环境传感器芯片封装结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种环境传感器芯片封装结构。该结构包括电路板、外壳以及由所述电路板、外壳包围起来的封闭空间；在所述封闭空间内设有MEMS芯片和ASIC芯片，所述ASIC芯片固定在电路板上，且所述ASIC芯片设有背腔；所述MEMS芯片设于所述ASIC芯片的背腔内，其中，还包括连通所述MEMS芯片与外界环境的通道。本实用新型专利技术所要解决的一个技术问题是现有封装结构体积大，不利于小型化。实用新型专利技术的一个用途是用于减小环境传感器芯片封装结构的体积。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及传感器
，更具体地，本技术涉及一种环境传感器芯片封装结构。
技术介绍
环境传感器包括声音传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器等。环境传感器一般包括MEMS(微机电系统)芯片，其中的振膜、背极板是MEMS麦克风中的重要部件，振膜、背极板构成了电容器并集成在硅晶片上，实现环境参数与电能的转换。环境传感器广泛应用于便携式设备。近年来，随着科学技术的发展，手机、笔记本电脑等电子产品的体积在不断减小，而且人们对这些便携电子产品的性能要求也越来越高，这就要求与之配套的电子零部件的体积也必须随着减小。现有的MEMS麦克风，包括由电路板、外壳围成的封装结构，以及位于该封装结构中的MEMS芯片、ASIC芯片，其中，MEMS芯片和ASIC芯片并列固定在电路板上，这种方式占用平面空间，不利于环境传感器的小型化发展。
技术实现思路
本技术的一个目的是提供一种环境传感器封装结构的新技术方案。根据本技术的一个方面，提供一种环境传感器芯片封装结构，包括电路板、外壳以及由所述电路板、外壳包围起来的封闭空间；在所述封闭空间内设有MEMS芯片和ASIC芯片，所述ASIC芯片固定在电路板上，且所述ASIC芯片设有背腔；所述MEMS芯片设于所述ASIC芯片的背腔内，其中，还包括连通所述MEMS芯片与外界环境的通道。优选地，所述ASIC芯片通过胶粘结在所述电路板上，且所述ASIC芯片通过引线与电路板电连接；所述MEMS芯片通过植锡球倒置地焊接在所述电路板上。优选地，所述通道为设置在电路板上与MEMS芯片相对应的位置，且连通所述背腔与外界环境的贯穿孔。优选地，所述ASIC芯片下端设有粘结区和非粘结区；所述ASIC芯片的粘结区通过胶粘结在电路板上；所述通道包括：所述非粘结区与所述电路板之间形成的连通所述背腔与所述封闭空间的间隙，以及连通所述封闭空间与外界的贯穿孔。优选地，所述粘结区设于所述ASIC芯片下端的四个角部。优选地，所述通道包括：设置在所述ASIC芯片的侧壁、用于连通所述背腔与所述封闭空间的通孔，以及连通所述封闭空间与外界的贯穿孔。优选地，所述MEMS芯片通过植锡球倒置地焊接在电路板上；所述ASIC芯片的侧壁设置有将ASIC芯片的电极由上端引到下端的金属化通孔，所述金属化通孔的下端通过植锡球与所述电路板电连接；所述通道包括：所述MEMS芯片下端非焊接区与所述电路板之间形成间隙，以及连通所述封闭空间与外界的贯穿孔。优选地，所述ASIC芯片通过植锡球倒置地焊接到所述电路板上，所述MEMS芯片通过胶粘结在所述背腔中；所述ASIC芯片的内部设置有贯通其上端与下端的金属化通孔，所述MEMS芯片的电极通过引线与所述金属化通孔的上端电连接；所述金属化通孔的下端通过植锡球与所述电路板电连接；所述通道为连通所述封闭空间与外界的贯穿孔。优选地，所述贯穿孔设置在电路板或外壳上。优选地，所述胶为贴片胶。本技术的一个技术效果在于，该封装结构的MEMS芯片位于ASIC芯片的背腔中，使得产品可以做的更小，以满足现代电子产品的小型化发展。而且，本技术的封装结构，其生产工艺简单，制程效率高，生产成本低。通过以下参照附图对本技术的示例性实施例的详细描述，本实用 新型的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明构成说明书的一部分的附图描述了本技术的实施例，并且连同说明书一起用于解释本技术的原理。图1本技术实施例的封装结构的示意图。图2设有胶的ASIC芯片的示意图。图3本技术封装结构第二种实施方式的示意图。图4本技术封装结构第三种实施方式的示意图。图5本技术封装结构第四种实施方式的结构图。图6本技术封装结构第五种实施方式的结构图。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。参照图1，本技术提供了一种环境传感器芯片封装结构，该封装结构包括：电路板4、外壳3以及由所述电路板4、外壳3包围起来的封闭空间7。在本技术一个具体的实施方式中，外壳3为一端开口的腔体结构，外壳3的开口端与电路板4固定在一起后形成了封闭空间7。本技术的封装结构还包括设置在封闭空间7内的MEMS芯片1和ASIC芯片2，所述MEMS芯片1、ASIC芯片2位于所述封闭空间7内，使得由电路板4、外壳3构成的封闭空间7可以将MEMS芯片1、ASIC芯片2封装起来。本技术的MEMS芯片1包括衬底以及位于衬底上的敏感区101，通过该敏感区101使得MEMS芯片1可以感应外界的环境信息，从而将环境信息转换为电信号。本技术的ASIC芯片2，主要用于将MEMS芯片1输出的电信号进行放大，以便后续处理。本技术的环境传感器可以是压力传感器、温度传感器或者湿度传感器，也可以是测量环境参数的其它传感器，例如测量VOC(volatile organic compounds，挥发性有机化合物)气体含量的气体传感器等。根据环境传感器的不同，选择相应的MEMS芯片1；例如当本技术的环境传感器为压力传感器时，则MEMS芯片1选用对压力敏感的芯片，这属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。本技术的封装结构，所述ASIC芯片2设有背腔202，例如可以通过对ASIC芯片2进行各向异性的干法或者湿法刻蚀来形成背腔202。MEMS芯片1位于所述ASIC芯片2的背腔202内，由此，可以减小MEMS芯片1在电路板4上的占地面积，大大降低了封装结构的尺寸，以满足现代电子产品的轻薄化的发展需求。本技术的封装结构，其生产工艺简单，制程效率高，生产成本低。MEMS芯片1、ASIC芯片2可以采用本领域技术人员所熟知的方式进行连接，例如采用植锡球5焊接或者胶粘结等方式进行连接。其中，为了使MEMS芯片1可以感应外界的环境，本技术的封装结构还包括连通所述MEMS芯片1与外界环境的通道。具体地，参照图1-6，ASIC芯片2设有侧壁201，通过侧壁201包围形成了一端开口的背腔202。外壳3或者电路板4设有连通封闭空间7与外界环境的贯穿孔8。ASIC芯片2可以正置地安装到电路板4，此时，由于ASIC芯片2的背腔202与电路板4封装起来，因此需要设置通孔或者间隙601，以将MEMS芯片1与封闭空间7连通起来。ASIC芯片2也可以倒置地安装到电路板4，使其背腔202与封闭空间7直接连通在一起。在本技术的一种具体实施方式中，参照图1，侧壁201的下端设置有胶，ASIC芯片2通过胶粘结到电路板4，所述ASIC芯片2通过引线203与电路板4电连接。MEM本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环境传感器芯片封装结构，其特征在于，包括电路板(4)、外壳(3)以及由所述电路板(4)、外壳(3)包围起来的封闭空间(7)；在所述封闭空间(7)内设有MEMS芯片(1)和ASIC芯片(2)，所述ASIC芯片(2)固定在电路板(4)上，且所述ASIC芯片(2)设有背腔；所述MEMS芯片(1)设于所述ASIC芯片(2)的背腔内，其中，还包括连通所述MEMS芯片(1)与外界环境的通道。

【技术特征摘要】
1.一种环境传感器芯片封装结构，其特征在于，包括电路板(4)、外壳(3)以及由所述电路板(4)、外壳(3)包围起来的封闭空间(7)；在所述封闭空间(7)内设有MEMS芯片(1)和ASIC芯片(2)，所述ASIC芯片(2)固定在电路板(4)上，且所述ASIC芯片(2)设有背腔；所述MEMS芯片(1)设于所述ASIC芯片(2)的背腔内，其中，还包括连通所述MEMS芯片(1)与外界环境的通道。2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述ASIC芯片(2)通过胶粘结在所述电路板(4)上，且所述ASIC芯片(2)通过引线(203)与电路板(4)电连接；所述MEMS芯片(1)通过植锡球(5)倒置地焊接在所述电路板(4)上。3.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述通道为设置在电路板(4)上与MEMS芯片(1)相对应的位置，且连通所述背腔(202)与外界环境的贯穿孔(8)。4.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述ASIC芯片(2)下端设有粘结区和非粘结区；所述ASIC芯片(2)的粘结区通过胶粘结在电路板(4)上；所述通道包括：所述非粘结区与所述电路板(4)之间形成的连通所述背腔(202)与所述封闭空间(7)的间隙(601)，以及连通所述封闭空间(7)与外界的贯穿孔(8)。5.根据权利要求4所述的封装结构，其特征在于，所述粘结区设于所述ASIC芯片(2)下端的四个角部...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊德，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37