微机电封装结构制造技术

本发明专利技术关于一种微机电封装结构，包含第一衬底、转换单元、芯片和第二衬底。所述第一衬底限定通孔。所述转换单元包含基底和振膜。所述转换单元电性连接所述第一衬底，且所述振膜位于所述通孔和所述基底之间。所述芯片电性连接所述第一衬底和所述转换单元。所述第二衬底限定容室，且附着于所述第一衬底。所述转换单元和所述芯片位于所述容室中，所述第二衬底通过所述第一衬底电性连接所述转换单元和所述芯片。

Microelectromechanical packaging structure

The invention relates to a microelectromechanical packaging structure, comprising a first substrate, a conversion unit, a chip and a second substrate. The first substrate defines a pass hole. The conversion unit comprises a substrate and a vibrating film. The conversion unit is electrically connected to the first substrate, and the vibrating diaphragm is positioned between the through hole and the substrate. The chip is electrically connected to the first substrate and the conversion unit. The second substrate defines a chamber and is attached to the first substrate. The conversion unit and the chip are located in the chamber, and the second substrate electrically connects the conversion unit and the chip through the first substrate.

【技术实现步骤摘要】
微机电封装结构
本专利技术涉及一种封装结构，特别涉及一种微机电(microelectromechanicalsystems,MEMS)封装结构。
技术介绍
微机电麦克风的封装结构大致包含衬底、微机电麦克风、芯片和盖体，其中所述微机电麦克风和所述芯片电性连接到所述衬底，且所述盖体覆盖所述微机电麦克风和所述芯片。所述衬底和所述盖体间必须提供充足的空间，以使所述微机电麦克风具有良好的灵敏度。然而，为因应薄型化的需求，封装结构的整体厚度缩小，压缩所述衬底和所述盖体间的空间，而可能导致所述微机电麦克风的灵敏度下降。
技术实现思路
本专利技术提供一种微机电封装结构，其包含第一衬底、转换单元、芯片和第二衬底。所述第一衬底限定通孔。所述转换单元包含基底和振膜。所述转换单元电性连接所述第一衬底，且所述振膜位于所述通孔与所述基底之间。所述芯片电性连接所述第一衬底和所述转换单元。所述第二衬底限定容室，且附着于所述第一衬底。所述转换单元和所述芯片位于所述容室中，所述第二衬底通过所述第一衬底电性连接所述转换单元和所述芯片。本专利技术另提供一种微机电封装结构，其包含衬底、转换单元、芯片和盖体。所述衬底具有第一表面和第二表面，且限定凹槽和通孔。所述凹槽从所述第一表面下凹，所述通孔贯穿所述衬底且连通所述凹槽。所述转换单元包含基底和振膜。所述转换单元位于所述凹槽且电性连接所述衬底，且所述振膜位于所述通孔与所述基底之间。所述芯片电性连接所述衬底和所述转换单元。所述盖体限定容室，且附着于所述衬底。所述转换单元和所述芯片位于所述容室中。附图说明图1显示根据本专利技术一实施例的微机电封装结构的剖视示意图。图2显示根据本专利技术一实施例的微机电封装结构的剖视示意图。图3显示根据本专利技术一实施例的微机电封装结构的剖视示意图。图4显示根据本专利技术一实施例的微机电封装结构的第二衬底的立体示意图。图5显示根据本专利技术一实施例的微机电封装结构的第二衬底的立体示意图。图6显示根据本专利技术一实施例的微机电封装结构的第二衬底的立体示意图。图7显示根据本专利技术一实施例的微机电封装结构的第二衬底的立体示意图。图8显示根据本专利技术一实施例的微机电封装结构的剖视示意图。图9和图10显示根据本专利技术一实施例的微机电封装结构的制造方法。具体实施方式下开口(bottom-port)微机电麦克风封装结构大致包含衬底、微机电麦克风、芯片和盖体。所述衬底具有通孔，所述微机电麦克风设于且电性连接所述衬底且覆盖所述通孔，所述芯片亦设于且电性连接所述衬底，所述盖体附着于所述衬底并罩盖所述微机电麦克风和所述芯片。类似地，上开口(top-port)微机电麦克风封装结构亦包含类似组件，惟其开口、微机电麦克风和芯片设于所述盖体上。此外，所述盖体多以金属制成，由于制程限制而厚度较大，致使整体封装结构的厚度随之上升。所述微机电麦克风具有振膜，所述振膜与所述通孔之间的空间形成前腔(frontchamber)，所述振膜与所述衬底、所述盖体之间的空间则形成背腔(backchamber)。对于微机电麦克风封装结构而言，背腔体积与前腔体积的比值越大，其灵敏度越好。然而，为因应薄型化的需求，微机电麦克风封装结构的整体厚度必须降低，使得背腔体积随之降低。因此，导致背腔体积与前腔体积的比值减小，使得其灵敏度下降。因此，有必要在维持背腔体积与前腔体积的比值的前提下，缩小微机电麦克风封装结构的整体厚度。参考图1，显示根据本专利技术的一实施例的微机电封装结构1的剖视示意图。本实施例的微机电封装结构1包含第一衬底2、转换单元(transducerunit)3、芯片4、第二衬底5、第一保护胶26和第二保护胶28。所述第一衬底2可为任何种类和材质的衬底，本专利技术不加以限制。所述第一衬底2限定通孔203，所述通孔203可贯穿所述第一衬底2。所述第一衬底2包含第一衬底本体20和图案化电路层22，其中所述第一衬底本体20可由绝缘材料(其材质例如包含苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS))制成，而所述图案化电路层22则可由导电材料(其材质例如铜)制成。更详言的，所述第一衬底本体20具有第一表面201、第二表面202和所述通孔203。所述第二表面202相对所述第一表面201，且所述通孔203从所述第一表面201延伸到所述第二表面202。所述图案化电路层22邻设所述第一衬底本体20的第二表面202，且可包含至少一讯号段221和至少一接地段222。要注意的是，所述接地段222用以连接到外界接地部(图中未示)。举例而言，所述接地段222可显露于所述第一衬底本体20的外周面，且再通过导体以电性连接到母板的接地部。在本实施例中，所述第一衬底2为平面的衬底。在另一实施例中，所述第一衬底2为一板状(panel)的衬底，其包括多个N*M排列的衬底单元。举例而言，所述第一衬底2可包括一核心层(corelayer)，所述核心层的上、下表面各设有一金属层，位于所述核心层的上表面的金属层可为完整的金属层(如图2所示的金属层24)，位于所述核心层的下表面的金属层则可图案化后形成所述图案化电路层22，所述图案化电路层22可包括大面积的接地区域与线路。所述转换单元3包含基底31和振膜32，且电性连接所述第一衬底2。例如，所述转换单元3可电性连接所述第一衬底2的图案化电路层22，并电性连接于其讯号段221。所述基底31具有第一表面311和第二表面312，且限定开口313。所述第二表面312相对所述第一表面311，所述开口313贯穿所述基底31而从所述第一表面311延伸到所述第二表面312。所述基底31的第一表面311电性连接到所述第一衬底2的图案化电路层22。所述振膜32邻设于所述基底31的第一表面311且覆盖所述开口313，以形成半封闭式的空间。换句话说，所述振膜32位于所述第一衬底2的通孔203与所述基底31之间，且所述振膜32比所述开口313更靠近所述第一衬底2。在本实施例中，所述转换单元3可为微机电麦克风(MEMSMicrophone)，通过倒装芯片(flip-chip)的方式附着到所述第一衬底2，以使所述振膜32位于所述第一衬底2的通孔203与所述基底31之间，惟不以此为限。在其它实施例中，所述转换单元3可通过打线(wirebonding)的方式电性连接到所述第一衬底2。所述转换单元3的振膜32与所述第一衬底2的通孔203之间的空间形成前腔，如果如图1所示，所述转换单元3以倒装芯片的方式附着到所述第一衬底2，那么所述振膜32较接近所述所述通孔203，所以所形成之前腔体积较小。换句话说，所述转换单元3以倒装芯片的方式附着到所述第一衬底2时，在相同的封装体积下，部分的前腔体积转变成背腔体积，所以背腔体积增加且前腔体积减少，致使背腔体积与前腔体积的比值增大，进而增加麦克风的信噪比(signal-to-noiseratio)；在其它实施例中，所述转换单元3通过打线的方式电性连接到所述第一衬底2，那么所形成之前腔体积较大。所述芯片4可为一特殊应用集成电路(Application-SpecificIntegratedCircuit,ASIC)芯片，以供给所述转换单元3所需的稳定偏压，并将所述转换单元3的讯号放大处理以及输出。所述芯片4电性连接所述第一衬底2和所述转换单元3，例如电性连接所述第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微机电封装结构，其包含：第一衬底，其限定通孔；转换单元，其包含基底和振膜，所述转换单元电性连接所述第一衬底，且所述振膜位于所述通孔与所述基底之间；芯片，其电性连接所述第一衬底和所述转换单元；以及第二衬底，限定容室，所述第二衬底附着于所述第一衬底，所述转换单元和所述芯片位于所述容室中，所述第二衬底通过所述第一衬底电性连接所述转换单元和所述芯片。

【技术特征摘要】
2017.01.26 TW 1062016441.一种微机电封装结构，其包含：第一衬底，其限定通孔；转换单元，其包含基底和振膜，所述转换单元电性连接所述第一衬底，且所述振膜位于所述通孔与所述基底之间；芯片，其电性连接所述第一衬底和所述转换单元；以及第二衬底，限定容室，所述第二衬底附着于所述第一衬底，所述转换单元和所述芯片位于所述容室中，所述第二衬底通过所述第一衬底电性连接所述转换单元和所述芯片。2.根据权利要求1所述的微机电封装结构，其中所述第一衬底的通孔贯穿所述第一衬底，且所述第二衬底的容室未贯穿所述第二衬底。3.根据权利要求1所述的微机电封装结构，其中所述第一衬底包含第一衬底本体和图案化电路层，所述第一衬底本体具有第一表面、第二表面和所述通孔，所述图案化电路层邻设所述第一衬底本体的第二表面，所述转换单元和所述芯片电性连接所述图案化电路层。4.根据权利要求3所述的微机电封装结构，其中所述第一衬底更包含金属层，邻设所述第一衬底本体的第一表面。5.根据权利要求4所述的微机电封装结构，其中所述金属层的面积大于所述第一衬底本体的第一表面的面积的一半。6.根据权利要求1所述的微机电封装结构，其中所述转换单元为微机电麦克风。7.根据权利要求1所述的微机电封装结构，其中所述转换单元以倒装芯片的方式附着到所述第一衬底。8.根据权利要求1所述的微机电封装结构，其中所述基底具有第一表面、第二表面和开口，所述开口贯穿所述基底，所述振膜邻设于所述第一表面且覆盖所述开口，所述基底的第一表面电性连接到所述第一衬底。9.根据权利要求1所述的微机电封装结构，其中所述基底具有开口，所述开口贯穿所述基底，所述振膜覆盖所述开口，且所述开口连通所述第二衬底的容室。10.根据权利要求1所述的微机电封装结构，其中所述基底具有开口，所述开口贯穿所述基底，所述振膜覆盖所述开口，且所述振膜比所述开口更靠近所述第一衬底。11.根据权利要求1所述的微机电封装结构，其中所述芯片以倒装芯片的方式附着到所述第一衬底。12.根据权利要求1所述的微机电封装结构，其中所述第二衬底包含第二衬底本体、导电层和至少一讯号信道，所述第二衬底本体具有第一表面和第二表面，所述导电层邻设所述第二衬底本体的第二表面，且具有至少一第一焊垫以供外部连接，所述讯号信道位于所述第二衬底本体内，其一端电性连接所述第一衬底，另一端电性连接所述第一焊垫。13.根据权利要求12所述的微机电封装结构，其中所述第二衬底本体更具有至少一第一贯穿孔贯穿所述第二衬底本体，所述讯号信道位于所述第一贯穿孔中。14.根据权利要求12所述的微机电封装结构，其中所述第二衬底本体更具有所述容室，且部分所述导电层显露于所述容室。15.根据权利要求12所述的微机电封装结构，其中所述第二衬底更包含至少一接地通道，所述导电层更具有至少一第二焊垫，所述接地通道位于所述第二衬底本体内，其一端电性连接所述第一衬底，另一端电性连接所述第二焊垫。16.根据权利要求15所述的微机电封装结构，其中所述第二衬底本体更具有至少一第二贯穿孔贯穿所述第二衬底本体，所述接地通道位于所述第二贯穿孔中。17.根据权利要求15所述的微机电封装结构，其中部分所述接地通道显露于所述第二衬底本体的外周面。18.根据权利要求16所述的微机电封装结构，其中所述第二衬底本体具有多个讯号信道和多个接地通道，所述接地信道围绕所述讯号信道。19.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：萧旭良，蔡育轩，黄溥膳，黄敬涵，赖律名，
申请(专利权)人：日月光半导体制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71