太陽能供電的IC芯片制造技術

公開了一種太陽能供電的IC芯片。自供電集成電路(IC)封裝包括襯底和集成電路(IC)芯片。所述IC芯片被安裝在所述襯底的表面。電互連器將所述IC芯片耦合于所述襯底。提供了具有相對第一主表面和第二主表面的太陽能電池。所述太陽能電池的所述第一主表面的至少一部分被配置成從外部源接收光。所述太陽能電池將接收的光的能量轉換成電能。所述太陽能電池被放置在所述IC上并且通過所述襯底電連接到所述襯底以給所述IC提供生成的電能。透明的模制化合物密封所述襯底的表面、所述IC、所述電互連器以及所述太陽能電池。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】公開了一種太陽能供電的IC芯片。自供電集成電路(IC)封裝包括襯底和集成電路(IC)芯片。所述IC芯片被安裝在所述襯底的表面。電互連器將所述IC芯片耦合于所述襯底。提供了具有相對第一主表面和第二主表面的太陽能電池。所述太陽能電池的所述第一主表面的至少一部分被配置成從外部源接收光。所述太陽能電池將接收的光的能量轉換成電能。所述太陽能電池被放置在所述IC上并且通過所述襯底電連接到所述襯底以給所述IC提供生成的電能。透明的模制化合物密封所述襯底的表面、所述IC、所述電互連器以及所述太陽能電池。【專利說明】太陽能供電的IC芯片
本專利技術涉及集成電路封裝和制作使用集成太陽能電池自供電的集成電路封裝的方法。
技術介紹
隨著晶片技術的進步，集成電路(IC)芯片的尺寸和供電需求被降低。例如，球柵陣列(BGA)封裝被廣泛應用于移動設備，因為它們是非常小的并且具有低供電需求。然而，提供給IC芯片的供電傳統上來自于外部電源，例如電池。因此，IC芯片的放置必須始終仔細考慮，以便IC芯片可以被充分訪問，以用于耦合于外部電源。這使得IC芯片在例如衣服、鞋子、腳踏車、人體等等方面的嵌入很困難。同時，太陽能電池的效率不斷改進。特別地，在優化條件下，所需要長生供電的太陽能電池的光接收表面面積減小了。已發現，與IC芯片的大小在相同量級的太陽能電池的尺寸可以足夠具有效，以滿足這種IC芯片在低供電環境下的供電需求。因此希望提供具有集成的太陽能電池的IC芯片封裝來降低或消除IC芯片依賴于外部電源的需要。【專利附圖】【附圖說明】本專利技術通過舉例的方式說明并沒具有被附圖所限制，在附圖中類似的參考符號表示相同的元素。附圖中的元素說明是為了簡便以及清晰，不一定按比例繪制。注意，某些垂直尺寸相對于某些水平尺寸被夸張。在附圖中:圖1是根據本專利技術的第一實施例的集成電路封裝的剖面側視圖；圖2是根據本專利技術的第二實施例的集成電路封裝的剖面側視圖；圖3是根據本專利技術的第三實施例的集成電路封裝的剖面側視圖；圖4是太陽能電池晶片和層壓在其上的密封劑的底層平面圖；圖5是圖4的帶具有焊料球的晶片的底層平面圖；圖6是在由此分離單個太陽能電池之前的圖5晶片的底層平面圖；圖7是根據本專利技術的實施例的顯示了將太陽能電池附著于襯底的步驟的剖面側視圖；以及圖8是附著的太陽能電池、IC芯片和圖7的襯底的剖面側視圖，其中帶具有密封了其中部分的模制化合物。【具體實施方式】參照附圖，其中相同的參考符號被用于指定附圖中的相同組件，圖1中所示的是根據本專利技術的自供電集成電路封裝10的第一實施例。自供電封裝10包括具有相對第一主表面和第二主表面12a、12b的襯底12。襯底12優選地由基于聚合物的材料，例如玻璃纖維、聚酰亞胺等等形成，雖然其它類型的材料也可以被使用。以銅跡線等等形式的多個電導體(未顯不)優選地形成于襯底12的第一和/或第二主表面12a、12b上。然而，電導體也可以被嵌入或部分嵌入到襯底12中。襯底12也可以被涂覆有保護層(未顯示)，例如聚合物漆狀層，其可以被用于給電導體提供永久的保護涂層。襯底12優選地是BGA、載帶BGA (TBGA)、模制陣列處理陣列(mold arrayprocess-BGA) (MAPBGA)、塑料BGA(PBGA)類型等等。因此，多個焊料球14可以位于襯底12的第二主表面12b上，以提供用于封裝10和印刷電路板(PCB)或其它器件(未顯示)之間的電信號的路徑，其中封裝10通過焊料球14電耦合于所述其它器件。IC芯片16被安裝在襯底12與焊料球14陣列相對的第一主表面12a上。IC芯片優選地由半導體管芯形成，所述半導體管芯由半導體材料或材料的組合(例如砷化鎵、硅鍺、絕緣體上硅(SOI)、硅、單晶硅等等、以及上面的組合)制成。IC芯片16可能包括各種類型的電路，正如本領域已知的，例如芯片上系統(SOC)、微處理器或微控制器、或專用集成電路(ASIC)。因此，本專利技術并不現定于IC芯片16的類型。IC芯片16包括第一主表面16a和相對的第二主表面16b。在圖1中所不的配置中，IC芯片16的第二主表面16b被附著于襯底12的第一主表面12a。附著優選地由環氧樹脂或類似的粘合劑制成，雖然其它附著方法，例如焊接安裝、熔融、機械或其它緊固件等等也可以被使用。至少一個,并且優選多個電互連器18被提供，以將IC芯片16電I禹合于襯底12的第一主表面12a上的電導體。電互連器18優選地以金線的形式，經由引線接合處理而附著于襯底12的相應第一主表面12a、16a和IC芯片16。其它類似的導電材料或技術可以用于引線。然而，其它電互連器18也可以被使用，例如焊料球、導電焊盤，晶片通孔等等，這些可以存在于IC芯片16的第二主表面16b，并且可以允許將IC芯片物理安裝在襯底12上，以用作電連接。太陽能電池20也被提供作為封裝10的一部分。太陽能電池20優選地包括相對的第一主表面和第二主表面20a、20b。太陽能電池20的第一主表面20a的至少一部分被配置成接收從外部光源22發射的光，其中外部光源可以例如是太陽、人造燈等等。正如通常已知的，太陽能電池20被配置成將接收的光的能量轉換成電能，所述電能被傳送，在這種情況下是被直接或經由襯底12，給IC芯片16。太陽能電池20被布置成使得太陽能電池20的第二主表面20b面向IC芯片16的第一主表面16a布置。所述的太陽能電池20可以是傳統的，并且由單晶硅、多晶硅或無定形硅、或適當摻雜以進行具有效光吸收和后續分離以及電荷載流子導電的其它類似半導體材料或材料組合形成。陽能電池20還可能包括表面導電跡線、防反射涂層、金屬接觸焊盤以及傳統上已知的其它功能部件。在圖1中所示的第一實施例中，太陽能電池20被安裝在襯底12的第一主表面12a，其中焊料球24被放置在太陽能電池20的第二主表面20b上。焊料球24被連接到太陽能電池20的第二主表面20b上的焊料焊盤26 (即，“后”側接觸)，其形成了用于從太陽能電池20供給所生成的電能的電接觸。因此，在第一實施例中，太陽能電池20到襯底12的物理安裝和電連接通過焊料球24發生。雖然在圖1中未顯示，但是間隔物可以位于IC芯片16的第一主表面16a和太陽能電池20b的第二主表面之間，以防止太陽能電池16(或襯底12)彎曲或翹曲，使得太陽能電池將接觸并可能損壞接合線18。在圖1中所示的第一實施例中，利用密封劑28來層壓至少太陽能電池20的第一主表面20a的光接收部分，其中密封劑至少對所接收的光波長是透明的(透射的)。例如，密封劑28可以是透明(clear)的聚合物，例如乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)等等。密封劑28優選地包括層壓的玻璃。密封劑28保護太陽能電池20的第一主表面20a免受損害，其中該損害可能損害了太陽能電池20的光接收部分。雖然密封劑28被描述為層壓的，但是也可以使用涂覆保護性聚合物或其它合適的材料，例如旋涂玻璃(SOG)、沉積等等的其它已知技術。正如傳統上已知的，封裝10還包括模制化合物30，所述模制化合物30放置在襯底12的第一主表面12a上并且密封IC芯片16和電互連器18。模制化合物30可以由陶瓷材料、聚合材料等等制成。模制化合物30還密封放置在襯底12上的太陽能電池20的至本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種自供電集成電路IC封裝，包括：襯底，所述襯底具有相對的第一主表面和第二主表面；集成電路IC芯片，所述集成電路IC芯片具有相對的第一主表面和第二主表面，所述IC芯片的所述第二主表面被安裝在所述襯底的所述第一主表面上；至少一個第一電互連器，所述至少一個第一電互連器將所述IC芯片耦合于所述襯底；太陽能電池，所述太陽能電池具有相對的第一主表面和第二主表面的，所述太陽能電池的所述第一主表面的至少一部分被配置成從外部源接收光，所述太陽能電池被配置成將所接收的光的能量轉換成電能，所述太陽能電池被電連接到所述IC芯片，以向其提供所生成的電能；以及模制化合物，所述模制化合物被放置在所述襯底的所述第一主表面上，并且密封所述IC芯片、所述至少一個第一電互連器以及至少一部分所述太陽能電池。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：劉德明，盧威耀，羅文耀，熊正德，
申請(專利權)人：飛思卡爾半導體公司，
類型：發明
國別省市：美國;US