CN1942393A - 组装的声波和电磁换能器芯片 - Google Patents

Abstract

本文中公开了组装芯片的各个实施例以及制作这些组装芯片的方法。本文中公开的一个这样的组装芯片包括一芯片，该芯片具有前端面和与该前端面相对的后端面，以及在前端面与后端面之一处的一器件，该器件可用作声能和电磁能中的至少一个的换能器，并且该芯片包括暴露在前端面和后端面之一处的多个接合片。该组装芯片包括具有介电元件和设在该介电元件上的金属层的外壳元件，该外壳元件具有面朝芯片的内表面和面朝远离芯片方向的外表面。金属层包括暴露在内表面和外表面中的至少一个处的多个触点，这些触点被导电地连接到接合片。金属层还包括第一开口，以便于声能和电磁能在所述器件和来自所述器件中的至少一个方向上通过。

Description

组装的声波和电磁换能器芯片

相关申请的参照

本申请要求于2004年3月1日提交的美国临时专利申请第60/549,176号；与2004年4月9日提交的第60/561,210号；于2004年5月4日提交的第60/568,041号；以及与2004年5月26日提交的第60/574,523号的优先权日，所有这些申请所公开的内容通过引用被包含于此。

发明背景

本发明涉及诸如集成电路芯片、微机电器件芯片及其它类型的芯片等微观结构元件的组装。

某些类型的芯片需要对去往和/或来自封装外界的能量传播敞开的组装。传声器就是一个例子。传声器是将声压波转换成电的形式的换能器件。有许多不同类型的传声器存在。较常见的设计中，因其集灵敏性、物理尺寸小和低功耗于一身而受到欢迎的一种设计使用平行板电容器作为换能元件。如果使平行板电容器的两块板之一是柔性，从而该板可响应于声压波而形变，则形变将改变电容器两板之间的距离，从而造成电容的改变，这可被检测到并被转换成电信号。在驻极体传声器的情形中，存储在电容器上的电荷量的变化将被检测到并被转换为电信号。

近年来硅处理技术的进步现在允许直接在硅晶片上制造传声器。因为传声器具有活动元件，所以这些高度微型化的器件常被称为微机电系统(MEMS)传声器。如果用来制造传声器的硅晶片是半导体器件级的，则这将允许把放大器和其它电子器件紧邻同一芯片上的MEMS传声器地包含在该芯片上。这一构造可提供改进的灵敏性、更好的频率响应、较低的噪声本底、减小的组件尺寸和较低的制造成本。类似地，其它传感器件可加入MEMS器件来感应或测量物理现象。

MEMS传声器和其它需要空腔的器件的组装带来了难题。传声器的外壳需要声学开口，以允许声压波到达平行板换能元件的可移动板的一侧。该外壳还必须在可移动板的对侧提供声学空腔，从而入射的压力波将使可移动板相对于另一块固定板移动和反弹。组装的传声器还必须满足半导体器件可靠性及性能的要求，以使用表面安装技术将其与其它组件集成在印刷电路板上。

需要具有开口或空腔的外壳的其它器件包括诸如烟雾检测器等感应微粒的器件。此外其它需要如此组装的器件包括检测气体、有毒化学物或液体的器件。这些器件要求所检测的材料能够到达外壳内的检测器件。

构造这样的外壳中更困难的方面之一是提供诸如在包含传声器的外壳中所使用的声学空腔等器件所需品质的内部空腔。在MEMS传声器的示例中，外壳内的空腔的大小取决于传声器本身的设计和大小。通常，所需的大小是大于平行板电容器传声器的固定和移动板之间的气隙的体积的量级。MEMS传声器可设置在面积度量为2mm乘2mm、具有非常小的电容器板间距(例如，在一些情形中具有0.5μm那么小的间距)的硅芯片上。但是半导体器件外壳通常具有较大的尺寸，例如，通常每边至少有5mm。很小的2mm宽的传声器芯片不能根据为此类较大尺寸的芯片提供的组装技术来组装，因此传声器被制作在较大的芯片上以便于能够适应组装技术。目前的难题之一是要提供一种改进的组装技术，使其能够配合较小尺寸的传声器芯片，由此来实现制造和组装芯片的成本的降低。

当前关于诸如声学换能器芯片等大多数微电子和MEMS芯片的一个关注点是，在被组装时，芯片被设计成相对于印刷电路板仅朝一个方向被安装。例如，图1中所示的“鸥翼”式组装芯片10被设计成仅以外壳的顶面12面朝上且远离电路板14的形式来安装。称为“S”形引脚或简称“S引脚”的引脚16从外壳的侧边向下延伸，并由诸如熔融焊剂20等接合到接合片18。组装芯片与曝露在电路板14或其它电路板表面的接合片18的这种连接称为“表面安装”。在一种示例性结构中，芯片22通过通常用于该目的的称为“管芯固定”26的粘性材料接合到外壳的底部24。线接合28将芯片的接合片30电连接到引脚16的外壳端32。外壳的顶部34然后被安装到底部24，由此将芯片22封入外壳内。

图1中所示的组装技术不允许不同方向的安装，而这是向要求可能各异的许多不同的最终用户提供组装产品所需的。组装芯片10不能以除图1所示以外的位置来安装。它不能以外壳的顶部34面朝电路板14的倒转位置来安装，除非在电路板中特别创建凹槽或开口来适应这种不同的位置。

在诸如MEMS传声器等声学换能器芯片的情形中，外壳的开口一般必须朝着所要检测的压力波源的方向。为此，要使组装芯片能够在最大限度数目的应用中找到用武之地，能够以面朝上或面朝下的方向被安装到电路板的组装芯片就成为必须。

图2和3分别示出仅能以一个方向安装到电路板的组装声学换能器芯片50和60的示例。在图2中所示的“J引脚”外壳50中，外壳的顶面板52中的开口51提供一允许压力波向和/或从芯片55上的声学换能器54传送的声学端口。芯片55被线接合到J引脚56，后者进而被导电地接合(例如，焊接)到电路板58的端子57。在图3中所示的“表面安装”外壳60中，通过导电地连接到外壳的顶面板61的焊接互连63提供了从芯片64出发的电连接。焊接互连进而由迹线和通路通过顶面板61连接到多个触点62，而这多个触点62由焊球67导电连接到电路板65的端子69。电路板上进一步的互连通过连接到端子64的迹线66来提供。图3中所示的表面安装外壳60与图2中所示的外壳50不同之处在于它被设计成以使得外壳中的声学端口68与电路板65的开口70对齐的方式来安装。但是，如果有人需要将组装芯片60改为以面朝远离电路板65的不同方向来安装，则这将是不可能的，因为在组装芯片的外底侧72上没有提供导电互连。

图像换能器芯片通过自由空间接收或发送具有在所关注的特定频率或波长(例如，在所关注的光波波长)的电磁能的图像信号。因此，图像换能器芯片还需要对在那些特定频率或波长的辐射透明的组装。但是，图像换能器芯片易被污染。因此，图像换能器芯片通常要求图像信号通过的开口覆盖对该图像信号透明的材料。

组装图像换能器芯片的一个特别的难题是芯片与覆盖组装图像换能器芯片的开口的透明材料的热膨胀系数(CTE)之间的失配。与组装芯片相连接的诸如FR-4(增强型玻璃纤维)型印刷电路板等电路板的CTE通常与芯片的CTE截然不同。例如，硅的CTE约为2ppm/开氏度，而印刷电路板的CTE通常约为10ppm/开氏度。透明覆盖材料的CTE的范围从很低的值到与印刷电路板的CTE不相上下的值。需要有一种应力释放机制来允许具有一种CTE的芯片能与具有不同CTE的透明覆盖材料被组装在一起。

此外，需要提供一种将诸如图像换能器的微型结构组装在不常见的外壳中的方法。例如，需要以能让图像换能器芯片被容易地插入到病人口腔中来记录牙齿的X射线图像的方式来组装图像换能器芯片。

发明描述

本文中提供组装芯片以及制作组装芯片的方法的各种实施例。根据本发明的一个方面，提供一种组装芯片，它包括具有前端面以及与前端面相对的后端面的芯片。该芯片在前端面和后端面之一处包括一器件，该器件可作为声能和电磁能中的至少一种的换能器来工作。该芯片还包括曝露在前端面和后端面之一处的多个接合片。该组装芯片还包括具有介电元件和设在该介电元件上的金属层的外壳元件。该外壳元件的内表面面朝芯片，而外表面面朝远离芯片。该金属层包括曝露在内表面和外表面中的至少一个的多个触点，这些触点被导电地连接到这些接合片。该金属层还包括第一开口，以便于声能和电磁能中的至少一种能朝去往该器件或来自该器件这两者中的至少一个的方向通过。

在一个优选实施例中，该外壳元件是柔性的，该柔性外壳元件具有柔性的介电元件。在此情形中，该柔性介电元件优选包括与第一开口对齐的第二开口。

作为声学换能器的示例，换能器可具有例如拾取功能、扩音器功能或是加速计功能，它可包括压电器件。

在一个实施例中，换能器包括电容器。该电容器具有第一和第二板，其中声能可使第一板相对于第二板移动。

根据本发明的一个优选方面，一种具有柔性介电元件的外壳元件包括单体金属板，该单体金属板包括其中形成触点且迹线从诸触点延伸的金属层、以及单体部分，并且该单体部分至少基本包围诸触点和迹线。

根据柔性外壳元件的本发明的另一个优选方面，芯片的接合片曝露在前端面处。柔性外壳元件被折叠成使该柔性外壳元件的顶部位于芯片的前端面之上，而柔性外壳元件的底部位于后端面之下。外壳元件的触点包括曝露在底部的外表面处的底触点。该柔性外壳元件还包括引脚，并且这些引脚将接合片导电地连接到底触点。

根据本发明的一个优选方面，提供一种包括组装芯片以及安装到底触点的电路板的组件。该电路板还包括曝露在顶部的外表面处的顶触点，可包括例如线接合等一个或多个导电元件的引脚。

在一特定的优选实施例中，金属层包括迹线，而这些迹线包括与底端子一体的引脚部分。

根据本发明的一个其中组装芯片包括折叠柔性外壳元件的优选方面，一隔片元件被包括，用于保持折叠外壳元件的顶部与底部之间的间隔。该隔片元件可包括例如接合到顶部和底部的顺应件，并且该顺应件可包括在芯片的后端面之下的部分。

在根据本发明另一个优选方面的组装芯片中，外壳元件包括延伸到芯片的第一周边之外的延伸部分，该延伸部分的内表面面朝芯片，而外表面面朝远离芯片。根据该优选方面，延伸部分包括曝露在内表面处的至少一个触点，用于允许与芯片的导电互连。

在一特定的优选实施例中，触点曝露在外表面处，并且外壳元件具有曝露在内表面处的多个焊盘、以及延伸于焊盘与触点之间的迹线。在该实施例中，组装芯片还可以包括延伸到接合片与焊盘之间的导电互连。

在又一个优选实施例中，组装芯片可包括基本上包围芯片的金属罐。较佳地，该金属罐被接合到外壳元件以使金属层与该金属罐可形成邻近芯片前端面和后端面之一的空腔。在此情形中，金属层与该金属罐一起起到所关注的频率的电磁屏蔽的作用。

在本发明的又一个优选实施例中，组装芯片还可包括包围芯片周边的框架(housing)。在此实施例中，该框架的底表面接合到外壳元件的内表面，并且该组装芯片还包括在芯片之上的金属盖，该金属盖接合到框架的顶表面。在此情形中，框架和金属盖包围了邻近芯片前端面和后端面之一的空腔。

根据本发明的另一个方面，提供了一种组装芯片，它包括一芯片、以及经由多个导电互连导电地连接到芯片的外壳元件。该芯片具有前端面、与前端面相对的后端面，并具有曝露在前端面与后端面之一处的声学换能器、以及曝露在前端面与后端面之一处的多个接合片。该外壳元件具有与接合片对齐的多个通孔。该外壳元件被安装成覆盖芯片的前端面与后端面之一以界定声学换能器与外壳元件之间的空腔，并使前端面与后端面之另一保持曝露状态以便于去往或来自声学传感器的声能可在垂直于前表面的方向上通过。在此实施例中，导电互连延伸到至少部分地通过外壳元件中的通孔。

在一个优选实施例中，提供了一种包括这样的组装芯片的组件，该组件还可包括具有多个端子的电路板。导电互连被导电地接合到这些端子，以使前端面与后端面中被曝露的一个面向远离该电路板，以允许去往和来自声学换能器的声能通过。

根据又一个优选实施例，该器件可以是其操作可由能够到达外壳元件的器件承载端面的电磁能改变的形式。例如，该器件可包括紫外光可擦除可编程只读存储器(UV-EPROM)，该UV-EPROM可由电磁能擦除。又如，该器件可包括可由电磁能永久改变的可熔元件。

在本发明的一个特定实施例中，提供一种组装芯片，其中外壳元件的金属层具有第一开口以及与该第一开口对齐的覆盖件。在该实施例中，覆盖件被安装成到内表面和外表面中的至少一个，并且该覆盖件对电磁能基本透明，以允许此类能量通过其去往或来自该器件。作为覆盖件的示例，它可包括抗反射件、抗刮擦件和透镜中的一个或多个，或是具有这些功能的一个元件或多个元件的组合。

在该实施例中，一种优选方式是使金属层在外壳元件的内表面处被曝露，并且覆盖件被安装到该金属层。

在一特定实施例中，该装置可包括第一光敏元件阵列，并且组装芯片包括与第一开口对齐的光闪烁器元件。在该实施例中，第一阵列可用于接收第一信号，第一信号代表了入射到光闪烁器元件上的第二信号。例如，第二信号可包括X射线波长，光闪烁器元件处在接收第二信号的位置，并生成第一信号，第一信号随后投射到该器件上的第一光敏元件阵列。较佳地，光闪烁器元件设在外壳元件的内表面与芯片之间。在一个实施例中，介电元件可覆盖或基本覆盖第一开口。在这种情况中，介电元件仅需对X射线波长基本透明，但对可见光波长可基本不透明。

根据本发明的另一个方面，提供一种组装芯片，它包括一芯片和安装到该芯片的外壳元件。在该组装芯片中，具有前端面和与前端面相对的后端面的芯片包括在前端面和后端面之一处的一器件、以及曝露在前端面和后端面之一处的多个接合片。该器件可作为声能换能器工作。该外壳元件包括一介电元件和设在该介电元件上的金属层。该金属层包括导电地连接到这些接合片的多个触点。在此实施例中，外壳元件与该器件配准的凹槽，芯片和凹槽形成邻近器件的封闭空腔。

尤佳的是，外壳元件包括面朝芯片的内表面、面朝远离芯片的外表面、设在内表面处的多个内通路端子。这些外壳元件还包括设在外表面处的多个外通路端子、以及将内通路端子与外通路端子互连的通路。在该优选实施例中，金属层还可包括延伸到触点与内通路端子之间的迹线。尤佳的是，该组装芯片还包括线接合，它们将接合片导电地连接到触点。该外壳元件中的介电元件基本上由陶瓷材料构成和/或可包括层叠结构尤佳。

根据本发明的另一个方面，提供一种组装芯片，它包括一芯片和一外壳元件。具有前端面和与前端面相对的后端面的芯片包括在前端面与后端面之一处的一器件，该器件可作为声能的换能器来工作。该芯片还包括曝露在前端面与后端面之一处的接合片。

在本发明的这一方面，该外壳元件包括一通孔。与前述外壳元件相似，此实施例的外壳元件包括介电元件和设在该介电元件上的多个触点的金属层。该外壳元件包括与该通孔对齐的凹槽。提供一可覆盖该凹槽的盖子，并且芯片的前端面与后端面之一被安装到外壳元件的凹槽内，以使该芯片与通孔对齐，从而允许去往和来自该器件和外壳元件外的空间的声能通过。此外，凹槽和盖子构成邻近芯片前端面与后端面之另一的封闭空腔。

根据本发明的又一个方面，提供了一种组装芯片，其中一芯片包括声学换能器，并具有多个接合片。该组装芯片中包括外壳元件，它包括介电元件和设在该介电元件上的金属层。该金属层的第一表面接触介电元件，而第二表面面向远离介电元件。该金属层包括曝露在第一和第二表面之一处的多个芯片触点，这些芯片触点被导电地连接到这些接合片。该外壳元件还包括导电地连接到这些芯片触点的多个互连。这些互连曝露在第一和第二表面之一处。该外壳元件还包括与声学换能器对齐的第一开口，便于去往和来自声学换能器的声能通过。根据本发明的这一方面，还提供互连元件，它具有顶表面、与顶表面相对的底表面、以及设在顶表面与底表面之间的凹槽。多个顶触点被曝露在该互连元件的顶表面处。多个底触点曝露在底表面处，并且导电特征将顶触点与底触点互连。顶触点被导电地接合到外壳元件的互连。

尤佳的是，在该实施例中，互连元件包括一叠介电层，其中导电特征包括设置在这些介电层中的导电元件。这些介电层基本由陶瓷材料和/或增强型玻璃纤维构成尤佳。

尤佳的是，包括根据该实施例的组装芯片的组件还包括曝露在第一和第二表面中在外壳元件与芯片触点相对的一侧的一个表面处的外触点。该组件的电路板具有导电地安装到这些外触点的端子。该电路板还包括与外壳元件中的开口对齐的开口，以允许去往或来自声学换能器的声能通过该电路板。

根据本发明的另一个优选方面，提供了一种组件，其中电路板的端子被导电地安装到互连元件的底触点，以使外壳元件的第一开口面向远离电路板，从而允许去往或来自声学换能器的声能通过该第一开口。

根据本发明的又一个优选实施例，在该组件中，电路板的底触点由可熔导电材料、导电钉头凸点(stud bump)和各向异性导电膜中的至少一个安装到互连元件尤佳。

根据本发明的另一个方面，提供了一种组装芯片，其中具有前端面和与该前端面相对的后端面的芯片包括在前端面与后端面之一处的器件、以及曝露在前端面与后端面之一处的多个接合片。该器件可作为声能和电磁能中的至少一种的换能器来工作。该组装芯片包括具有介电元件和设在该介电元件上的金属层的外壳元件。该外壳元件具有面朝芯片的内表面、以及面朝远离芯片的外表面。该外壳元件的金属层包括曝露在内表面与外表面中的至少一个处的多个触点，这些触点被导电地连接到接合片。在该实施例中，外壳元件与芯片被隔开以界定换能器与外壳元件之间的空腔。

在一个特定实施例中，该空腔是封闭的。

包括根据本发明的这一方面的组装芯片的组件还包括具有导电地安装到外壳元件的触点的端子的电路板。

根据本发明的又一个方面，提供了一种制作组装芯片的方法。根据该方面，提供一种具有前端面和后端面的芯片，该芯片包括设在前端面与后端面中的至少一个处的器件、以及曝露在前端面与后端面中的至少一个处的多个接合片。该器件可作为声能和电磁能中的至少一种的换能器来工作。

根据本发明的这一方面，提供一种外壳元件，它包括介电元件和具有多个触点的金属层。该外壳元件还包括第一开口。芯片被安装到该外壳元件，以使第一开口与器件对齐，然后芯片的接合片被接合到这些触点。

根据本发明的这一方面尤佳的是，该器件包括图像换能器。尤佳的是，该方法还包括将光闪烁器元件与第一开口对齐，并将对齐的光闪烁器元件安装到该外壳元件。

在一个优选实施例中，该光闪烁器元件还包括安装到外壳元件的承载层。

在一特定的优选实施例中，该外壳元件具有面朝芯片前端面的内表面，并且光闪烁器元件被安装到该内表面。

附图简述

图1是示出根据现有技术的鸥翼式可表面安装的组装芯片的剖视图。

图2-3是示出根据现有技术的组装声学换能器芯片的剖视图。

图4示出根据本发明的一个实施例的组装声学换能器芯片的单位元件。

图5A和5B示出根据本发明的一个实施例的组装芯片的变形。

图6A-6B示出根据本发明的另一个实施例的组装芯片的变形。

图6C示出包括根据图6A或6B中所示的一个实施例的组装芯片的组件。

图7A、7B和8A是示出包括折叠外壳的本发明的实施例的剖视图。

图7C是示出根据本发明的另一个实施例的组装声学换能器芯片的单位元件的剖视图。

图8B是示出在图8A中所示的折叠外壳实施例中、外壳元件中的导电迹线和触点的图案的平面图。

图9是示出根据本发明的一个实施例的包括帽元件的组装声学换能器芯片的剖视图。

图10是示出根据本发明的一个实施例的图9中所示的组装芯片与电路板的组件的剖视图。

图11是示出本发明的又一个实施例的剖视图，其中外壳元件被密封到下层的电路板以形成邻近声学换能器芯片的一个端面的空腔。

图12A-12C是示出其中导电互连从芯片的接合片延伸到通过覆盖芯片的盖子中的一组通孔的本发明实施例的剖视图。

图13A和13B是示出其中单位元件包括声学换能器芯片和设在该芯片后表面之后的支承板的本发明实施例的剖视图。

图14是示出本发明的另一实施例的剖视图，其中在芯片的前表面与盖子之间设一空腔，并且在芯片的后表面之后设一声学端口。

图15是示出一包括安装到电路板的图14中所示的组装芯片的组件的剖视图。

图16是示出一实施例的剖视图，其中一声学换能器被安装在具有空腔和声学端口的鸥翼式外壳内。

图17是示出又一个实施例的剖视图，其中一声学换能器被安装在一可通过沿下边所设的焊块来表面安装的单元内，该单元具有空腔和声学端口。

图18是示出图17中所示单元内的互连配置的细节的剖视图。

图19是示出根据又一实施例的组装芯片的剖视图，其中一声学换能器被安装在通过设在上边和下边处的触点来表面安装的单元内。

图20是示出根据另一实施例的组装芯片的剖视图，其中一声学换能器被安装在可从下边表面安装的单元内。

图21是示出与图20中所示类似的实施例中组装芯片的元件之间的替换互连配置的剖视图。

图22是示出包括电磁能换能器的本发明实施例中使用的外壳元件或芯片承载的平面图。

图23-26示出根据本发明一个实施例的组装芯片制作和组装芯片组装到电路板的阶段。

图27-31示出包括根据本发明其它各种实施例的电磁能换能芯片的组装芯片。

实施本发明的最佳方式

诸如半导体芯片或“管芯”等电磁元件通常设在保护该管芯或其它元件不受物理损害、并便于管芯被安装在电路板或其它元件上的外壳中。一类电磁外壳包括衬底，衬底也称为“胶带”，它包括诸如一层聚酰亚胺、BT树脂或其它具有导电特征(诸如介电元件上的触点等)的聚合材料等介电层。管芯通常用管芯与衬底之间的一层管芯粘合胶安装在衬底上，以使管芯的一个端面面对衬底。触点或“端子”被曝露在衬底的外表面处，但被电连接到管芯本身上的触点。通常称为“面塑(overmolding)”的保护材料可包围管芯本身，但较佳的是不覆盖诸端子。这一外壳可被安装到电路板上，使衬底的外表面面朝电路板，且端子与电路板上的接触片对齐。可使用诸如焊球等导电接合材料来将端子接合到接触片，以将外壳物理地安装到板上的位置中，并将端子连接到板的电路，由此来将管芯连接到电路。当外壳被安装到电路板时，衬底位于管芯之下，处于管芯与电路板之间。

如例如共同转让的2002年10月28日提交的美国专利申请第10/281,550号、2002年2月15日提交的第10/077,388号、2003年9月3日提交的第10/654,375号、2003年9月5日提交的第10/655,952号、2003年8月13日提交的第10/640,177号、2003年9月5号提交的第10/656,534号、2003年5月30日提交的第10/448,515号，2003年10月29日提交的美国临时专利申请第60/515,313号，共同转让的2003年8月13日提交的PCT国际申请第PCT/US03/25256号、2003年9月5日提交的第PCT/US03/27953号、和2003年9月8日提交的第PCT/US03/28041号、以及美国专利第6,121,676号和6,699,730号中所公开的(所有前述已授权专利和待批申请的内容通过引用被包含于此)，本文中称为“折叠”外壳的一种外壳包括大致相似的衬底或胶带。但是，折叠外壳中的衬底或胶带被折叠以限定在大致平行的平面上延伸的一对重叠的载带。其中一条载带延伸到管芯之下，即常规外壳的衬底所占的位置，而另一条载带延伸到管芯之上，从而管芯处于两条载带之间。底载带通常承载用于将外壳安装到电路板或其它更大衬底的端子。在折叠外壳的一些变形中，顶载带上的导电组件包括曝露在外表面(离开芯片面朝上的和离开底载带方向的表面)处的端子，从而其它组装或非组装的微电子元件可被安装在折叠外壳的顶载带上。此类型的折叠外壳可被一一层叠。顶载带上的特征由沿介电元件延伸的迹线与端子或底载带上的其它导电特征互连。这些迹线在形成在介电元件中的折叠延伸。在一些实施例中，设在两条载带之间的管芯上的触点被连接到顶载带上的接合片，而迹线将这些接合片连接到底载带上的端子。

在另一个变体中，诸如两个或多个半导体管芯等两个或多个微电子元件被安装在顶和底载带之间的空间中。

其它一些折叠外壳组合这些方法，以使两个或多个微电子元件被设在外壳的顶和底载带之间的空间中，并且外壳在顶载带和底载带上有曝露的端子，因此可被层叠或与相同或不同类型的附加外壳和/或与附加的微电子元件组合。

折叠外壳提供某些显著的优点。在顶与底载带之间延伸的迹线可用很低的额外成本在正常的胶带制作过程中形成，从而可提供两条载带之间低成本的可靠互连。折叠的衬底基本上包围管芯或载带之间的其它元件，并由此为这些元件提供额外的物理保护。并且，衬底可包括导电元件，这些导电元件在管芯或设在载带之间的其它元件周围提供电磁屏蔽。

在本文中的一个特定实施例中，管芯中包含的微电机器件可被安装在折叠外壳中。在器件包括传声器或其它换能器的情况中，该折叠外壳在衬底的一条载带上可设有开口，用于接纳声波或是由换能器检测或度量的其它现象。该折叠外壳还可界定可供结合传声器使用的声学空腔。

根据本发明的一个实施例，提供一种组装声学芯片，它包括一开口，即一“声学端口”以便于声能即压力波通过，并且还包括一空气或其它流体填充的空腔，这是声学换能器能起效所需的。如上文所提及的，声学换能器仅仅是一类MEMS芯片：根据本文中所描述的实施例，其它MEMS芯片可被组装。图4是示出诸如MEMS话筒等组装声学换能器芯片80的制作中的一个阶段的图示。如图中所示，在芯片78上设有声学换能器81作为平行板电容器，该平行板电容器具有固定板82和根据撞击其上的压力波而移动的可移动板83。换能器81可被安装成使压力波从包含该换能器的芯片78的前端面84上方或是从芯片78的后端面86的下方撞击到可移动板上。该芯片可用各种半导体材料中的一种提供，诸如硅和硅合金(例如，硅锗)、以及III-V或II-VI化合物半导体等。可移动板是通过例如局部薄化硅芯片的一个区域来提供的。固定板被设为硅芯片的具有允许芯片的后表面86之下的空腔区与电容器的可移动板83之间的气体(例如，空气)通过的通孔的阵列的刚性区域尤佳。

声学换能器81被电互连到芯片78上的电子电路89，后者进而被连接到接合片88。替换地，或作为其补充，换能器81通过导电布线迹线90直接电互连到接合片88。如图4中所示，导电布线迹线以诸如在共同所有的于2004年10月29日提交的美国专利申请第10/977,515号(该申请要求享受于2003年10月29日提交的美国临时专利申请第60/515,615和于2003年12月23日提交的第60/532,314号的提交日期)中所描述的被形成为至少部分地在接合片88之上尤佳。所述申请和临时申请通过引用被包含于此。进而，芯片的接合片88由导电结合材料连接到外壳元件95的相应内触点92。外壳元件95包括介电元件94和设于其上的导电迹线96，并包括在声学换能器芯片的前表面84之上的开口100。介电元件94由通常称为“胶带”的一层诸如聚酰亚胺等聚合材料实现尤佳，其上图案化了诸如一铜层或一叠金属层等金属层以形成迹线96。该胶带是诸如通常用于胶带自动化接合(TAB)，以及在组装μBGA芯片(Tessera公司注册商标)的胶带。介电元件94包括开口98尤佳，通过该开口98曝露多个外触点99，用于将组件80连接到例如电路板。外触点99通过迹线96连接到内触点92。

如图4中特别示出的，芯片的接合片88通过焊球接合到外壳元件的触点92。但是可提供其它互连配置，诸如使用导电黏胶，尤其是各向异性导电黏胶来将芯片接合到外壳元件95的导电迹线96的互连配置。

或者，可使用钉头凸点配合黏胶或焊锡来形成互连。图5A中示出了该结构的一个示例，其中导电钉头凸点102由诸如金、银、铜或铂等贵金属构成来防腐蚀尤佳，并且最好是由延展性好的金来构成。钉头凸点102形成在芯片的接合片88上尤佳，并在金属层96之上将该层连接到芯片78的接合片88的地方设各向异性导电膜(ACF)104。

在另一变形方案中，外壳元件可包含与金属层一体地形成的引脚(未示出)，这些引脚被变形并结合到芯片的接合片。

图5A示出完整结构，其中组装芯片110包括空腔112，空腔112由具有底面116和侧壁118的框架114包围。框架114可用诸如陶瓷、聚合物、玻璃或其组合等一种或多种基本上介电的材料或替换地用一种或多种半导体材料或金属构成。框架114可具有层叠结构，诸如由数层FR-4型环氧增强性玻璃纤维材料等一叠介电层构成。如图5A中所示，导电通路120被设为延伸通过框架114以将迹线96导电互连到位于底面116上的触点106。在框架116上再设一导电平面108以在提供对声学换能器82所产生的杂散电磁发射的屏蔽时使用。侧壁导电平面122设在框架的侧壁上为佳，此类平面或如图5A中所示地外部设置，或改为内部地设在框架的内壁105上。当用于图案化迹线96的金属层基本保持金属片原样时，金属层与导电平面108和侧壁导电平面122一齐起到法拉第笼的作用，用于基本减少来自芯片78的不需要的电磁发射的量。

图5B示出组装芯片110通过焊球132到电路板130的其它互连，焊球132提供框架114的底面上的触点106与电路板上所设端子134之间的导电互连。如图5B中进一步示出的，还可提供曝露在组装芯片110顶表面处的另一组触点136，触点136连接到组装芯片的迹线96，以便于如以上参考图5A所述地到芯片和框架的通路120两者的互连。

图6A示出组装芯片180的一个替换实施例，其中芯片150被安装成使芯片的前端面84面向远离其所导电连接的外壳元件155。在该实施例中，芯片150的后端面86由管芯粘合材料160安装到外壳元件155。在此实施例中，空腔162被设在临近于换能器的可移动板最靠近的芯片的前端面84处。声学换能器的固定板设在临近外壳元件155中的开口170处。如在上述实施例中的，外壳元件155包括介电元件154和一金属层，该金属层包括用于提供互连并用于提供屏蔽的迹线156。芯片的接合片174通过线接合178被导电地互连到外壳元件155的内触点176。

如图6A中进一步示出的，芯片150被包围在框架164内，框架164由例如黏胶166等安装到外壳元件的介电元件154。框架164在被放置在外壳元件155上并与其接合之前被模塑成最终形状尤佳，如可通过根据许多公知技术中的任何一种来模塑聚合物所能提供的。基本由金属构成尤佳的盖子168通过黏胶172接合到框架164以覆盖芯片150。以此方式，设在外壳的顶表面处的金属盖168和设在外壳的底表面处的导电平面158提供对声学换能器芯片的发射的电磁屏蔽。

图6B示出图6A中所示实施例的变形。此实施例与图6A中所示的区别在于使用金属罐185来取代塑料框架与金属盖的组合。该金属罐可由例如黏胶166安装到介电元件154。在此情形中，金属罐185在除一面外的所有面上包围芯片150，并且导电平面158覆盖芯片150的该剩余的一面，从而可获得比图6A中所示的实施例中所提供的甚至更大程度的电磁屏蔽。

图6C还示出组装芯片182的互连，它具有于图5A中所示相类似的框架114，但是其中芯片150由线接合183导电地连接到外壳元件186的内触点184。组装芯片182以声学端口170面朝电路板的位置安装到电路板188，该电路板具有通孔190，以允许去往和/或来自芯片150的声能通过。组装芯片182与电路板188的导电互连是通过将组装芯片的顶(面朝芯片的)面上的外部触点136连接到设在电路板上的端子192的互连(例如，焊球132)提供的。

顶(面朝芯片的)面上的外部触点136连接到设在电路板上的端子192的互连(例如，焊球132)提供的。

图7A示出根据本发明另一个实施例的具有折叠外壳结构的组装芯片。折叠外壳已被用来创建垂直层叠的半导体芯片，诸如用于为衬底的给定区域实现更大程度的功能性的目的等。折叠外壳在例如美国专利第6,121,676号和6,225,688号中公开，其内容通过引用被包含于此。

与以上参考图4-6B描述的本发明的一些实施例相类似，折叠外壳用柔性介电元件或胶带202塑成，在其上设一图案化的金属层204。该图案化的金属层包含诸如触点206和迹线208等特征，以便于芯片通过设在胶带顶部201上的外触点207和设在胶带底部203上的外触点205与例如芯片之外的电路板等项目之间的互连。

折叠外壳结构本质上是顺应性的，因此可为芯片缓冲从胶带于芯片之间的热膨胀产生的应力。如本文中所使用的，“顺应性的”是指易于、设为、或可能屈从于所施加的应力，而“顺应层”是指具有顺应属性的一层物质。有许多种方式来制作顺应层。一种简单方式是使用足够厚的一层连续的材料，以使其响应于由不同的热膨胀引起的应力而屈从。通常，顺应性的程度随顺应层的厚度而增加。但是，通过使用诸如弹性体、B-可阶段化(B-stageable)材料、热塑性塑料或其它聚合物、低模量环氧树脂等本身相当顺应的材料或是在外壳被加热时显著软化的“低应力”管芯粘合材料等，可将顺应层做得相对较薄。模量，材料就越顺应。但是，在一些情形中，用具有较高弹性模量的材料制成的层常可通过在材料中开孔来使其变得与用具有较低模量的材料制成的层一样顺应。但是，具有顺应层的外壳有时抗扭曲性较低。在折叠外壳中，无需完全消除扭曲也能实现具有一定程度的顺应性的外壳，这补偿了热膨胀失配，从而可显著提高外壳的可制造性及其在电路板级的可靠性。

图7A示出组装芯片200的一个实施例，其中芯片210由诸如设在芯片的接合片212于图案化金属层的触点206之间的焊锡等可熔融导电材料接合。与以上参考图6A所描述的框架164相类似，环形框架结构216的顶表面215在胶带202的顶部201处被接合到金属层204的内侧214。环形框架结构216由模塑的聚合体构造为佳。胶带202被折叠180度以绕环形框架结构延伸，从而胶带底部203处的图案化金属层204被接合到环形框架结构的底表面220。这导致芯片210基本上为环形框架结构216和胶带202所包围。在图7A中所示的实施例中，介电层或环形框架结构或两者可由顺应层构成。但是，因为环形框架结构216的高度较大，所以需要环形框架结构每单位厚度的顺应性程度低于胶带的介电层202每单位厚度的顺应性程度。

如图7A中进一步示出的，模塑的环形框架被隔开以包围芯片210的前端面211与胶带202的顶部201和底部203之间的第二空间218。第二空间218可用作外壳200内的声学换能器工作所需的声学空腔。亦如图7A中所示，芯片210还包括端口222，用于允许流体(例如，诸如空气等气体或是液体)通过，以便于在电容器型换能器的可移动板的固定板处稳定地维持压力。

图7B示出图7A中所示的实施例的变形，其中包括声学换能器芯片的单元230的环形框架221以使其包围具有比芯片的后端面的横向尺寸228大的横向尺寸224的体积的方式被构造。以此方式，具有很低的高度226的环形框架221包围出很大体积的空腔225，由此使单元230具有很低的侧面。因此，单元230的折叠外壳提供一种通过扩大横向尺寸224从而扩大空腔所占面积来减小单元230的高度的手段。

图7C示出芯片78的又一实施例，它被安装到金属层中没有开口的改良外壳元件195，从而当外壳元件被连接到芯片时，在器件承载表面84附近形成一封闭空腔。在该实施例中，芯片的器件承载表面84与由金属层96定义的外壳元件195的主表面保持充分间距295为佳。间距295至少部分地可由诸如将芯片的接合片88导电地连接到外壳元件195的触点292的大焊球297等导电互连元件的大小来确定。阻焊290或其它介电材料防止来自焊球297的焊锡延扩到触点292之外。密封介质296以“画框环形密封”的配置包围互连元件297尤佳，从而可密封空腔，使其不进行气体或其它流体的交换，并保护芯片前表面84上的器件不受损坏或是由于污染导致的其它退化。芯片可被安装到外壳元件，并以各种方式与其电互连。例如，芯片可通过从芯片的接合片或从外壳元件的触点延伸的导电钉头凸点的方式来安装。在此情形中，钉头凸点可通过诸如可熔融材料块或是各向异性导电黏胶等导电特征被连接到其它接合片和触点。形成导电互连的其它手段包括使用可变形引脚等，这将在一下参考图21来描述。

本文中在图7A、7B、8A、10、11、13A、13B、14、15和19及20中示出了包括安装到外壳元件的芯片78以包围临近芯片的器件处的空腔的其它实施例等，这些以在上文中描述，并将在一下进一步描述。此外，芯片78可用各种配置安装到电路板，诸如以上参考图15-19所示出和描述的配置等。

图8A和8B示出单元231的又一个折叠外壳实施例，其中芯片由线接合233导电地互连到胶带的金属层204。芯片210被安装在其中，以在芯片的前表面或触点承载表面237与胶带201的底部203之间设声学空腔235。此外，如果需要进一步绝缘在金属层204内排布的电迹线，则可在金属层204的内表面上设阻焊241或附加的介电层。

图8B是示出构成图8A中所示的组装芯片单元231的一部分的外壳元件261的金属层243的特定实施例的平面视图。金属层的内触点247连接到迹线249，后者导电地连接到设在胶带的第一部分(例如，顶部201)上的第一组外触点251。但是，其它迹线257将越过折叠线259的第一外触点251导电地连接到设在胶带的第二部分(例如，底部203)上的第二外触点253。该结构允许组装芯片231通过第一触点251或第二触点253被导电地互连并组装到较高等级组件中的电路板。如图8B中进一步示出的，金属层243被图案化为最大可能程度地保持为单体金属片以提供电磁屏蔽，金属片包围外壳元件261上的迹线249、257和触点251、253中的许多为佳。

图9是示出根据本发明的另一实施例的包括安装到电路板(例如，柔性胶带244)的声学换能器芯片210的单元250的剖视图。如图中所示，声学换能器工作所需的空腔235被设在芯片210的底端面240与帽242之间，该帽由金属制成为佳。如图9中所示，帽242被接合到与声学换能器芯片接合以便于去往和来自芯片210的电信号的传导的电路板(例如，柔性、刚性或半刚性(顺应性)电路板245)的金属层246。尤佳的是，帽242通过延伸到帽242外围的诸如焊料的粘性或可熔材料的块238接合到金属层246。在电路板245中的开口处设诸如聚合物等有机材料尤佳的密封材料255，以将芯片210的前端面248密封到电路板245，从而在芯片210和帽242之间建立密封空腔235。

图10示出较高等级的组件256，它通过使用诸如焊锡等可熔融材料形成单元250与电路板252之间的导电互连254，来将单元250接合到诸如通常称为FR-4型或BT树脂型板等的电路板252来构造。由于其不高于焊接的导电互连的高度的较低的高度，单元250可被组装到电路板252以形成低侧面的产品。在此情形中，焊锡连接有效地凹进外壳高度内，并因此不会增加组件256的总高度。

图11示出图9中所示的本发明实施例的变体。如图中所示，诸如以上参考图9所示出并描述的单元250不是被连接到帽以包围出所需的空腔，而是改为通过外围密封258密封到电路板252。从以上来看，密封在芯片的四个(或更多)外围边缘262上包围芯片210。密封258用设在外壳元件或胶带245和电路板252之间的有机密封材料构成尤佳。但是可使用其它密封材料，包括低熔点玻璃、诸如焊锡、热塑性塑料、黏胶和其它聚合物等可熔融材料。

图11中所示的实施例的另一变形是在外壳元件245上设置牺牲层或一次性层260。一次性层260在将芯片210安装到外壳元件245以形成单元250的步骤、以及将该单元连接到电路板252的步骤里被设在外壳元件245的表面264上为佳。一次性层起到保护声学换能器芯片210的曝露表面266在这些处理步骤里不受异质材料或其它污染侵入。一次性层可包括可从单元250剥离的柔性材料。或者，一次性层包括柔性较差的构件，或是可从外壳元件245容易地卸下并干净地移除的刚性构件。甚至可在制造的其它阶段里允许一次性层留在外壳元件245的表面上，直至单元250被组装到包含话筒的电子设备中，然后在该情况下被售卖给顾客。顾客或最终用户在使用该电子设备时可随即将一次性层260从单元250剥离或者起走以便于使用该设备。

在以上参考图1-11所描述的诸实施例的其它变形中，芯片可包括其它类型的MEMS器件，特别是需要器件的其中一个端面(例如，前端面)向开口曝露，同时还需要临近芯片210的另一端面(例如，后端面)的空腔的那些器件。此类器件的示例包括压力传感器和微流体器件。

图12A示出本发明的另一个实施例，其中包括声学换能器芯片210的单元300具有与芯片210的导电互连302被设在诸如盖305等覆盖元件的多个通孔304中的结构。在图12A中所示的示例中，单元300的导电互连包括诸如焊锡等可熔融材料，从芯片210的前表面303上的接合片318延伸通过通孔304。该结构还包括外围密封，在平面图中观察时，外围密封可称为“画框环形密封”，该环形密封包围芯片210的有效区域306和导电互连302。各种结构和形成此类结构的方法在2004年9月24日提交的美国专利申请第10/949,674号中公开。此申请由此通过引用而被包含于此。特别地，所包含的申请描述了形成结构的许多替换方法，包括形成这些结构的导电互连、覆盖元件、帽和盖、以及环形密封的各种方法。在此情形中，密封无需是气密的。

单元300与以上引述的所包含的申请中所公开的结构的不同之处在于，设有延伸通过盖305的声学端口或开口307，用于允许声能通过，例如压力波通过开口。图12B示出又一实施例，其中设有延伸通过盖305的通孔304的线接合308，以取代图12A中所示的焊接的导电互连。在此情形中，为了更好地控制声学端口307的特性，用诸如有机密封剂等用于包封线接合308的密封材料来填塞通孔304。

在如图12C中所示的又一个实施例中，盖315被连接到除声学端口外都是实心的芯片。该盖315被形成或加工或实现为一包含实心或封闭电通路的阵列的平板。陶瓷、玻璃和硅是可构造盖或板315的常用材料。通路可用包括电镀等许多方法和厚膜工艺来形成和填充。在与通路320导电接触的盖315上还可提供焊盘328。盖315中的通路(其中一个通路320与芯片210上的每个接合片318配准)通过诸如焊块、导电钉头凸点、导电黏胶等数种公知技术中的任何一种被接合到接合片318，热压缩和热超声接合是形成互连时使用的材料和方法，在适当情况下，这些互连还可由导电钉头凸点或其它机械特征加强。

或者，接合片与焊盘328之间的电互连可由机械顺应结构来提供，其示例包括Z轴导电黏胶、Z轴导电聚合体、弹簧、指针、撞针等。Z轴导电黏胶的另一优点在于，环绕芯片210的接合片318的材料环可起到提供互连的功能，还可作为用于提供画框环形密封的材料。

图13A是示出用于提供换能器芯片的声学空腔的实施例的剖视图。图13A中所示的结构旨在被连接到诸如盖等覆盖元件，以形成如参考图12A-12C在以上实施例中示出和描述的加盖单元。如图中所示，芯片210由如上所述的画框环形密封325安装到后板319。板319平坦的主表面321于芯片310相对。在此情形中，空腔330的体积由环形密封325内板319的尺寸323和环形密封的厚度326来决定。

另一方面，在图13B中所示的实施例中，后板324包括凹槽327。因为凹槽327增加空腔332的高度，所以当环形密封的后板324的横向尺寸与板319(图13A)的相同时，图13B中所示的空腔330的体积大于图13A中所示的体积。凹槽可用各种方法来创建，其中化学蚀刻、电铸和机械形成是其中的三种可能方式。当后板324是金属(例如，铝或铜)时，后板324还可起到电磁屏蔽的作用，或形成法拉第笼的一部分以防止由声学换能器激励出的通过自由空间的电磁波超出后板324的范围。或者，用硅或其它非导体或半导体材料构成的后板可被金属处理，来为此目的提供充分的导电性。在又一个替换方案中，后板无需是单种材料，而是可改为具有组合构造。在一特定示例中，后板被设为金属与诸如带状电路板等聚合物层的组合。

图14示出保持以诸如晶片或是其它多个单元的芯片的形式相互粘合的多个单元350的又一个实施例。图14示出在进行了构造粘合的单元350的步骤之后的制作阶段。此实施例与上述实施例的不同之处在于，在单元350的后板354中设有声学端口352，并且声学空腔356被设在盖358与芯片210之间。它们仍以晶片形式粘合，如图所示。如从图15中最能看出的，提供了从芯片210的前表面303上的接合片318延伸通过盖358中的多个通孔360的导电互连302。

在到图14中所示的阶段以晶片形式制作了单元350之后，单元350沿切割道362被切开以形成如图所示的个体的单元。图15示出在如图所示地通过诸如焊球365等将互连302导电地接合到电路板364的端子366之后的一个这样的个体组装单元350。

在图13A-B和图14及15中所示的诸实施例的其它变形中，如果使用能够提供后板319或324与芯片210之间更大的间隔325(图13A-B)，或是芯片210与盖358之间更大的间距335(图14-15)的特定互连结构，则可实现空腔体积的进一步增大。例如，可使用具有铜核或聚合体核的导电球来增加互连的间隔。绒毛按钮、微接线柱钉头凸点、弹簧和Z轴导电聚合物是可用来提供间隙上的导电互连和提供机械顺应性的元件的示例。

图16示出单元400具有类似于单元80(图4)的构造，即，具有电互连到外壳元件404(例如，电路板或柔性电路板，诸如包括介电元件和图案化的金属层的胶带等)的芯片402的另一实施例。单元400被安装在介电框架406的凹槽内，使芯片402的前端面403面朝上。类似于图16中所示的框架通常用陶瓷材料提供，或者可作为FR-4型环氧增强型玻璃纤维等具有诸如多层介电材料的层叠介电元件。但是，常规上提供的框架不足以满足根据本发明此实施例的组装芯片的要求。此类框架既不能提供充分的电磁屏蔽，也不能提供封闭的空腔或声学端口。常规框架还不能允许以该单元面朝电路板的顶或底来与电路板互连。

如图16中所示，由盖410密封的框架406内的凹槽包围临近声学换能器芯片402的前端面403的空腔408。该凹槽具有横向尺寸412和纵向尺寸414，它们与横断尺寸(垂直于图13中所示的视图)一起定义了空腔的封闭体积。框架406还具有从底边420延伸的通孔424，它连接到临近芯片后端面405的声学端口422。

图16中所示的实施例提供从框架的边缘416延伸的鸥翼式引脚418，引脚418便于以诸如以上参考图1所示出和描述的方式与电路板进一步的互连。特别地，当电路板包括与通孔424配准的开口时，鸥式引脚418便于以框架面朝电路板的底边420与电路板互连。或者，弯曲的鸥式引脚418允许图16中所示的组件被安装到电路板，以使盖410面朝下，并且通孔424面朝远离电路板。

如图16中特别示出的，单元400通过导电块(例如，焊锡块、或导电黏胶或是诸如以上所讨论的一种或多种机械顺应元件等其它手段)电互连到设在框架406的搁板428上的内触点426。触点426进而通过通路430和框架内的内迹线432导电地连接到鸥式引脚418。

为提供良好的密封来包围空腔408，可设置诸如聚合物材料或是以上所讨论的导电块等密封材料作为用于桥接框架406的内壁与外壳元件404之间的间隙的薄片436。类似地，作为将芯片402导电地互连到外壳元件404的接合材料438的补充，在芯片的前表面403与外壳元件404之间设置密封材料为佳。

图17示出图16中所示的实施例的变形，其中单元400被安装在组件475中，使声学换能器芯片402的前端面403面朝下向着框架406的凹槽。此朝向导致在前端面403与框架406的内壁409和底411之间提供了空腔468。芯片402的底端面405在框架406的顶表面处被曝露在声学端口474内，而框架406由具有通孔472的盖470所覆盖。

在图17中所示的变形中，框架406包括设在介电框架的下内搁板445上的一组下触点444和设在框架的上内搁板447上的一组上触点446。如在作为图17中所示的结构的部分剖视图的图18中最可看出的，单元400的单元顶触点448如图所示地通过诸如线接合450被电连接到框架的上触点446(图17)，而单元底触点452通过诸如可熔融导电材料(例如，焊锡接合454)等电连接到下触点444。从下触点444出发，一组内通路440向下延伸到形成在框架406的底边458上的一组内底触点456。一组外通路442从上触点446向下延伸到外底触点460。外底触点460被设在框架406的底边458上，但其位置比内底触点456更靠近框架406的外边的外围边缘462。在图17中所示的特定实施例中，焊锡块464被设在内和外底触点上。但是，因为包括安装到框架406的单元400的组件475可由其它方法互连，所以可使用很薄的一层焊锡或其它导电特征(例如，微接线柱、绒毛按钮、机械顺应特征等)来将组件475进一步互连到较高等级组件中的诸如电路板等元件，以取代设在内和外底触点上的焊锡块464。

图19示出图16中所示的实施例的变形，其中声学换能器芯片402被安装成使前端面403在框架480内面朝上。芯片由管芯粘合黏胶484直接安装到框架的第一壁架482，以使空腔408被设在前端面403附近。线接合483将芯片导电地互连到芯片触点481，芯片触点481被连接到设在框架480的第二壁架上的迹线485。迹线485进而被连接到导电通路486，导电通路486延伸到设在框架的顶表面489上的顶触点488与设在框架的底表面491上的底触点490之间。

图20示出了又一个实施例，其中声学换能器芯片502由诸如管芯粘合黏胶514等安装到包含空腔505的外壳元件506。基本由金属构成尤佳的盖520由密封材料515密封，或被粘合到框架以覆盖芯片402，盖具有开口522，用于允许通过盖520的声能通过。因为其金属成分，盖起到法拉第笼的一部分或是电磁屏蔽的作用，用于防护通过自由空间的电磁波的辐射传播。在此实施例中，外壳元件506包括连接到分别形成在外壳元件的触点承载顶和底表面509、511上的顶触点508和底触点510的内部通路512。芯片502包括设在芯片后端面504上的接合片516。接合片如图所示地由诸如线接合518等电互连到外壳元件506上的顶触点508。其它导电互连方法包括引脚接合。

在一个替换实施例中，如在图21的嵌入物中所示的，芯片502与框架506之间的互连可通过还包括介电层532的盖530的图案化金属层来提供，其中芯片通过例如焊球531或导电黏胶或是构成从芯片前表面503上的触点528到盖的触点529的导电互连的机械顺应结构接合到盖530，这些只是其中一些可能的方法。提供管芯粘合514来将芯片的后表面粘合到外壳元件506。在一个情形中，盖530的引脚534通过诸如接合工具等被变形地接合到外壳元件506的顶触点508，其中接合工具将引脚向下按压以通过设在盖中的接合窗，以将引脚534接合到顶触点508。

现在将参考图22到27来描述根据本发明另一个实施例的组装芯片的方法。参见图22和23，提供了一种柔性的外壳元件或称“芯片承载”610。图22是柔性芯片承载610的平面图，该图是面朝芯片承载610的金属层612。图23是横截面图。柔性芯片承载610通常被设为诸如以上参考图4所描述的伸长的柔性胶带的单元。芯片承载610包括上部613，用于放置在芯片622的前端面632(图24)附近，以及下部615，用于放置在芯片的后端面634(图24)附近。

与以上参考图8A-B所描述的实施例相类似，芯片承载610旨在沿折叠线617折叠，折叠线617将上部613与下部615分开。金属层612包括用于连接到芯片622的多个接合片614，用于诸如与电路板等外部连接的多个下端子616、以及延伸到接合片与下端子之间的多根迹线618。金属层包括地平面608为佳，地平面608延伸以尽可能多地覆盖介电层611的面积，以提供对射频能量的电磁屏蔽，同时保持与金属层612的接合片614、端子616和迹线618的分离。

参见图24，金属层612包括开口620，其大小被设计成使芯片在被安装到芯片承载610之后芯片的活动区域628仍被曝露，并与之对齐。

芯片622的前端面632上设有活动区域628。尤佳的是，该活动区域包括一个或一组器件，它(们)接收电磁信号能量：例如，无需来自芯片承载610外的空间的导线通过自由空间或其它介质的光波长信号能量，和/或向该空间发送电磁能量。尤佳的是，该器件包括诸如电荷耦合器件(CCD)阵列等图像信号换能器。或者，该器件包括诸如液晶显示器阵列或薄膜晶体管(TFT)阵列等图像信号输出器件，或是诸如发光二极管(“LED”)或半导体激光器等非成像信号输出器件。在又一个实施例中，该器件的操作可由入射到活动区域628上的能量来改变。例如，活动区域628可包括可在紫外光照射时被擦除的可擦除可编程只读存储器(UV-EPROM)。在又一个示例中，活动区域可包括在施加了诸如激光等具有充分狭窄的波束点和充分的能量的光线时可熔融的一个或多个熔丝。

在图24中所示的实施例中，芯片622通过倒装芯片粘合技术被安装到芯片承载610。根据该技术，设在芯片622的前端面632上的触点624被接合到芯片承载的接合片614。存在制作此类接合的各种方法。尤佳的是，首先在通常用铝形成的触点624上形成金钉头凸点(未示出)，而芯片622仍以晶片形式粘合到其它芯片622。然后向钉头凸点或接合片614涂敷导电黏胶626，然后触点624被黏附地接合到接合片614。此初步接合过程接下来通常是后续的固化，后续固化可在室温，或较佳地在高于室温的中等低温执行。或者，根据其它公知的方法，包含低共熔组分、锡或焊锡与锡的组合的焊球被形成在芯片622的触点624上，而芯片622仍被粘合在晶片上。此后，芯片被切开，并且通过加热芯片622以使焊球在相对较低的温度下软化、然后将芯片622与芯片承载610对齐和接触，从而来将个体的芯片622接合到芯片承载610。

此后，如图25中所示，提供一模塑630。模塑630的目的在于支持芯片622和为芯片缓冲由于芯片的CTE与芯片承载将与之粘合的电路板的CTE之间的失配而产生的应力。尽管当组装过程完成时，芯片无需被气密地密封，但是模塑提供对抗到达活动区域628(图24)的污染的至少一定的保护尤佳。在图25中所示的实施例中，模塑包括设在芯片的外围边缘636附近的侧部638，并且还包括设在芯片的后端面634之后的后部640。或者，模塑可被提供为仅侧部638被设在芯片的四个外围边缘附近、而使芯片的后端面634不被模塑覆盖的“画框”元件。

存在提供具有合适特性的模塑的各种方法。模塑由顺应性材料构成为佳，该顺应性材料允许芯片相对于组装芯片所连接的电路板的不同的膨胀。在一个实施例中，模塑独立于将芯片粘合到芯片承载的过程来形成，并在芯片被安装到芯片承载之后将其放置在芯片的后端面上。在另一个实施例中，在芯片被安装到芯片承载之后，从一块封装材料塑出该模塑。

在提供了模塑之后，在如图26中所示的另一处理步骤中，绕模塑折叠柔性芯片承载610，以使芯片承载的下部615此时在芯片622的后端面634之下，以提供封装芯片645。在芯片承载610被如此折叠的情况下，金属层的下部615的下端子616此时被曝露以供与诸如电路板650等其它元件进行外部连接。下端子616然后通过例如导电黏胶652或焊锡等接合到电路板650的端子654，以形成包括安装到电路板650的组装芯片645的组件660。

当芯片622的活动区域628包括诸如话筒、扩音器或压电器件等声学换能器时，活动区域上的金属层中的开口620保留不被覆盖以允许去往和/或来自芯片的声学能量的传送为佳。由此，组装芯片或是包括该组装芯片的组件可投入使用而无需芯片的活动区域628上特定的附加封装。

如图27中所示，当活动区域包括图像信号换能器或其它电磁信号换能器，或是其它具有对微粒污染敏感的元件的器件时，提供一覆盖件665作为包括该芯片622的外壳655的元件。芯片承载610的聚酰亚胺层611具有黏性。由此，覆盖件665无需单独的黏胶就可黏附于聚酰亚胺层611。但是，如有需要，在将覆盖件665放置在聚酰亚胺层611上之前可涂敷黏胶以便能更好地黏附。覆盖件665对于图像信号换能器或其它器件的工作所关注的频率或波长的能量基本透明。覆盖件665的材料是根据需要通过的能量的频谱范围来选择的。因此，例如在要通过的图像信号的波长在电磁波频谱的可见范围内时，覆盖件可以是对这些可见波长基本透明的玻璃或石英。另一方面，当图像信号的波长在频谱的红外部分中时，覆盖件可用诸如锗等对所关注的红外波长基本透明的其它材料来提供。当如在UV-EPROM的示例中那样，所要通过的能量在紫外范围内时，覆盖件可用对所关注的紫外波长透明的硅石构造。

覆盖件无需仅仅通过电磁能量。覆盖件可改为通过成形或其它方法来形成，以起到镜头、全息图、波长选择性滤波器或其它光学活动元件的作用，以便于将能量聚焦到芯片的活动区域上，将芯片所输出的能量聚焦到放在组装芯片655附近的外部器件(未示出)上，或者来影响电磁能量。覆盖件可选地设有诸如抗反射涂层和抗刮擦涂层等一或多层附加涂层。

芯片622与芯片承载的触点614(图24)之间的接合允许这些元件之间的某种移动为佳。覆盖件665与介电层611之间的接合也允许这些元件(图27)之间的某种移动为佳。这两个特征之一或其两者、以及介电层611的特征所允许的任何其它移动允许覆盖件665与芯片622之间充分的移动以补偿芯片与覆盖件不同的热膨胀。

图28示出组装芯片775的一个替换实施例，其中在聚酰亚胺层710面朝芯片的内侧763上设有覆盖件765。这种布置在需要组装芯片775具有很低的侧面时是合乎需要的。在该实施例中，覆盖件由黏胶767接合到聚酰亚胺层710的内侧。在该实施例中，覆盖件被接合到芯片承载，接着将芯片622的接合片724接合到芯片承载的触点714。

图29示出低侧面外壳785的又一个实施例，其中覆盖件765被接合到芯片承载810的内侧。与先前所描述的实施例不同，芯片722的接合片724被线接合到金属层下部715中的触点716。该实施例与前述实施例的不同之处还在于其制作，其中芯片722由诸如黏胶(未示出)等接合到金属层的下部715，并且覆盖件765被接合到芯片承载的上部713。然后折叠芯片承载，并将覆盖件765与芯片722的活动区域728对齐，此后形成从芯片722的外围边缘向外延伸的模塑730。模塑可通过在芯片承载的上部和下部之间注入一块封装材料、然后对其进行固化来形成。与诸如电路板等外部元件的连接是通过下端子716进行的，如以上参考图8A-B所示出和描述的。上端子可用来将诸如其它电子器件等附加器件安装到组件。或者，与外部电路板的连接通过上端子714进行，在此情形中，安装到上端子714的电路板(未示出)可选地具有大小与芯片承载810中的开口720相配并与之对齐的开口，以便于去往和/或来自芯片的能量的传送。在此配置中，外壳衬底的弯曲，诸如折叠处的弯曲进一步机械地将芯片722与覆盖件765解耦合。

图30示出低侧面组装芯片795的一个实施例，该组装芯片795适用于接收从芯片承载810的金属层812中的开口820上方的空间到来的X射线或伽马射线图像信号。在此实施例中，芯片承载的聚酰亚胺层811覆盖金属层中的开口820。聚酰亚胺对频谱的X射线范围中的波长透明，由此聚酰亚胺层811起到上述其它实施例中覆盖件的功能，作为一种保护芯片722的活动区域不受微粒或化学物质污染的方法。通常，芯片722对于频谱的红外或紫外范围中的可见和/或近可见波长中的成像信号响应最为灵敏。为此，其中安装芯片的外壳也需要是光学不透明的，由此来自外壳之外的光学波长的光被阻止发射到芯片上。聚酰亚胺层也实现此功能。安装在很靠近芯片722处的是设在材料的支持层885上的光闪烁器材料，它对所关注的X射线波长透明。尤佳的是，光闪烁元件以诸如以上参考图28所描述的方式由黏胶(未示出)安装到芯片承载的金属层812。光闪烁器材料适用于在X射线辐射撞击到光闪烁器材料上时发射具有芯片722的工作所关注波长的光线。进而，芯片722拾取光闪烁器元件875的光学波长发射作为表示X射线成像信号的信号。

图30中所示的实施例的另一个特征是芯片承载810的延伸部分890，它延伸到芯片722的外围边缘836之外，并延伸到模塑的外边缘838之外。延伸部分包括曝露在介电层的内侧891处的面朝芯片722的一个或多个端子892。可通过端子892与组装芯片进行外部连接。可通过电缆894的导体或与之接合(诸如由导电黏胶或焊锡接合)的其它信号承载来进行与端子892的这种外部连接。这将电缆末端放在组装芯片795的纵向范围内，由此使组件的高度最小化。或者，芯片承载的延伸部分890包括伸长的绝缘尾部导体，它从金属层以及可选地由芯片承载890的聚酰亚胺层形成，该尾部适用于传送去往和/或来自芯片722的信号。

图31示出以上参考图30所描述的实施例的变形。在此实施例中，芯片承载900的金属层仅有设在芯片822的活动区域828附近的上部913而没有下部，如以上参考图30所描述的。延伸部分990从金属层的上部913延伸以允许与组装芯片的外部连接，从而消除了绕模塑938折叠金属层的下部以使其在芯片822的后表面834之下的需要。上部包括端子992，用于从芯片承载面朝芯片822的内侧的连接。对于医学、牙科和兽医应用，模塑938和/或其它模塑材料(未示出)作为生物兼容面塑被提供，既用于防护材料与病人接触(诸如当组装芯片被用于接收牙科X射线信号时)，又用作在此类用途中或是通过用来对组装芯片进行消毒的液体对抗芯片822的污染的屏障。

如前述实施例中所描述的芯片与芯片承载之间的特定连接纯粹是示例性的，宾客通过任何合适的手段来实现。

尽管参考特定实施例描述了本发明，但是应当理解，这些实施例纯粹是说明了本发明的原理和应用。因此应当理解，可对示例性实施例进行许多修改，并且可发明其它配置而不会偏离如所附权利要求书中所定义的本发明的精神和范围。

工业实用性的声明

本发明适用于例如集成电路和其它微电子和微型机械结构等芯片的组装。

Claims (50)

1.一种组装芯片，包括：

具有前端面以及与所述前端面相对的后端面的芯片，所述芯片在所述前端面和后端面的其中之一处包括有一器件，所述器件用作声能和电磁能中的至少一种的换能器，所述芯片还包括曝露在所述前端面和后端面的其中之一处的多个接合片；以及

包括介电元件和设在所述介电元件上的金属层的外壳元件，所述外壳元件具有面朝所述芯片的内表面和面朝远离所述芯片方向的外表面，所述金属层包括曝露在所述内表面和所述外表面中至少一个处的多个触点，所述触点导电地连接到所述接合片，所述金属层还包括第一开口，用于声能和电磁能中所述的至少一种朝去往所述器件和来自所述器件中的至少一个的方向通过。

2.如权利要求1所述的组装芯片，其特征在于，所述外壳元件是柔性的，所述柔性外壳元件包括柔性介电元件。

3.如权利要求2所述的组装芯片，其特征在于，所述柔性介电元件包括与所述第一开口对齐的第二开口。

4.如权利要求1所述的组装芯片，其特征在于，所述换能器具有拾取器功能、扩音器功能和加速计功能中的至少一个。

5.如权利要求4所述的组装芯片，其特征在于，所述声学换能器包括压电器件。

6.如权利要求1所述的组装芯片，其特征在于，所述换能器包括电容器，所述电容器具有第一和第二板，其中所述第一板可由声能而相对于所述第二板进行移动。

7.如权利要求2所述的组装芯片，其特征在于，所述外壳元件包括一单体金属片，所述单体金属片包括所述金属层和单体部分，所述金属层还包括从所述触点延伸的迹线，所述单体部分至少基本包围所述触点和所述迹线。

8.如权利要求2所述的组装芯片，其特征在于，所述接合片曝露在所述前端面处，所述柔性外壳元件被折叠成使所述柔性外壳元件的顶部覆盖所述芯片的所述前端面，并且所述柔性外壳元件的底部在所述后端面之下，其中所述触点包括曝露在所述底部的所述外表面处的底触点，所述柔性外壳元件还包括引脚，所述引脚将所述接合片导电地连接到所述底触点。

9.包括如权利要求8所述的组装芯片的组件，其特征在于，还包括安装到所述底触点的电路板。

10.如权利要求9所述的组件，其特征在于，所述电路板还包括曝露在所述顶部的所述外表面处的顶触点。

11.如权利要求8所述的组装芯片，其特征在于，所述引脚包括线接合。

12.如权利要求11所述的组装芯片，其特征在于，所述金属层包括迹线，所述迹线包括与所述底端子一体的引脚部分。

13.如权利要求8所述的组装芯片，其特征在于，还包括隔片元件，所述隔片元件维持所述顶部与所述底部之间的间隔。

14.如权利要求13所述的组装芯片，其特征在于，所述隔片元件包括接合到所述顶部和所述底部的顺应件。

15.如权利要求14所述的组装芯片，其特征在于，所述顺应件包括在所述芯片的所述后端面之下的部分。

16.如权利要求1所述的组装芯片，其特征在于，所述芯片包括延伸到所述前端面与后端面之间的多个外围边缘，并且所述外壳元件包括延伸到第一所述外围边缘之外的延伸部分，所述延伸部分具有面朝所述芯片的内表面和面朝远离所述芯片方向的外表面，所述延伸部分包括曝露在所述内表面处的至少一个触点，用于允许与所述芯片的导电互连。

17.如权利要求1所述的组装芯片，其特征在于，所述触点曝露在所述外表面处，所述外壳元件具有曝露在所述内表面处的多个焊盘以及延伸到所述焊盘与所述触点之间的迹线，所述组装芯片还包括延伸到所述接合片与所述焊盘之间的导电互连。

18.如权利要求17所述的组装芯片，其特征在于，所述组装芯片还包括基本包围所述芯片的金属罐，所述金属罐被接合到所述外壳元件，以使所述金属层与所述金属罐形成临近所述芯片的所述前端面和所述后端面之一的空腔，所述金属层与所述金属罐一起起到所关注频率的电磁屏蔽的作用。

19.如权利要求17所述的组装芯片，其特征在于，所述芯片具有延伸到所述前端面与所述后端面之间的外围边缘，所述组装芯片还包括包围所述芯片的所述外围边缘的框架，所述框架具有接合到所述外壳元件的所述内表面的底表面，所述组装芯片还包括覆盖在所述芯片上的金属盖，所述金属盖被接合到所述框架的顶表面，以使所述框架与所述金属盖包围出临近所述前端面和所述后端面之一的空腔。

20.一种组装芯片，包括：

芯片，具有前端面和与所述前端面相对的后端面，曝露在所述前端面和后端面中的至少一个处的声学换能器，以及曝露在所述前端面和所述后端面中的至少一个处的多个接合片；

具有与所述接合片对齐的多个通孔的外壳元件，所述外壳元件被安装成覆盖所述芯片的所述前端面和后端面之一，以界定所述声学换能器与所述外壳元件之间的空腔，而保持所述前端面和后端面之另一被曝露，以便于去往或来自所述声学换能器的声能在垂直于所述前端面的方向上通过；以及

至少部分地通过所述通孔延伸的多个导电互连。

21.包括如权利要求22所述的组装芯片的组件，其特征在于，还包括具有多个端子的电路板，所述导电互连被导电地接合到所述端子，以使所述前端面和后端面中所述曝露的一个面朝远离所述电路板方向，以允许去往和来自所述声学换能器的所述声能通过。

22.如权利要求1所述的组装芯片，其特征在于，所述器件的操作可由所述电磁能改变。

23.如权利要求22所述的组装芯片，其特征在于，所述器件包括紫外光可擦除可编程只读存储器(UV-EPROM)，所述UV-EPROM可由所述电磁能擦除。

24.如权利要求22所述的组装芯片，其特征在于，所述器件包括可由所述电磁能永久改变的可熔融元件。

25.如权利要求1所述的组装芯片，其特征在于，还包括与所述第一开口对齐的覆盖件，所述覆盖件被安装到所述内表面和所述外表面中的至少一个，所述覆盖件对所述电磁能基本透明。

26.如权利要求25所述的组装芯片，其特征在于，所述覆盖件包括抗反射件、抗刮擦件和镜头中的至少一个。

27.如权利要求25所述的组装芯片，其特征在于，所述金属层在所述外壳元件的所述内表面处被曝露，并且所述覆盖件被安装到所述金属层。

28.如权利要求1所述的组装芯片，其特征在于，所述器件包括第一光敏元件阵列，所述组装芯片还包括与所述第一开口对齐的光闪烁器元件，由此所述第一阵列可用于接收第一信号，所述第一信号表示入射到所述光闪烁器元件上的第二信号。

29.如权利要求28所述的组装芯片，其特征在于，所述光闪烁器元件被设在所述外壳元件的所述内表面与所述芯片之间。

30.如权利要求28所述的组装芯片，其特征在于，所述第二信号包括X射线波长。

31.如权利要求30所述的组装芯片，其特征在于，所述介电元件至少基本覆盖所述第一开口，所述介电元件对所述X射线波长基本透明，并且对光学波长基本不透明。

32.一种组装芯片，包括：

具有前端面和与所述前端面相对的后端面的芯片，所述芯片在所述前端面和所述后端面之一处包括一器件，所述器件用作声能的换能器，所述芯片包括曝露在所述前端面和后端面之一处的多个接合片；以及

具有介电元件和设在所述介电元件之上的金属层的外壳元件，所述金属层包括导电地连接到所述接合片的多个触点，所述外壳元件还包括与所述器件配准的凹槽，所述芯片和所述凹槽形成临近所述器件的封闭空腔。

33.如权利要求32所述的组装芯片，其特征在于，所述外壳元件包括面朝所述芯片的内表面、面朝远离所述芯片方向的外表面，设在所述内表面处的多个内通路端子、设在所述外表面处的多个外通路端子、以及将所述内通路端子与所述外通路端子互连的通路，所述金属层还包括延伸到所述触点与所述内通路端子之间的迹线，所述组装芯片还包括将所述接合片导电地连接到所述触点的线接合。

34.如权利要求33所述的组装芯片，其特征在于，所述介电元件基本由陶瓷材料构成。

35.如权利要求33所述的组装芯片，其特征在于，所述介电元件具有层叠结构。

36.一种组装芯片，包括：

具有前端面和与所述前端面相对的后端面的芯片，所述芯片在所述前端面和所述后端面之一处包括一器件，所述器件可用作声能的换能器，所述芯片包括曝露在所述前端面和所述后端面之一处的多个接合片；以及

包括一通孔的外壳元件，所述外壳元件包括介电元件和金属层，所述金属层包括设在所述介电元件上的多个触点，所述外壳元件还包括于所述通孔对齐的凹槽，和覆盖所述凹槽的盖，所述芯片的所述前端面和后端面之一者在所述凹槽内被安装到所述外壳元件，以使所述芯片与所述通孔对齐，从而允许去往和来自所述器件以及所述外壳元件外的空间的声能通过，所述凹槽和所述盖构成临近所述芯片的所述前端面和所述后端面之另一者的封闭空腔。

37.一种组装芯片，包括：

具有声学换能器的芯片，所述芯片包括多个接合片；

包括介电元件和设在所述介电元件上的金属层的外壳元件，所述金属层具有接触所述介电元件的第一表面、以及面朝远离所述介电元件方向的第二表面，所述金属层包括曝露在所述第一和第二表面之一处的多个芯片触点，所述芯片触点导电地连接到所述接合片，所述外壳元件还包括导电地连接到所述芯片触点的多个互连，所述互连曝露在所述第一和第二表面处，所述外壳元件还包括与所述声学换能器对齐的第一开口，用于去往和来自所述声学换能器的声能通过；以及

互连元件，具有顶表面和与所述顶表面对齐的底表面，以及设在所述顶表面于所述底表面之间的凹槽，曝露在所述顶表面处的多个顶触点，曝露在所述底表面处的多个底触点，以及将所述顶触点互连到所述底触点的导电特征，其中所述顶触点被导电地接合到所述外壳元件的所述互连。

38.如权利要求37所述的组装芯片，其特征在于，所述互连元件包括一叠介电层，其中所述导电特征包括设在所述介电层中的导电元件。

39.如权利要求37所述的组装芯片，其特征在于，所述介电层基本由陶瓷材料构成。

40.如权利要求37所述的组装芯片，其特征在于，所述介电层基本由增强型玻璃纤维构成。

41.一种包括如权利要求37所述的组装芯片的组件，其特征在于，所述外壳元件还包括曝露在所述第一和第二表面中在所述外壳元件与所述芯片触点相对一侧的一个表面上的外触点，所述组件还包括具有导电地安装到所述外触点的端子的电路板，所述电路板还包括与所述外壳元件中的所述开口对齐的开口，以允许通过所述电路板去往或来自所述声学换能器的声能通过。

42.一种包括如权利要求37所述的组装芯片的组件，其特征在于，还包括具有导电地安装到所述互连元件的所述底触点的端子的电路板，以使所述外壳元件的所述第一开口面朝远离所述电路板的方向以允许通过所述第一开口去往或来自所述声学换能器的声能通过。

43.如权利要求42所述的组件，其特征在于，所述电路板的所述底触点由可熔融导电材料、导电钉头凸点和各向异性导电膜中的至少一个安装到所述互连元件。

44.一种组装芯片，包括：

芯片，具有前端面和与所述前端面相对的后端面，以及在所述前端面和所述后端面之一处的器件，所述器件用作声能和电磁能中的至少一个的换能器，所述芯片包括曝露在所述前端面和后端面之一处的多个接合片；以及

具有介电元件和设在所述介电元件上的金属层的外壳元件，所述外壳元件具有面朝所述芯片的内表面和面朝远离所述芯片方向的外表面，所述金属层包括曝露在所述内表面和外表面中的至少一个处的多个触点，所述触点导电地连接到所述接合片，所述外壳元件被与所述芯片隔开，以界定所述换能器与所述外壳元件之间的空腔。

45.如权利要求44所述的组装芯片，其特征在于，所述空腔是封闭的。

46.一种包括如权利要求44所述的组装芯片的组件，其特征在于，还包括具有导电地安装到所述外壳元件的所述触点的端子的电路板。

47.一种制作组装芯片的方法，包括：

提供具有前端面和后端面的芯片，所述芯片包括设在所述前端面和所述后端面至少之一处的一器件，所述器件可用作声能和电磁能中的至少一个的换能器，所述芯片还包括曝露在所述前端面和所述后端面之一处的多个接合片；

提供包括介电元件和含多个触点的金属层的外壳元件，所述外壳元件还包括第一开口；

将所述芯片安装到所述外壳元件以使所述第一开口与所述器件对齐；以及

将所述接合片接合到所述触点。

48.如权利要求47所述的制作组装芯片的方法，其特征在于，所述器件包括图像换能器，所述方法还包括将光闪烁器元件与所述第一开口对齐，并将所述对齐的光闪烁器元件安装到所述外壳元件。

49.如权利要求47所述的制作组装芯片的方法，其特征在于，所述光闪烁器元件包括安装到所述外壳元件的承载层。

50.如权利要求49所述的制作组装芯片的方法，其特征在于，所述外壳元件具有面朝所述芯片的所述前端面的内表面，并且所述光闪烁器元件被安装到所述内表面。

Images