，MEMS元件的传感器功能保持完整。例如，保护材料可以是硅凝胶，该硅凝胶具有允许施加在其上的力转移至MEMS压力传感器的粘度。因此，保护材料具有足够的柔性，使得当按压保护材料时，MEMS压力传感器的敏感区域也被成比例地按压。
更具体地，尽管保护材料密封了MEMS元件的整个表面，但它允许MEMS元件的全部传感器功能，包括机械功能和电功能。甚至更具体地，保护材料被配置为使得MEMS元件的功能不被保护材料阻碍。
通过确保MEMS元件的功能保持完整，可以在芯片制造工艺的早期阶段将保护材料作为永久性材料沉积到MEMS元件上。因此，在将保护材料沉积到MEMS元件上时，MEMS元件可能已经被配置在可操作的状态(例如，最终可操作的状态)，并且在沉积之后(包括整个(throughout)组装工艺)，保护材料可以保持完全地完整，使得它保持最终产品中的特征。
由于保护材料的早期沉积，为MEMS元件提供了早期的颗粒和湿气保护，阻止在(预)组装工艺期间可能引入的异物，该异物可能影响传感器的性能。
虽然本文提供的一些实施例可以将保护材料指代为硅凝胶，但是保护材料不限于此，并且可以是在防止异物的同时允许MEMS元件的传感器功能的任何材料，并且更具体地，允许在沉积保护材料时的MEMS元件的传感器功能。因此，保护材料可以是表现如流体的任何材料，以便将施加的压力转移到压力传感器的敏感膜上。
实施例包括在其上集成有MEMS元件的硅片，其中该硅片在MEMS元件上具有足够低的应力。硅片可以是裸片，也可以是安装在柔性载体上的芯片尺寸的封装(CSP)，由于其较低的机械刚度，它可以最小化或禁止向硅片以及最终向MEMS元件转移机械应力。柔性载体可以是箔印刷电路板(PCB)或具有应力释放结构(诸如应力解耦沟槽)的标准PCB，这些应力释放结构使得标准PCB是柔性的。环境保护是通过将设置在MEMS元件周围的保护材料(例如硅凝胶)与柔性载体组合来执行的。
图1示出了根据一个或多个实施例的压力传感器封装100的剖面图。该压力传感器封装100包括通过焊接球3接合至柔性载体2上的芯片1。芯片1可以是裸片或CSP。因此，注塑成型(molding)未应用于封装100(例如，包封芯片)。柔性载体2可以是具有应力释放结构的箔PCB或标准PCB。然而，该柔性载体2可以被称为应力解耦载体或衬底。进一步地，尽管在描述的示例中使用焊接球，应当理解，可以使用任何电性互连的结构以提供芯片1和柔性载体2之间的接触。
芯片1是包括半导体衬底10(例如，硅衬底)的集成电路(IC)，该半导体衬底具有在芯片1前侧的主表面11并且MEMS元件12被提供在该主表面11上。主表面11可以被称作有源芯片表面，其包括与MEMS元件12连接的附加电路装置。焊接球3被耦合至芯片1的主表面11上的焊盘、被耦合至柔性载体2、以及被用于承载其间的电信号。在该布置中，芯片1被正面朝下组装在柔性载体2上，使得MEMS元件12的敏感区域面向柔性载体。
MEMS元件12是布置在主表面11上的压力传感器，使得MEMS元件12能够感测施加在其上的压力变化。然而，MEMS元件12包括敏感区域，该敏感区域从主表面11突出，和/或位于该敏感区域所在的主表面11的开口中。MEMS也可以利用硅片的背侧工艺(例如，块体微加工或与其他晶片接合的裸片)。
压力传感器封装100进一步包括诸如硅胶之类的柔性保护材料13，该柔性保护材料13被设置并被耦合在MEMS元件12和柔性载体2之间。柔性保护材料13可以被放置为使得包括敏感区域的MEMS元件12的整个裸露表面被柔性保护材料13包封。因此，柔性保护材料13至少被放置在MEMS元件12所在的区域中，并且柔性保护材料13被用于填充MEMS元件12和柔性载体2之间的间隙。通过这种布置，压力可以被施加至柔性载体2，使得其通过柔性的保护材料13转移到MEMS元件12。另外，直接施加在保护材料13的压力穿过柔性的保护材料13转移到MEMS元件12，使得柔性载体2不影响测量。可以在穿过柔性载体2延伸的一个或多个狭缝或开口19处、或者在保护材料13暴露于环境的任何其他区域处实现向保护材料13直接施加压力。
如图所示，柔性保护材料13进一步接合到芯片1的主表面11的至少一部分。因此，柔性保护材料13完全填充了包括MEMS元件12的主表面11与柔性载体2之间的间隙。
该柔性载体2也可以包括多个狭缝或开口19，其可以增加载体2的柔性，也减少了转移到其中接合有MEMS元件12的载体内部区域的机械应力的量。例如，缝隙19可以位于焊接球3的附近。在一些情况下，缝隙19可以以圆形图案围绕在焊接球3的外围。
图2A-图2C示出了根据一个或多个实施例的压力传感器封装200的剖面图。类似于图1中所示的压力传感器封装100，该压力传感器封装200包括通过焊接球3接合到柔性载体2的芯片1，不同之处在于柔性载体2被折叠在芯片1的周围以提供额外的保护。通过将柔性载体2折叠在芯片1的周围，折叠袋21或腔围绕芯片1形成。因此，柔性载体2包围芯片1的至少三侧，包括主表面11、与主表面相对的后表面、以及与主表面11和后表面14邻接的侧表面15。
如图2B所示，折叠袋21被至少部分地填充可压缩泡沫22，使得后表面14和柔性载体2之间的间隙被泡沫22填充，并且使得侧表面15和柔性载体2之间的间隙被泡沫22填充。至少，泡沫22应该是多孔的，以便其将压力保持不变地传送至保护材料13并且由压力传感器检测。泡沫22可以被压入折叠的袋21中以用于保护和介质过滤。
备选地，可以使用软组织或纤维网代替泡沫。因此，可以使用任何可压缩和多孔的材料来代替泡沫22。该材料可以被称为可压缩和多孔的填充材料，其被配置为将压力保持不变地传送至保护材料13。
此外，泡沫22可以覆盖芯片1的另一侧表面16上，使得泡沫22在芯片1的除了主表面11的所有剩余侧上包封芯片1。如上所述，柔性保护材料13被用于填充主表面11(包括MEMS元件12)和柔性载体2之间的间隙。
因此，在一个示例中，首先可以将柔性载体2折叠以形成折叠袋21，然后可以将泡沫22注入折叠袋21中，以填充剩余的间隙并密封芯片1、焊接球3和MEMS元件12。
备选地，泡沫22可以被设置在芯片1上以包封芯片1的裸露表面，然后柔性载体2可以被折叠在分配的泡沫22上方以形成图2B所示的结构。
作为另一种备选，泡沫22可以在折叠在芯片1上方之前被粘合到柔性载体2上。一旦粘合，柔性载体2和泡沫22可以被折叠在芯片1上方以实现图2所描绘的相同结果。
柔性载体2可以进一步包括一个或多个压力开口34，其延伸穿过柔性载体2的折叠在芯片1的背侧上方的部分。压力开口34允许柔性载体2是多孔的，使得空气压力可以从中通过。因此，压力开口34用于消散机械应力。
如图2C所示，折叠袋21在完整地封装芯片1(包括MEMS元件12)的区域中被柔性保护材料13填充。可压缩的泡沫22可以被进一步地分配在包封200的侧部区域处，以将芯片1和柔性保护材料13装入折叠袋21中。即，折叠袋21的剩余部分被泡沫22填充。
因此，在一个实施例中，柔性载体2可以首先被折叠以形成折叠袋21，并且接着柔性保护材料13可以被注入折叠袋以填充剩余的间隙并密封芯片1、焊接球3和MEMS元件12。随后，泡沫22可以接着被注入，以密封在折叠袋21内部的柔性保护材料13。
虽然未示出，图2A-图2C中的柔性载体2进一步包括与图1所示的狭缝19相似的狭缝。
备选地，柔性保护材料13可以被设置在芯片1上以包封芯片1的裸露的表面，并且接着柔性载体2可以被折叠在分配的柔性保护材料13上方，以形成图2C中所示的结构。随后，泡沫22可以接着被注入，以密封在折叠袋21内部的柔性保护材料13。
图3示出了根据一个或多个实施例的压力传感器封装300的剖面图。类似于图1和图2A-图2C所示的压力传感器封装100和200，压力传感器封装300包括通过焊接球3接合至柔性载体2的芯片1，不同之处在于柔性薄膜胶签31被提供在芯片1的背侧上方，以形成其中存在芯片1的口袋32或腔。
具体地，薄膜胶签31可以被接合到柔性载体2的围绕芯片1的周边处。然而，薄膜胶签31从柔性载体2的接合区域延伸在芯片1的背侧的上方。可压缩的泡沫22接着可以被注入在薄膜胶签31的内表面和芯片1之间，使得泡沫22将薄膜胶签31与芯片1分离。因此，袋32通过泡沫22的注入被形成或被扩大。
备选地，泡沫22可以首先被放置在芯片1和柔性载体2上，以包封芯片1的裸露的表面，并且之后薄膜胶签31可以被放置在泡沫22上方并被接合至柔性载体2。
如另一备选，泡沫22可以被胶粘到薄膜胶签31并且接着被胶粘在芯片1的上方。因此，薄膜胶签31可以经由泡沫22被胶粘至芯片1，以实现图3所描绘的结果。
薄膜胶签31可以进一步包括一个或多个压力开口34，该开口34延伸穿过薄膜胶签31的膜。压力开口34允许薄膜胶签31是多孔的，使得空气压力能够从中通过。因此，压力开口34用于消散机械应力。另外，能够穿过一个或多个压力开口34注入泡沫，以填充袋32。
相似地，柔性载体2可以包括延伸穿过柔性载体2的一个或多个压力开口35。该压力开口35位于泡沫22与柔性载体接触的区域处。能够穿过一个或多个压力开口35注入泡沫以填充袋32。压力开口35允许柔性载体2是多孔的，使得空气压力能够从中通过。因此，压力开口35用于消散机械应力。
虽然未示出，图3中的柔性载体2可以进一步包括与图1所示的狭缝19相似的狭缝。
图4示出了根据一个或多个实施例的压力传感器封装400的剖面图。类似于图1所示的压力传感器封装100，压力传感器封装400包括通过焊接球3接合至柔性载体2的芯片1，不同之处在于焊接球3被耦合至芯片1的背表面14，并且MEMS元件12的敏感区域背离柔性载体2。柔性载体2可以进一步包括狭缝19。
另外，MEMS元件12被布置在芯片1的主表面11和它的裸露表面上(包括敏感区域)被柔性保护材料13完全覆盖。该柔性保护材料团13进一步地被同样设置在芯片1的主表面11上的结构化材料41所包围。因此，该结构化材料41被设置在主表面11的外围区域的周围，然而柔性保护材料13和MEMS元件12被放置在主表面11的内区域处。
结构化材料41可以是结构化合成树脂，其应当足够地柔软以避免生成过度的应力。可以被使用在半导体工艺中的树脂材料是聚酰亚胺。树脂在围绕MEMS元件12的区域处提供开口，这可以为柔性保护材料13的可控沉积提供支持。因此，柔性保护材料13可以被分配在由结构化材料41形成的开口内。
备选地，结构化材料41可以是具有热适应膨胀系数的结构化硅晶片或结构化玻璃晶片。
图5示出了根据一个或多个实施例的压力传感器封装500的剖面图。类似于图4所示的压力传感器封装400，压力传感器封装500包括通过焊接球3接合至柔性载体2的芯片1，不同之处在于柔性保护材料13完整地包封芯片1，包括该MEMS元件12。
另外，压力传感器封装500包括边界框51，其通过焊接粘合剂52(诸如胶或焊料)接合至柔性载体2。该边界框51整个地包围芯片1的外围，并且使用该边界框51将柔性保护材料13整体地沉积在芯片1之上，以将柔性保护材料13保持在由边界框51的壁之间形成的腔内。
在图4和图5中，还应当理解，以类似于图2A-图2C描述的方式，柔性载体2也可以围绕芯片1被折叠以形成围绕芯片的折叠袋。因此，图4和图5可以结合图1和图2描述的任何特征。
类似地，在图4和图5中，还应当理解，薄膜胶签31可以以类似于图3描述的方式被接合到柔性载体2上以将芯片1装入袋32内。因此。图4和图5可结合图3描述的任何特征。
图6示出了图1所示的压力传感器封装100的俯视图。如图所示，焊接球3被连接至引线61。而且，狭缝或开口19被形成在所示的柔性载体2中。多个开口19包围柔性载体2的其上接合有相应的焊接球3的接合区域。
图7示出了根据一个或多个实施例的压力传感器封装700的剖面图。具体的，压力传感器封装700使用例如由FR4或陶瓷材料制成的常规PCB 72来代替柔性载体。另外，PCB72包括居于PCB 72的该材料处的压力释放弹簧79。通过在PCB 72中铣削凹槽或沟道来形成压力释放弹簧79。每个压力释放弹簧79能够被看作是两个平行的沟道，这两个平行的沟道在对应的焊接球3的外围处结合在一起，以形成一个单一的完整沟道。
每个沟道包裹在对应的焊接球3的外围周围，并向外朝向PCB 72延伸。压力释放弹簧79可以从对应的焊接球3的外围延伸并延伸到与对应的焊接球3成斜对角的PCB 72的外围。例如，一个压力释放弹簧79包裹在位于芯片1的左上角的焊接球3的外围的周围，并包裹在朝向PCB 72的右下角的芯片1的两条相邻的边的外围的周围。
应当理解，具有应力释放弹簧79的PCB 72可以在图1、图3、图4和图5中被实现为替换柔性载体2。
尽管本文描述的实施例涉及MEMS压力传感器，并且在某些情况下涉及电容式压力传感器，但是应当理解，其他实施方式可以包括其他类型的压力传感器或其他类型的MEMS器件或MEMS元件。另外，尽管已经在装置的上下文中描述了一些方面，但显然，这些方面也表示对应方法的描述，其中框或器件对应于方法步骤或方法步骤的特征。类似地，在方法步骤的上下文中描述的方面也表示对应的框或项的描述或对应装置的特征的描述。方法步骤中的一些或全部可以由(或使用)硬件装置(例如，微处理器，可编程计算机或电子电路)来执行。在一些实施例中，方法步骤中的某一个或多个可以由这种装置来执行。
进一步地，应当理解，说明书或权利要求书中公开的多个行为或功能的公开可能不在特定顺序内被解释。因此，多个行为或功能的公开将不会将它们限于特定的顺序，除非由于技术原因这些行为或功能不可互换。此外，在一些实施例中，单个行为可以包括或可以被分成多个子行为。除非明确排除，否则此类子行为可以包括在内，并且可以是该单个行为的公开的一部分。
此外，描述和附图仅示出了本公开的原理。因此，将认识到，本领域技术人员将能够设计出尽管未在本文中明确描述或示出的、体现本公开的原理的、并且被包括在其精神和范围内的各种布置。此外，原则上本文中列举的所有示例明确地旨在仅用于教导目的，以帮助理解本公开的原理和对本领域有贡献的概念，并且应被解释为不限于这种具体列举的示例和条件。此外，本文中列举的本公开的原理、方面和实施例及其特定示例的所有表述旨在涵盖其等同形式。因此，应当理解，对本文描述的布置和细节的修改和变化对于本领域的其他技术人员将是明显的。
此外，以下权利要求据此被结合到详细描述中，其中每个权利要求可以基于自身作为单独的示例实施例。尽管每个权利要求可以基于自身作为单独的示例实施例，但是要注意的是，尽管从属权利要求在权利要求中可以指代与一个或多个其他权利要求的特定组合，但是其他示例实施例也可以包括该从属权利要求与彼此的从属或独立权利要求的主题的组合。除非指出不旨在特定的组合，否则本文提出这种组合。此外，旨在将权利要求的特征也包括到其他任何的独立权利要求中，即使该权利要求没有直接引用该独立权利要求。

Claims (18)

1.一种半导体器件，包括：
半导体芯片，所述半导体芯片包括：
衬底，所述衬底具有第一表面和与所述第一表面相对布置的第二表面；和
包括敏感区域的微机电系统MEMS元件，设置在所述衬底的所述第一表面处；
至少一个电互连结构，电连接到所述衬底的所述第一表面；以及
柔性载体，电连接到所述至少一个电互连结构，其中所述柔性载体包裹在所述半导体芯片周围并且在所述衬底的所述第二表面上方延伸，以使折叠腔被形成在所述半导体芯片周围。
2.根据权利要求1所述的半导体器件，进一步包括：
柔性保护材料，设置在所述MEMS元件和所述柔性载体之间。
3.根据权利要求2所述的半导体器件，其中所述柔性保护材料被接合到所述衬底的所述第一表面，并且包封所述MEMS元件的所述敏感区域。
4.根据权利要求2所述的半导体器件，其中所述柔性保护材料是硅树脂基材料。
5.根据权利要求2所述的半导体器件，其中所述敏感区域面向所述柔性载体，并且其中压力被直接施加到所述柔性保护材料，使得所述压力保持不变地穿过所述柔性保护材料被转移到所述MEMS元件。
6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述柔性载体包括延伸穿过其中的至少一个开口，所述至少一个开口中的每个开口紧邻所述至少一个电互连结构中的对应一个电互联结构的接合区域。
7.根据权利要求6所述的半导体器件，其中包括所述至少一个开口的多个开口围绕在所述至少一个电互连结构的外围。
8.根据权利要求1所述的半导体器件，进一步包括：
可压缩的和多孔的填充材料，设置在所述折叠腔中并且填充所述衬底的所述第二表面与所述柔性载体的在所述衬底的所述第二表面上方延伸的一部分之间的间隙。
9.根据权利要求8所述的半导体器件，其中所述柔性载体包括延伸穿过其中的至少一个压力开口，所述至少一个压力开口中的每个压力开口被放置在所述柔性载体的与所述填充材料直接接触的部分中，使得所述至少一个压力开口与所述填充材料直接接触。
10.根据权利要求8所述的半导体器件，其中所述填充材料是可压缩的并且是多孔的，使得所述填充材料被配置为将施加到其上的压力保持不变地发送到所述柔性保护材料。
11.根据权利要求1所述的半导体器件，进一步包括：
柔性保护材料，设置在所述MEMS元件与所述柔性载体之间以及在所述衬底的所述第二表面与所述柔性载体的在所述衬底的所述第二表面上方延伸的一部分之间。
12.根据权利要求11所述的半导体器件，其中所述柔性保护材料将包括所述MEMS元件的所述半导体芯片完整地包封在所述折叠腔内。
13.根据权利要求12所述的半导体器件，进一步包括：
可压缩的和多孔的填充材料，设置在所述折叠腔的端部处并且密封所述折叠腔内部的所述柔性保护材料。
14.根据权利要求13所述的半导体器件，其中所述填充材料是可压缩的并且是多孔的，使得所述填充材料被配置为将施加到其上的压力保持不变地发送到所述柔性保护材料。
15.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述MEMS元件是压力传感器。
16.根据权利要求1所述的半导体器件，其中半导体芯片是裸片或芯片尺寸封装。
17.根据权利要求1所述的半导体器件，其中半导体器件没有任何注塑成型。
18.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述至少一个电互连结构是焊接球。
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