半导体输入控制装置的制作方法

专利名称：半导体输入控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体输入控制装置、微型机电系统(MEMS)、传感器，更具体 地涉及多种应用的一维(1D) 、 二维(2D)和三维(3D)力传感器，尤其涉及消费 品和其它应用中的鼠标和微型操纵杆。
背景
基于柔性隔膜上带应力敏感器件的微切削加工硅片的3D力传感器是已知的。 现有技术使用带粘结于金属弹性件的应力敏感器件的硅片，所述金属弹性件具有用 来施加外力的金属杆或金属销。这些力传感器的封装一般是复杂、大型和昂贵的。
然而，需要一种三维输入力控制装置，它是低成本、小型、可靠、稳定的， 它提供X、 Y、 Z敏感性之间选定的比率、低横轴灵敏度、用CMOS的集成工艺、縮 放、对施加外力的简单解决方案、所施加的力和挠曲的可选择整合以及大量应用场 合下的制造性。其实例是消费者市场和应用，例如蜂窝电话、便携式游戏机、数字 照相机等将用户触觉力输入作为用户界面的一部分的装置。
发明概述
披露了适于例如蜂窝电话、便携式游戏装置和其它手持电子装置的大量应用 场合的低成本力输入控制装置。
该装置包括力传感器晶片，它形成在半导体衬底中并包含响应所施加的外力提供电输出信号的力传感器，以及倒装或引线焊接的连接元件；至少一个信号调 节和处理集成电路，它提供来自力传感器的输出信号的调节和处理；封装件，它包 封住力传感器晶片的至少一部分并包括耦合于传感器晶片并用于将外力传至力传 感器晶片的力传递元件；以及按钮，它机械地耦合于封装件的力传递元件以为界面 提供外力。
附图简述


图1是具有不带衬底的倒装型力传感器晶片并具有直接按钮模制物的3D输入 装置的图。
图2是具有不带衬底的倒装型力传感器晶片并具有安装于封装件的力传递元 件的外部按钮的3D力输入控制装置的图。
图3是具有安装在球栅阵列(BGA)衬底上的倒装型力传感器晶片并具有安装 于封装件的力传递元件的外部按钮的3D输入控制装置的图。
图4是具有安装在平栅形阵列(LGA)衬底上的倒装型力传感器晶片并具有安 装于封装件的力传递元件的外部棒形按钮的3D输入控制装置的图。
图5是具有倒装型力传感器晶片和层叠在BGA衬底上的引线焊接的ASIC的3D 输入控制装置的图。
图6是具有倒装型力传感器晶片和层叠在LGA衬底上的引线焊接的ASIC的3D 输入控制装置的图。
图7是具有倒装型力传感器晶片和位于BGA衬底上的一个平面内的引线焊接 的ASIC的3D输入控制装置的图。
图8是具有倒装型力传感器晶片和位于LGA衬底上的一个平面内的引线焊接 的ASIC的3D输入控制装置的图。
图9是具有通过通孔安装在PCB式衬底上的引线焊接力传感器晶片以及位于 同一衬底的一个平面内的引线焊接ASIC的3D输入控制装置的图，该3D输入控制
装置还以机械和电气方式连接于帽式覆块并包含外部接触垫。
图10是与图9装置相似的图，其中衬底和帽之间的内腔由保护性塑性材料填充。
图11是与图10装置相似的图，其中在传感器晶片的表面上具有附加的凝胶团。
8图12是具有与安装在PCB式衬底上的ASIC力传感器晶片形成一体的引线焊 接的3D输入控制装置的图，PCB式衬底也以机械和电气方式连接于帽并用塑性材 料填充，并在传感器晶片的表面上具有附加的凝胶团。
图13是具有安装在陶瓷封装件内并在晶片的表面上具有凝胶团的引线焊接的 力传感器晶片和封装件密封腔的3D输入控制装置的图。
图14是具有通过通孔安装在金属衬底上的引线焊接的力传感器晶片以及引线 焊接于外部导线和帽式覆块ASIC的3D输入控制装置的图。
图15是与图14装置相同的图，其中衬底和帽之间的内腔由保护性塑性材料 填充。
图16是与图15装置相同的图，其中在传感器晶片的表面上具有附加的凝胶团。
图17是具有与通过通孔安装在金属衬底上的ASIC力传感器晶片以及其中填 充有保护性塑性材料的内腔形成一体的引线焊接并在晶片的表面上具有凝胶团并 具有与晶片电气连接的外部输出导线的3D输入控制装置的图。
图18是与图17装置相同的图，图18的装置没有顶部金属帽并具有密封的内腔。
图19是具有通过通孔安装在金属机架上的引线焊接的力传感器晶片以及同样 安装在金属机架上的ASIC以及接合于外部导线并在晶片表面上具有凝胶团并全部 一并模制入塑料封装件的3D输入控制装置的图。
图20是具有通过通孔安装在金属机架上的与ASIC力传感器晶片形成一体并 引线焊接于外部导线并在晶片表面上具有凝胶团并全部一并模制入塑料封装件的 3D输入控制装置的图。
图21是前缘安装和边缘安装在PCB上的3D输入控制装置的图。
图22是边缘安装在PCB上的3D输入控制装置的图，该3D输入控制装置具有 含机械耦合于PCB的槽的封装件并具有安装于封装件的力传递元件的外部按钮。
图23是与图22装置相同的图，其中封装件上的槽的非对称位置用于3D输入 控制装置相对于PCB的较佳非对称定位。
图24是边缘安装在PCB上的3D输入控制装置的图，其中一定轮廓的封装件 从一侧机械耦合于PCB。
图25是具有从一层塑性材料模制而成的封装件的3D输入控制装置的图。
图26是具有从两层塑性材料模制而成的封装件的3D输入控制装置的图。图27是具有从一定硬度梯度的塑性材料模制而成的封装件的3D输入控制装
置的图。
图28是安装在印刷电路板(PCB)上并在封装件和PCB之间具有底层填充材 料的3D输入控制装置。
图29是安装在印刷电路板(PCB)上并从封装件的边缘以粘性材料另行附连 于PCB的3D输入控制装置的图。
图30是安装在印刷电路板(PCB)上并另外通过焊连于PCB的托架附连于PCB 的3D输入控制装置的图。
图31a是在蜂窝电话的机身上具有不同位置的3D输入控制装置的蜂窝电话的图。
图31b是在游戏装置的机身上具有不同位置的3D输入控制装置的游戏装置的图。
较佳实施例的详细说明
本发明的一个目的是为大容量消费者市场——例如蜂窝电话、便携式游戏机、 遥控器、PDA、数字照相机等——提供三维力输入控制装置。
本发明的另一目的是在电子消费型装置中提供不同功能的三维力输入控制的 封装解决方案。
本发明的另一目的是提供一种低成本的三维力输入控制装置。 本发明的另一目的是提供一种小尺寸的三维力输入控制装置。 本发明的另一目的是提供一种可靠性高的三维力输入控制装置。 本发明的另一目的是提供一种稳定性高的三维力输入控制装置。 本发明的另一目的是提供一种可縮放的三维力输入控制装置。 本发明的另一目的是提供一种实现方便地施加外力的方案的三维力输入控制 装置。
本发明的另一目的是提供允许有选择地结合作用力与挠曲的三维力输入控制 装置。
图1一31示出力输入控制装置的各实施例、它们不同的封装选择以及组装和 安装方法。根据本发明的微结构、装置和制造方法的详细说明在下面十二个实施例 中予以体现。
10第一实施例
根据第一实施例的输入装置1的例子示出于图1中。输入装置1包含封装件
25、半导体力传感器晶片IO以及力传递元件21。力传感器晶片具有刚性的力传递 元件15。晶片10的刚性力传递元件15机械耦合于封装件25的力传递元件21。元 件21由一种或多种塑性材料制成。例如，均一材料的一个层、均一材料至少两个 层、具有硬度梯度的非均一塑性材料或其组合可用来制造力传递元件21。这些和 其它的选择将在下文中进一步阐明。输入装置1还具有连接元件12，用来实现与 衬底或用于电子系统中其它类型的板或器件的电气和机械连接。连接元件12可以 是覆盖有倒突起金属化物的焊球、焊料突起或焊点，以适于倒装。连接元件12形 成在力传感器晶片10上。因此，封装件25仅包含一部分力传感器晶片10。传感 器晶片IO包含将作用于自身的力转换成电信号的力传感器。信号调节电子器件也 可集成在力传感器晶片10上。
外力例如通过手指作用于封装件25的力传递部分21。所施加的力通过封装件 25的力传递元件21传至力传感器晶片10的刚性力传递元件15。力传感器晶片10 响应施加的力提供输出信号。该信号可用作电子系统中的输入信号。例如，力传感 器晶片IO的输出信号可用于蜂窝电话的屏幕上的光标位置控制、游戏装置中角色 的移动或动作控制、监视患者、控制运动器材等。力传感器晶片10的输出信号可 载有允许用户界面处的光标或其它对象的2D、 3D或更为复杂的控制的信息。
图2示出根据第一实施例的输入装置1的另一例子。输入装置1含封装件25、 半导体力传感器晶片10和按钮30。力传感器晶片具有位于封装件25内的刚性力 传递元件15。封装件25具有力传递元件21。力传感器晶片IO的刚性力传递元件 15机械耦合于封装件25的力传递元件21。输入装置1还具有连接元件12，以实 现与衬底或用于电子系统中的其它类型的板或器件的电气和机械连接。连接元件 12可以是覆盖有倒突起金属化物的焊球、焊料突起或焊点以适于倒装。连接元件 12形成在力传感器晶片10上。因此，封装件25仅包含一部分力传感器晶片10。
按钮30连接于封装件25。按钮30可由不同材料制成，例如塑料、金属、陶 瓷、玻璃、聚合物、宝石或上述的组合。按钮30可具有不同的形状和元件，例如 凸起、凹进、鞍形、圆柱形、盘形、圆顶形、棒形、半球形、锥形、金字塔形、棱 柱形、环面形、浅坑形、凹槽形、触觉感知特征或其结合。封装件25和按钮30 具有一定轮廓的连接元件26、 28、 32和34，它提供按钮和封装件25之间可靠的 连接。具体地说，力传递元件21和按钮30可耦合在形状为孔、凹腔、沟槽、凹槽、杆、针、轮缘、阶梯、棒、螺纹、齿、钩或上述组合的表面周围。在一种形式的输 入控制装置中，形成在按钮30和力传递元件21中的一定轮廓的连接件具有锁定机
构。 一定轮廓的连接元件26、 28、 32和34还提供力传感器晶片IO对于力和扭矩 过载的保护。根据人体工程学设计按钮30为用户提供最大的方便，即提供最佳的 材料、形状、尺寸、使输入装置工作所需力的范围、硬度、最大变形、触感和颜色。 输入装置1可以是键盘、键垫、控制面板或控制表面区域的一部分。按钮也是可更 换和可互换的。
外力例如通过手指作用于按钮30，随后通过封装件25的力传递元件21和力 传感器晶片10的刚性力传递元件15传至力传感器。力传感器晶片10响应作用力 提供输出信号。该信号用作电子系统中的输入信号。力传感器晶片IO的输出信号 具有多个分量并实现例如光标的2D控制或游戏角色或用户界面处其它对象的3D 控制。
应当理解，可将不同的机械参数——例如力和扭矩——作用于输入控制装置。 在本专利申请中，作用于输入控制装置的所有机械参数被定义为机械信号。
第二实施例
图3和图4示出根据第二实施例的输入装置1的例子。输入装置1具有封装 件25，输入装置1包括衬底14、半导体力传感器晶片10和可选按钮30。具有刚 性力传递元件15的力传感器晶片10位于封装件25中。封装件25具有力传递元件 21，它机械地耦合于力传感器晶片10的刚性力传递元件15。力传感器晶片10通 过连接元件12倒装地安装在衬底14上，该连接元件12提供力传感器晶片10与衬 底14的电气连接和机械连接。衬底14具有连接元件22，用来实现与电子系统中 使用的另一衬底、板或器件的电气连接和机械连接。较佳地，不管是输入装置1 的组装还是将其安装入电子系统均使用自动倒装法。连接元件12和22可以是覆盖 有适于倒装的倒突起金属化物的焊球、焊料凸起或焊点。图3所示的输入装置1 具有形成球栅阵列(BGA)的一组连接元件22。图4所示的输入装置1具有形成 平栅阵列(LGA)的一组连接元件22。封装件25和按钮30均具有一定轮廓的连 接部分26、 28、 32和34，它们提供按钮和封装件25之间可靠的连接。 一定轮廓 的连接部分26、 28、 32和34的设计保护力传感器晶片10不会受到力和扭矩过载。 根据人体工程学设计按钮30可为用户提供最大的方便。按钮30可以是可互换部件。 输入控制装置1也可以是键盘、键垫、控制面板或控制表面区域的一部分。外力例如通过手指施加于按钮30，并随后通过封装件25的力传递元件21和 力传感器晶片10的力传递元件15传至力传感器晶片10。力传感器晶片10响应作 用力提供输出信号。这种信号用作电子系统中的输入信号。力传感器晶片10的输 出信号具有多个分量，并允许控制不同的功能，例如2D光标控制或游戏对象的3D 控制、滚动和縮放等。当用于光标控制或游戏控制场合时，输入装置l提供微型鼠 标或微型操纵杆功能。
在一些场合下，例如游戏或医疗康复，要求力传递元件相对大的挠曲。在这 类场合使用上述输入力控制装置的挑战是晶片10的刚性力传递元件15的挠曲和封 装件25的力传递元件21的挠曲，并因此按钮30的挠曲可忽略。
解决这个问题的实施例设计示出于根据第二实施例的图4中。按钮30包括弹 性伸縮元件33，它增加了响应作用力移动的范围并提高输入控制的质量。另一优 点是，弹性元件33也增加了设计出基于可变硬度、可靠性和成本的更良好性能的 传感器晶片的微型结构的机会。这种方案的缺陷在于微型操纵杆的高度较大。
图4还示出相比图2和图3不同的按钮30的连接部件的例子。封装件25和 按钮30均具有一定轮廓的连接部分26、 27、 28和29、 31、 32、 34，它们提供按 钮和封装件25之间可靠的连接。在本例中，连接件可在按钮30和封装件25的力 传递元件21之间提供自锁机构。 一定轮廓的连接部分26、 27、 28、 29、 31、 32 和34的设计也提供力传感器晶片10对于力和扭矩过载的保护。按钮30可具有形 状、尺寸等方面不同的设计。
第三实施例
图5和图6示出根据第三实施例的输入装置1的例子。输入装置1具有封装 件25，包括衬底14、力传感器晶片10、 ASIC晶片16和按钮30。封装件具有与传 感器晶片的刚性力传递元件15耦合的力传递元件21。力传感器晶片10借助连接 元件12倒装在ASIC晶片16上，这提供力传感器晶片10与ASIC晶片16的电气 和机械连接。ASIC晶片16机械和电气地连接于衬底14。 ASIC晶片和衬底14的 机械连接可借助粘合剂或其它结构层来提供。ASIC晶片16和衬底14之间的电气 连接是借助引线焊接来实现的。引线20将位于ASIC晶片16上的焊点18连接于 位于衬底14上的焊点13。衬底14具有电气和机械连接于电子系统中使用的另一 衬底、板或器件的连接元件22。用于将力传感器晶片10倒装在ASIC晶片16顶部 的连接元件12以及用于将输入装置1安装于电子系统的连接元件22都可以是覆盖
13有适于倒装的倒突起金属化物的焊球、焊料突起或焊点。图5所示的输入装置1
具有构成球栅阵列(BGA)的一组连接元件22。图6所示的输入装置1具有构成 平栅阵列(LGA)的一组连接元件22。
封装件25和按钮30具有一定轮廓的连接部分26、 28、 32和34，它们象前面 实施例所述那样提供按钮30和封装件25之间可靠的连接。
第四实施例
图7和图8示出根据第四实施例的输入装置1的例子。输入装置1具有封装 件25，包括衬底14、 ASIC晶片16和半导体力传感器晶片10以及按钮30。封装 件25具有耦合于力传感器晶片10的刚性力传递元件15的力传递元件21。力传感 器晶片10借助连接元件12倒装在衬底14上。ASIC晶片16也机械和电气地连接 于衬底14。 ASIC晶片16和衬底14之间的电气连接是借助引线焊接提供的。引线 20将位于ASIC晶片16上的焊点18连接于位于衬底14上的焊点13。衬底14具 有电气和机械连接于电子系统中使用的另一衬底、板或器件的连接元件22。图7 所示的输入装置1具有形成BGA的一组连接元件22。图8所示的输入装置1具有 形成LGA的一组连接元件22。封装件25和按钮30都具有一定轮廓的连接部分 26、 28、 32和34，它们如前面实施例所述那样提供按钮和封装件25之间可靠的连 接。
在第四实施例的一种形式中，ASIC晶片16可倒装在衬底14上。在这种情形 下，ASIC晶片16可具有实现倒装的焊球、焊料突起或金属化物。
第五实施例
图9、 10、 11和12示出根据第五实施例的输入装置1的例子。图9a示出输 入装置的分解图。图9a所示的输入装置l包括晶片安装板37、帽35、含刚性力传 递元件15的力传感器晶片10以及ASIC晶片16。晶片安装板37具有开口 39和焊 点46。晶片安装板37可以是例如印刷电路板。帽35具有导电焊点52和面向晶片 安装板37的连接元件48。导电焊点52和连接元件48通过导体50电气连接。导 体50可以是金属化通孔或业内已知的其它类型的连接。力传感器晶片10和ASIC 晶片16位于由晶片安装板37和帽35界定的体积内。力传感器晶片10的刚性力传 递元件15面向晶片安装板37中的开口 39。力传感器晶片10具有位于面向帽35 侧的焊点41和44。 ASIC晶片16在面向帽35侧具有焊点18。图9b示出组装的输入装置l。封装件25通过晶片安装板37、帽35和力传递 元件21的机械和电气连接形成。板37和帽35之间的机械连接是借助粘合剂、焊 料、烧结玻璃或其它结构材料提供的。在第五实施例的一种形式中，无需将附加材 料沉积在晶片安装板37或帽35就能完成晶片安装板37和帽35之间的机械连接， 例如通过热压或熔接。晶片安装板37和帽35之间的电气连接是通过在晶片安装板 37的焊点46和帽35的连接元件48之间建立电接触而实现的。力传感器晶片10 和ASIC晶片16位于封装件25内。帽35提供力传感晶片10和ASIC晶片16上 的引线20、 40、 42和金属化物41、 44、 18的机械和环境保护。在组装操作后，帽 35和晶片安装板37以及力传感器晶片10形成内腔49。
力传感器晶片10机械和电气地连接于晶片安装板37。电气连接可通过引线焊 接提供力传感器晶片10的焊点44借助引线42连接于晶片安装板37上的焊点 46。力传感器晶片10与晶片安装板37的机械连接是通过连接层38提供的。连接 材料可以是粘合剂或其它结构材料，例如烧结玻璃。连接区或位于力传感器晶片 10的侧壁上，或位于面向开口 39的晶片侧，或者位于这两个区域内。ASIC晶片 16也机械和电气地连接于晶片安装板37。 ASIC晶片与晶片安装板37的机械连接 或者借助粘合剂或者通过其它结构层来提供。ASIC晶片16和晶片安装板37之间 的电气连接是借助引线焊接来提供的。引线20将ASIC焊点18连接于位于晶片安 装板37上的焊点46。在该实施例的一种形式中，ASIC晶片16通过导线40直接 电气连接于力传感器晶片10，所述导线40将ASIC焊点18连接于位于力传感器晶 片10上的焊点41。
封装件25还包括力传递元件21和选择覆盖层27，两者均示出于图9b中。力 传递元件21和覆盖层27连接于晶片安装板37的外表面。力传递元件21也通过开 口 39耦合于力传感器晶片10的刚性力传递元件15。力传递元件21和覆盖层27 都是使用模制工艺形成的。也可使用业内己知的其它技术。导电焊点52可用于将 输入装置1电气和机械连接于电子系统中使用的另一衬底、板或器件。导电焊点 52可以是覆盖有适于倒装的倒突起金属化物的焊球、焊料突起或焊点。
可用如图10所示的材料55填充内腔49。力传感器晶片10具有焊点的一侧也 可通过填充材料以外的材料予以保护。例如，图11示出通过凝胶团60予以保护的 力传感器晶片10。
调节和处理力传感器的信号所需的电子电路可集成在力传感器晶片10上。这 允许省去ASIC晶片。表示在图12中的根据第五实施例的输入装置1的形式不包含独立的ASIC晶片。 第六实施例
图13示出根据第六实施例的输入装置1的例子。图13所示的输入装置1的 封装件25包括本体59。封装件25的本体59具有带开口39的底部65、侧壁67、 焊点66和外部连接元件70。封装件25的侧壁67和底部65构成腔71。外部连接 元件70位于侧壁67的顶部上。焊点66位于本体65的底部上。它们借助导体68 电气连接于外部连接元件70。导体68可埋入封装件25的本体59。导体68可以是 经布图的金属层、金属化通孔或业内已知的其它类型连接。力传感器晶片10位于 封装件52内。力传感器晶片10具有刚性力传递元件15和焊点61、 64。晶片10 的刚性力传递元件15位于力传感器晶片10面向封装件本体部分59中的开口 39 的一侧上。焊点61、 64位于力传感器晶片IO与开口 39相对的一侧上。
图13c还示出力传递元件21和覆盖层27，它们连接于封装件本体59的底部 65的外侧。如图13c所示，力传递元件21可具有一定轮廓的结构26、 28，用来与 按钮相连。
力传感器晶片10机械和电气地连接于封装件本体59的下部65。可通过引线 焊接提供电气连接力传感器晶片的焊点61、 64借助安62、 63连接于位于封装件 本体59的底部65上的焊点66。力传感器晶片10通过连接层38机械连接于封装 件25的本体59。连接材料或者是粘合剂或者是其它结构材料，例如烧结玻璃。连 接区或位于力传感器晶片10的侧壁上或位于面向开口 39的晶片侧，或者位于这两 个区域内。除此以外，晶片10的刚性力传递元件15耦合于封装件25的力传递元 件21。调节和处理力传感器的信号所需的电子电路可集成在力传感器晶片10上。
如图13b和13c所示，封装件25的腔71用密封材料75填充。密封材料75 提供引线62、 63、位于力传感器晶片10的焊点61、 64的机械和环境保护以及位 于封装件本体59的底部65上的焊点66。至少一部分力传感器晶片10可在密封前 受凝胶团60的保护。密封将在力传感器晶片10中引起不希望的应力。凝胶则使由 密封引起的应力降低。
外部连接元件70可用于输入装置1与电子系统中使用的另一衬底、板或器件 的电气连接和机械连接。
可使用业内已知的适于大量制造的不同方法制造封装件25的本体59。例如， 封装件25可具有塑性模制的本体或陶瓷本体。图13示出的输入装置1的实施例不含独立的ASIC晶片。然而，在第六实施
例的一种形式中，输入装置1包含与力传感器晶片10位于同一封装件25中的ASIC 晶片。ASIC晶片与封装件25的电气连接和机械连接以及它与力传感器晶片10的 电气连接与前面实施例描述的内容相似。
第七实施例
图14、 15、 16、 17和18示出根据第七实施例的输入装置1。图14所示输入 装置l的封装件25包括晶片安装板72、本体74、 一组导电引脚80和盖78。晶片 安装板72、本体74和盖78界定一内腔79。每个引脚80具有位于内腔79中的一 部分66，嵌入在封装件本体74中的一部分，以及一外露部分。晶片安装板72具 有开口 73。
具有刚性力传递元件15的半导体力传感器晶片10以及ASIC晶片16位于封 装件25的内腔79中。力传感器晶片10的刚性力传递元件15面向晶片安装板72 中的开口 73。力传感器晶片10具有位于面向盖78侧的焊点41、 44。 ASIC晶片 16在面向盖78的一侧上具有焊点18。力传感器晶片包含力传感器。力传感器晶片 包含力传感器。力传感器响应作用于力传感器晶片10的力提供输出信号。ASIC 晶片16包含用于调节和处理力传感器的输出信号的至少一部分电子电路。用于调 节和处理力传感器的输出信号的至少一部分的电子电路可集成在力传感器晶片10 中。力传感器晶片10借助连接层76机械连接于晶片安装板72。连接材料可以是 粘合剂或其它结构材料，例如烧结玻璃或焊料。连接区或位于力传感器晶片IO的 侧壁上或位于面向开口 39的晶片侧，或者位于这两个区域内。力传感器晶片10 的焊点44借助引线42连接于引脚80的部分66。 ASIC晶片16或者借助粘合剂或 者通过另一结构层安装在晶片安装板72上。引线焊接提供ASIC晶片16和引脚80 之间的电气连接。引线20将ASIC焊点18连接于位于内腔79中的引脚80的部分 66。在本实施例的另一种形式中，ASIC晶片16也通过引线40直接电气连接于力 传感器晶片10，所述引线40将ASIC焊点18连接于位于力传感器晶片10上的焊 点41。
在将力传感器晶片IO和ASIC晶片16安装在封装件25内和引线焊接后，盖 78连接于封装件25的本体74。连接是通过粘合剂、焊料、烧结玻璃或其它结构材 料提供的。在第七实施例的一种形式中，封装件本体74和盖78之间的机械连接是 通过熔接或热压实现的。
17封装件25还包括力传递元件21和可选的覆盖层27。力传递元件21和覆盖层 27均连接于晶片安装板72的外表面。力传递元件21通过开口 73耦合于力传感器 晶片10的刚性力传递元件15。力传递元件21和覆盖层27都是使用模制工艺形成 的。如图14c所示，力传递元件21具有一定轮廓的结构26、 28以与按钮相连。
如图15所示那样，内腔79可用材料55填充。力传感器晶片10具有焊点的 一侧也可受填充材料以外的材料的保护。例如，图16示出受凝胶湍60保护的力传 感器晶片10。
调节和处理力传感器的信号所需的电子电路可集成在力传感器晶片10上。由 于力传感器晶片IO上具有可用面积，信号调节和处理电子电路的集成不增加传感 器晶片的尺寸和成本，同时允许省去独立的ASIC晶片。结果，输入控制装置的总 尺寸及其成本下降。具有集成在传感器晶片上的信号调节和处理电子电路的输入装 置的一种形式表示在图17中。
在根据图18所示第七实施例的输入控制装置1的一种形式中，用密封材料75 密封内腔。密封材料提供引线62、 63和位于力传感器晶片10上的焊点61、 64的 机械和环境保护。使用密封材料75可省去盖，从而降低成本。
第八实施例
图19和20示出根据第八实施例的输入装置1的例子。图19所示输入装置1 的封装件25包括金属导线机架82、塑性本体90和力传递元件21。塑性本体90 是模制的。金属导线机架82为力传感器晶片10和ASIC 16提供安装表面。力传感 器晶片IO的安装表面具有开口 81。 一部分金属导线机架82位于塑性本体90内， 而导线部分84、 86位于塑性本体90外。导线部分84、 86可用于输入装置1与电 子系统中使用的另一衬底、板或器件的电气连接和机械连接。
具有刚性力传递元件15的半导体力传感器晶片10和ASIC晶片16位于封装 件25的塑料本体90中。力传感器晶片10的刚性力传递元件15面向金属导线机架 82中的开口 81。力传感器晶片10具有位于金属导线机架82相对侧的焊点41、 44。 力传感器晶片10包括力传感器。力传感器响应作用于力传感器晶片10的力提供输 出信号。ASIC晶片16在与金属导线机架82相对侧具有焊点18。 ASIC晶片16包 含用于调节和处理力传感器的输出信号的至少一部分电子电路。用于调节和处理力 传感器的输出信号的至少一部分电子电路可集成在力传感器晶片10中。力传感器 晶片10通过连接层88机械连接于金属导线机架82。力传感器晶片10的焊点44
18通过引线42连接于金属导线机架82的导线。ASIC晶片16安装在金属机架82上。 ASIC晶片16和金属机架82之间的电气连接是通过引线焊接提供的。引线20将 ASIC焊点18连接于金属机架82的若干部分。在本实施例的另一种形式中，ASIC 晶片16也通过引线40直接电气连接于力传感器晶片10，所述引线40将ASIC焊 点18连接于位于力传感器晶片10上的焊点41。
塑性模制是在将力传感器晶片10和ASIC晶片16安装在金属导线机架82并 完成引线焊接后完成的。塑料本体90提供力传感器晶片10、 ASIC晶片16和所有 互连的机械和环境保护。
在第八实施例的一种形式中，力传递元件21可与封装件25的塑料本体90模 制在一起。在该实施例的另一种形式中，可在其它步骤中形成力传递元件21。力 传递元件21通过开口 81耦合于力传感器晶片10的刚性力传递元件15。如图19 和20所示，力传递元件21具有以一定轮廓的结构26、 28以与按钮相连。
如图19和20所示，力传感器晶片IO可进一步通过弹性材料得到保护，例如 凝胶团60。
用于调节和处理力传感器的信号所需的电子电路可集成在力传感器晶片10 上。这允许省去ASIC晶片。根据第八实施例的这种形式的输入装置1表示在图20 中。
第九实施例
图21示出根据本发明一个实施例的将输入控制装置安装在PC板102的三个 方向。输入装置104安装在PC板102的前侧。输入装置106安装在PC板102的 右边缘107，而输入装置108安装在PC板102的左侧109。与输入装置的电气连 接可设置在PC板102的前侧或后侧上。直接地边缘安装在PCB上需要专门的封 装件以提供输入装置106、 108与PC板102的可靠的机械和电气连接。按钮30可 无视安装类型地耦合于输入装置。然而可以理解，可针对每种类型的输入装置安装 104、 106和108调整按钮30的设计，以为用户提供最大的方便。
图22、 23和24示出根据第九实施例的适于边缘安装在PC板上的输入装置1 的各种形式。图22 — 24所示的输入装置111的封装件包括本体114、力传递元件 21和按钮30。图22所示输入装置的本体114具有带导电部分120、狭槽115、腔 117和一组导体116、 118的晶片安装板113。导体116、 118连接于晶片安装板113 的导电部分120。导体116、 118在狭槽115内形成开口。力传感器晶片10位于腔117内。力传感器晶片10具有刚性力传递元件15和连接元件122。力传感器晶片 10安装在晶片安装板113上，而连接元件122连接于晶片安装板113的导电部分 120。封装件的力传递元件21与力传感器晶片10的刚性力传递元件15耦合。封装 件的力传递元件21具有一定轮廓的结构26、 28以与按钮30相连。
封装件111被安装在PC板102的边缘上。电接头110和112位于PC板的相 对侧。边缘PC板被插入到狭槽115中。封装件111和PC板102之间的机械连接 被设置在狭槽115中。封装件111和PC板102之间的电连接被设置在封装件111 的导体116、 118和PC板102的电接头110、 112之间。
图22、 23和24示出不同形式的封装件111。图22所示输入装置1的封装件 111具有位于本体114中央部分的狭槽115。图23所示的输入装置1的封装件111 具有非对称设置的狭槽115。结果，封装件的大部分尺寸主要位于PC板的一侧。 图24所示输入装置1的封装件111具有台阶117而不是狭槽，可将其视为平移至 本体114的边缘的狭槽。如果场合需要，这种方案提供完全平坦的PC板的一个表 面。
第十实施例
之前实施例描述的输入装置可具有不同形式的力传递元件21。 一些形式的力 传递元件21在本实施例中予以描述。
图25示出根据第十实施例的输入装置的一种形式。输入装置1包含封装件25， 该封装件25具有力传递元件21和带刚性力传递元件15的半导体力传感器晶片10。 力传递元件21机械地耦合于力传感器晶片10的刚性力传递元件15。封装件25的 力传递元件21由一层塑性材料构成。这层塑性材料可以是均一层，如图25所示。 或者，这层塑性材料可具有从外部向内部变化的特性，所述外部或者与人的手指、 其它力源接触或者与按钮接触，所述内部与力传感器晶片10的刚性力传递元件15 接触。
图26示出根据第十实施例的另一输入装置1。输入装置1包含具有衬底14 的封装件25。具有刚性力传递元件15的半导体力传感器晶片10和ASIC晶片16 位于封装件25内。封装件25具有力传递元件21，它机械地耦合于力传感器晶片 10的刚性力传递元件15。力传感器晶片10倒装在衬底14上。衬底14具有电气和 机械连接于电子系统中使用的另一衬底、板或器件的连接元件22。图26所示的输 入装置1具有形成球栅阵列(BGA)的一组连接元件22。封装件25由两塑料层124、 126构成。下层124与衬底14接触，完全包封住ASIC晶片16并包含一部分 传感器晶片IO。上塑料层124覆盖至少一部分下层124并包含力传递元件21，所 述力传递元件21提供与力传感器晶片10的刚性力传递元件15的耦合。塑性材料 层124和126具有不同的特性。例如，下层124可以是比上层126更硬的材料。根 据第十实施例的输入装置1的封装件25可利用两层以上的塑性材料。例如，封装 件25的力传递元件21可由若干塑性材料层构成。
图27示出根据第十实施例的输入装置的又一种形式。输入装置1包含封装件 25，它具有力传递元件21、衬底14和带刚性力传递元件15的半导体力传感器晶 片10。力传感器晶片倒装在衬底14上。力传递元件21机械地耦合于力传感器晶 片10的刚性力传递元件15。封装件25的力传递元件21由具有机械、热和其它物 理性质梯度132的塑性材料128构成。接触衬底14的塑性材料内层相比外层130 具有更高的刚性。内层可更硬并向封装件25提供强度，同时外层可比为外力源提 供所需界面的内层更软。可通过业内公知的不同方法实现塑性材料的特征(例如硬 度)的必要修正，包括改变材料成分、外层性质的化学或物理修正，例如通过加热 或辐射处理。
尽管针对上述输入装置1进行说明，然而相同的方法可应用于本发明其它实 施例中描述的输入装置的其它设计。
第十一实施例
因此，本发明所述的输入装置应在连续改变的机械力作用下工作在电子系统 中，因此要求可靠的机械耦合。在第十一实施例中记载了提供电子系统的输入装置 中高强度可靠的机械耦合的若干选择方案，如图28、 29和30所示。
图28示出根据第十一实施例的输入装置1的例子。输入装置1包含封装件25 和衬底14。 ASIC晶片16和具有刚性力传递元件15的半导体力传感器晶片10位 于封装件25内。封装件25具有与力传感器晶片10的刚性力传递元件15耦合的力 传递元件21。力传感器晶片10借助连接元件12倒装在衬底14上，所述连接元件 12向衬底14提供与力传感器晶片10的电气和机械连接。ASIC晶片16也机械和 电气地连接于衬底14。输入装置1被安装在电子系统的板102上。输入装置1与 板102的机械连接和电气连接是通过将连接元件22 (图28所示的焊球)连接于板 102实现的。在衬底14和板102之间使用底层填充层134，它提供更强的机械连接 以及输入装置1和板102之间的对于环境的电气连接保护。如图1和2所示，当输入装置1不使用衬底时，在力传感器晶片10和作为输 入控制装置的一部分的该晶片安装于其上的印刷电路板之间使用底层填充材料。在 这种情形下，底层填充材料的第二个角色为抗机械震动结构或机械减震器。本例中 的底层填充材料是弹性的，并且不影响力传感器晶片10的硅悬浮物的弹性常数。
图29示出根据第十一实施例的输入装置1的例子。输入装置1包含封装件25 和衬底14。具有刚性力传递元件15的半导体力传感器晶片10位于封装件25内。 封装件25具有与晶片10的刚性力传递元件15机械耦合的力传递元件21。力传感 器晶片10倒装在衬底14上。衬底14具有用于与另一衬底或板电气和机械连接的 连接元件22。连接元件22可以是覆盖有适于倒装的倒突起金属化物的焊球、焊料 突起或焊点。图29所示的输入装置1具有形成LGA的一组连接元件22。输入装 置1安装在板102上。输入装置1与板102的机械和电气连接是通过LGA焊点22 与板102的连接来实现的。可在输入装置1的衬底14和板102之间并沿封装件25 的侧壁使用粘合剂层138，以提供更好的机械连接并保护输入装置1和板102之间 的对于环境的电气连接。
图30示出根据第十一实施例的输入装置1的例子。输入装置1包含具有力传 递元件21和带刚性力传递元件15的半导体力传感器晶片10的封装件25。力传递 元件21机械耦合于力传感器晶片10的刚性力传递元件15。图30所示的输入装置 1具有一组连接元件22。输入装置1安装在板102上。输入装置1与板102的机械 连接和电气连接是通过将连接元件22连接于板102而实现的。至少一个托架140 用来将封装件25固定于板102，所述托架140提供输入装置1和板102之间更强 的机械连接。在本实施例的一种形式中，托架140用材料142焊接在板102上，如 图30所示。
要理解，可使用相同的方法安装在本发明其它实施例中描述的输入装萱。 第十二实施例
根据本发明的输入装置的很大的优势在于其非常小的尺寸。这允许在手持装 置的表面实际上任何位置分配最小的空间。例如，输入装置不仅象多数情况那样位 于手持装置的前面板上，还可如图31所示那样位于手持装置的一侧。有必要使边 缘安装的输入控制装置具有至少两种基本选择方案在手持装置的右侧——针对使 用右手的人，以及在手持装置的左侧——针对使用左手的人。这些选择方案示出于 图31中。图31a示出蜂窝电话92作为能从使用本发明记载的力控制的2D或3D输入 控制装置获益的手持装置的一个例子。手指控制的微型鼠标或微型操纵杆98出现 在蜂窝电话92的前面板上。类似的力控制微型鼠标或微型操纵杆也被安装在蜂窝 电话的一侧。具体地说，微型鼠标或微型操纵杆97、 95相应地从左手侧和右手侧 被安装在蜂窝电话92的上部。微型鼠标或微型操纵杆可安装在蜂窝电话92的侧壁 的另一部分，在那里微型鼠标或微型操纵杆装置100和103相应地受到手指99、 101的控制，如图31a所示那样。
图31b示出游戏装置200作为能从使用本发明记载的力控制的2D或3D输入 控制装置获益的手持装置的另一个例子。具体地说，至少一个力传感器被安装在游 戏装置200的前面板上。两个手指控制的微型操纵杆装置207、 209出现在游戏装 置200的前面板上。类似的力控制微型操纵杆被安装在游戏装置200的侧壁上。图 31b示出安装在游戏装置200的侧壁的顶部上的微型操纵杆210、 212。微型操纵杆 214、 216相应地安装在游戏装置200的左、右侧壁上。微型操纵杆控制装置可安 装在游戏装置200的前面板、后面板和侧壁的的其它部分上。
如第一实施例所描述的那样，根据人体工程学设计按钮以为用户提供最大的 方便，即提供较佳的材料、形状、尺寸、操作输入装置所需力的范围、硬度、最大 变形、触感和颜色。
例如蜂窝电话或游戏装置的手持装置可具有多个微型鼠标或微型操纵杆装置 或这些装置构成的多个组。
手持装置可具有用于手指控制的微型操纵杆装置的多个凹槽，并且这些装置 可安装和再安装在不同的凹槽中。
此外，微型鼠标和微型操纵杆装置可具有可编程功能和可选择的灵敏度。例 如，在具有两个3D微型操纵杆的游戏装置中允许控制六个独立的参数。
所述手指控制的微型鼠标和微型操纵杆装置提供沿任何方向、以正比于所施 加力的运动速度在蜂窝电话、游戏装置或其它手持装置的屏幕上移动对象的能力。 由于对Z力敏感，它们也作为动作按钮。手指控制的微型鼠标或微型操纵杆装置 的这些优点提供相比四向按钮更优越的功能。此外，在分派和编程微型鼠标或微型 操纵杆控制装置的功能集中的布置和灵活性的上述选择方案为利用这些类型控制 装置的电子系统带来了额外的价值。
应当理解，晶片的微观结构、封装件和按钮的结构、其所使用的安装方法和 材料不对本发明构成限制，而是仅给出本发明所覆盖的各种技术方案中的一些。尽
23管本发明已结合较佳实施例进行了详细说明，然而应当理解，在不脱离本发明的真 实精神和范围的前提下可作出许多变化和修改。
权利要求
1. 用于将机械信号输入至电子系统的半导体输入控制装置，包括形成在半导体衬底中的力传感器晶片并包含响应所施加的外力提供电输出信号的力传感器；在电子系统中用于电气和机械连接的连接元件；封装件包封住所述力传感器晶片的一部分并包含力传递元件，所述力传递元件耦合于传感器晶片并将外力传至所述力传感器晶片；其中，所述力传感器晶片的连接元件露出在外，以在电子系统中直接安装所述半导体输入控制装置。
2. 如权利要求l所述的装置，其特征在于，外力直接施加于所述封装件的力 传递元件。
3. 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述力传感器晶片具有耦合于所 述封装件的所述力传递元件的刚性力传递元件，以实现装置更好的和多轴的灵敏 度。
4. 如权利要求l所述的装置，其特征在于，耦合于所述传感器晶片的所述力 传递元件由下面的组中选择的塑性材料制成均一材料构成的一个层、由均一材料 构成的至少两个层、具有硬度梯度的非均一塑性材料或上面情况的组合。
5. 用于将机械信号输入到电子系统中的半导体输入控制装置，包括 形成在半导体衬底中的力传感器晶片并包含响应所施加的外力提供电输出信号的力传感器； 用于倒装的连接元件； 封装件，包括 衬底；以及力传递元件，所述力传递元件耦合于传感器晶片并将外力传至所述力传 感器晶片，其中，所述力传感器晶片倒装在所述衬底上。
6. 如权利要求5所述的装置，其特征在于，外力直接施加于所述封装件的力 传递元件。
7. 如权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括提供来自所述力传感器的 输出信号的调节和处理的至少一个信号调节和处理集成电路晶片，其中所述力传感 器晶片和至少一个信号调节和处理集成电路晶片被安装在衬底上。
8. 如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述力传感器晶片倒装在附加的 集成电路晶片上。
9. 如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述力传感器晶片具有耦合于所 述封装件的所述力传递元件的刚性力传递元件，以实现装置更好的和多轴的灵敏 度。
10. 如权利要求5所述的装置，其特征在于，耦合于所述传感器晶片的所述 力传递元件由下面的组中选择的塑性材料制成均一材料构成的一个层、由均一材 料构成的至少两个层、具有硬度梯度的非均一塑性材料或上面情况的组合。
11. 用于将机械信号输入到电子系统中的半导体输入控制装置，包括 形成在半导体衬底中的力传感器晶片并具有具有至少两个接触焊点的平坦边； 与所述平坦边相对的力作用晶片侧；以及响应作用的外力提供电输出信号的力传感器，封装件包含力传感器晶片并包括 具有一开口的晶片安装元件；力传递元件，所述力传递元件耦合于所述传感器晶片并将外力传至所述 力传感器晶片；以及至少两根输出导线，用来电气连接于所述传感器晶片的接 触焊点；其中，所述力传感器晶片安装于所述晶片安装元件，以使 所述力作用晶片侧面向所述开口 ；所述晶片的平坦边背对所述开口并背对所述力传递元件； 所述封装件的所述力传递元件通过所述开口耦合于所述力传感器晶片。
12. 如权利要求ll所述的装置，其特征在于，外力直接施加于力传递元件。
13. 如权利要求ll所述的装置，其特征在于，还包括提供来自所述力传感器 的输出信号的调节和处理的至少一个信号调节和处理集成电路晶片，其中所述力传 感器晶片和至少一个信号调节和处理集成电路晶片被安装在衬底上。
14. 如权利要求ll所述的装置，其特征在于，与所述力传感器晶片的平坦边上的接触焊点的电气连接是经由弓I线焊接来作出的。
15. 如权利要求ll所述的装置，其特征在于，所述封装件还包括帽，所述帽 被设置在所述封装件中，以使所述力传感器晶片的平坦边面向所述帽。
16. 如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述封装件的输出导线位于所述帽上。
17. 如权利要求ll所述的装置，其特征在于，所述力传感器晶片和晶片安装元件的表面至少部分地由从模制材料、密封材料、凝胶、橡胶类材料以及上述各项 的组合构成的组中选择的塑性材料覆盖。
18. 如权利要求ll所述的装置，其特征在于，所述封装件具有凹腔和位于所 述凹腔内的晶片安装元件。
19. 如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述晶片安装元件由从塑料、 金属、陶瓷、玻璃、半导体及上述各项的组合构成的组中选择的材料制成。
20. 用于将机械信号输入到数字系统中的半导体输入控制装置，包括 形成在半导体衬底中的力传感器晶片并具有平坦边；与所述平坦边相对的力作用晶片侧；以及响应作用的外力提供电输出信号的力传感器，以及用于倒装的连接元件； 封装件包含力传感器晶片并包括具有不平行于所述力传感器晶片的平坦边的外部安装表面的封装件本体；晶片安装元件；耦合于所述力传感器晶片并将外力传至所述力传感器晶片的力传递元 件；以及位于所述外部安装表面上的至少两根输出导线； 其中所述半导体输入控制装置安装在PCB上，以使所述力传感器晶片的平坦 边不平行于所述PCB并且所述外部安装表面面向所述PCB。
21. 如权利要求20所述的装置，其特征在于，外力直接施加于力传递元件。
22. 如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述封装件具有一凹槽以及位 于所述凹槽的至少一个侧壁上的外部安装表面。
23. 如权利要求20所述的半导体输入控制装置，其特征在于，所述装置被安装在所述PCB的边缘上，以使所述力传感器晶片的平坦边垂直于所述PCB。
24. 用于将机械信号输入到数字系统中的半导体输入控制装置，包括 提供力感测、信号调节和信号处理功能的至少一个晶片；包含提供至少力传感功能的晶片并包括力传递元件的封装件，所述封装件耦 合于所述力传感晶片并将外力传至所述力传感晶片，其中力传感、信号调节和信号处理功能的划分是从下列各项构成的组中选择 的在一块力传感晶片中整合力传感、信号调节和信号处理功能；在一块晶片中整 合力传感和至少一些信号调节，并在另一块晶片中整合至少信号处理；在一块晶片 中整合力传感以及在另一块晶片中整合信号调节；在一块晶片中整合力检测并在至 少另一块晶片中整合信号调节和信号处理。
25. 用于将机械信号输入到数字系统中的半导体输入控制装置，包括 形成在半导体衬底中并响应作用的外力提供电输出信号的力传感器晶片； 包含力传感器晶片并包括力传递元件的封装件，所述封装件耦合于传感器晶片并将外力传至所述和力传感器晶片；机械耦合于所述封装件的所述力传递元件的按钮，其中所述按钮为界面提供外力，并将所述外力传至所述力传递元件，所述力 传递元件将力传至所述力传感器晶片。
26. 如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述力传递元件和按钮耦合在 一个表面周围，所述表面具有至少一个附加元件，其形状选自由下列各项构成的组-孔、内腔、沟槽、凹槽、杆、针、环圈、阶梯、棒、螺纹、齿、钩、锁定机构或上 述各项的组合。
27. 如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述按钮具有与所述力传递元 件的连接件，所述连接件允许代替或代换所述按钮。
28. 如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述按钮具有与所述力传递元 件连接的具有一定轮廓的连接件，所述连接件在其表面上具有至少一个附加机械元 件，所述附加机械元件保护所述半导体输入控制装置不受机械力和扭矩过载的影 响。
29. 如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述按钮集成在从下列各项构 成的组中选择的控制面板中键盘、键垫、控制表面区域或上述各项的组合。
30. 如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述按钮由从下列各项构成的 组中选择的材料制成塑料、金属、陶瓷、玻璃、聚合物、宝石或上述各项的组合。
31. 如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述按钮具有从下列各项构成的组中选择的颜色红、橙、黄、绿、蓝、品红、紫、黑或上述各项的组合。
32. 如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述按钮具有从下列各项构成 的组中选择的形状构成凸起、凹进、鞍形、圆柱形、盘形、圆顶形、棒形、半球形、锥形、金字塔形、棱柱形、环面形、浅坑形、凹槽形、触觉感知特征或上述各 项的组合。
33. 用于将机械信号输入到数字系统中的半导体输入控制装置，包括 形成在半导体衬底中并响应施加的外力提供电输出信号的力传感器晶片；包含力传感器晶片并包括力传递元件的封装件，所述封装件耦合于传感器晶 片并将外力传至所述力传感器晶片，其中所述封装件安装在PCB上，与所述PCB的机械耦合选自焊接、底层填 充粘合剂、在封装件和PCB表面的侧壁周围涂覆粘合剂、金属托架或上述各项的 组合。
34. 如权利要求33所述的装置，其特征在于，所述底层填充粘合剂是弹性的， 并提供对机械震动和作用于所述装置的力过载的保护。
35. 用于将机械信号输入到数字系统中的半导体输入控制装置，包括 形成在半导体衬底中并响应所施加的外力提供电输出信号的力传感器晶片； 包含力传感器晶片并包括力传递元件的封装件，所述封装件耦合于所述传感器晶片并将外力传至所述力传感器晶片；其中所述装置在从下列各项构成的组中选择的位置安装在一对象上前、后、 上、下、左侧、右侧、前面板、边缘、控制面板、控制区、侧壁、把手、转向盘、 外表面、对象内侧或上述各项的组合。
全文摘要
公开了一种适于诸如蜂窝电话、便携式游戏装置和其它手持电子装置的大批量应用场合的力输入控制装置。装置包括形成在半导体衬底中并包含响应所施加的外力提供电输出信号的力传感器的力传感器晶片、用于倒装或引线焊接的连接元件。调节和处理集成电路的信号被集成在装置中。包封住至少一部分力传感器晶片并包含力传递元件的封装件耦合于传感器晶片，用来将外力传至力传感器晶片。具有多种人体工程学设计的按钮机械耦合于封装件的力传递元件以向界面提供外力。
文档编号H01L23/02GK101454895SQ200780019052
公开日2009年6月10日 申请日期2007年5月21日 优先权日2006年5月22日
发明者尼古拉·别洛夫, 弗拉多米尔·瓦格诺夫 申请人:弗拉多米尔·瓦格诺夫;尼古拉·别洛夫