MEMS芯片封装结构以及封装方法技术

本发明专利技术提供一种MEMS芯片封装结构以及封装方法，包括：基板，所述基板上设置有通孔以及互连线路；MEMS芯片，所述MEMS芯片的正面具有功能区和位于功能区周边的多个焊垫，所述焊垫与所述功能区电连接，所述MEMS芯片设置于所述基板的正面且位于所述通孔中，所述焊垫与所述互连线路电连接；ASIC芯片，覆盖于所述通孔上且位于所述基板的背面，所述ASIC芯片与所述互连线路电连接。降低了MEMS芯片封装结构尺寸，提高MEMS芯片封装的集成度且便于MEMS芯片与其他尺度的电路电连接。

MEMS chip packaging structure and packaging method

The present invention provides a MEMS chip packaging structure and packaging method, comprising: a substrate, wherein the substrate is provided with a through hole and interconnect lines; MEMS chip, the MEMS chip has positive function area and a plurality of pads located in functional areas surrounding, the pad and the function area of electric connection in front of the MEMS chip is arranged on the substrate and is located in the through hole, the pad and the interconnect line is electrically connected; ASIC chip on the through hole on the back cover is positioned on the substrate, the ASIC chip and the interconnect line is electrically connected. The structure size of the MEMS chip is reduced, the integration degree of the MEMS chip package is improved, and the MEMS chip is electrically connected with other scale circuits.

【技术实现步骤摘要】
MEMS芯片封装结构以及封装方法
本专利技术涉及半导体芯片封装领域，尤其涉及MEMS(MicroElectroMechanicalsystems,微机电系统)芯片的封装结构以及封装方法。
技术介绍
MEMS(MicroElectroMechanicalsystems,微机电系统)技术是建立在微米/纳米技术基础上的21世纪前沿技术，是指对微米/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术。它可将机械构件、光学系统、驱动部件、电控系统集成为一个整体单元的微型系统。微机电系统不仅能够采集、处理与发送信息或指令，还能够按照所获取的信息自主地或根据外部的指令采取行动。它采用微电子技术和微加工技术相结合的制造工艺，制造出各种性能优异、价格低廉、微型化的传感器、执行器、驱动器和微系统，相对于传统的机械，它们的尺寸更小，厚度更薄，系统的自动化、智能化和可靠性水平更高。MEMS器件的应用领域相当广阔，市场需求强劲，正成为业界争相研发的热点。由于MEMS芯片大小与常规的毫米或者厘米的功能模块之间存在很大的差异，因此需要通过封装来实现电信号在不同尺度的模块间的相互传递，近年来，MEMS封装技术取得了很大的进展，出现了众多的MEMS封装技术。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供MEMS芯片封装结构以及封装方法，降低MEMS芯片封装结构尺寸，提高MEMS芯片封装的集成度且便于MEMS芯片与其他尺度的电路电连接。本专利技术提供一种MEMS芯片封装结构，包括：基板，所述基板上设置有通孔以及互连线路；MEMS芯片，所述MEMS芯片的正面具有功能区和位于功能区周边的多个焊垫，所述焊垫与所述功能区电连接，所述MEMS芯片设置于所述基板的正面且位于所述通孔中，所述焊垫与所述互连线路电连接；ASIC芯片，覆盖于所述通孔上且位于所述基板的背面，所述ASIC芯片与所述互连线路电连接。优选的，所述MEMS芯片的正面设置有封盖，所述封盖具有收容腔，所述收容腔罩住所述功能区。优选的，所述封盖暴露所述焊垫，所述基板正面设置有互连线路电连接的第一焊垫，所述焊垫与所述第一焊垫通过金属线电连接。优选的，所述封装结构还包括塑封层，所述塑封层填充所述通孔且包覆所述MEMS芯片以及所述金属线。优选的，所述基板的背面设置有焊接凸起，所述焊接凸起与所述互连线路电连接，所述焊接凸起用于与外部电路电连接。优选的，所述焊接凸起的高度高于所述ASIC芯片的高度。优选的，所述ASIC芯片倒装于所述基板上。优选的，所述ASIC芯片通过焊球或者金属凸柱与所述互连线路电连接。优选的，所述基板的材质为硅基底或者陶瓷或者玻璃基板或者PCB板。本专利技术还提供一种MEMS芯片封装方法，包含如下步骤：提供基板，所述基板上设置有通孔以及互连线路；提供MEMS芯片，所述MEMS芯片的正面具有功能区和位于功能区周边的多个焊垫，所述焊垫与所述功能区电连接；提供ASIC芯片；将所述ASIC芯片从所述基板的背面覆盖于所述通孔上并将所述ASIC芯片与所述互连线路电连接；将所述MEMS芯片设置于所述基板的正面且位于所述通孔中，并将所述焊垫与所述互连线路电连接。优选的，在将所述ASIC芯片覆盖于通孔上并将所述ASIC芯片与所述互连线路电连接之前，将所述MEMS芯片贴合于所述ASIC芯片上，使得，当所述ASIC芯片覆盖于通孔上时，MEMS芯片位于所述通孔中。优选的，在将所述ASIC芯片覆盖于通孔上并将所述ASIC芯片与所述互连线路电连接之后，将所述MEMS芯片设置于所述通孔中。优选的，在将所述MEMS芯片设置于所述通孔中之前包含如下步骤：提供封盖，所述封盖具有收容腔；将所述封盖覆盖于所述MEMS芯片的第一表面上，所述收容腔罩住所述功能区。优选的，所述MEMS芯片通过如下步骤实现与所述互连线路电连接，包括：所述基板的正面设置有与所述互连线路电连接的第一焊垫，所述封盖暴露所述焊垫，采用引线键合工艺将所述焊垫与所述第一焊垫通过金属线电连接。优选的，将所述MEMS芯片与所述互连线路电连接之后，采用塑封工艺形成塑封层，所述塑封层填充所述通孔且包覆所述MEMS芯片以及所述金属线。优选的，还包含如下步骤：在形成塑封层之后，采用丝网印刷工艺或植球工艺或电镀工艺在所述基板的第二面形成焊接凸起，所述焊接凸起用于与外部电路电连接。优选的，还包含如下步骤：在将所述ASIC芯片与所述互连线路电连接之前，采用丝网印刷工艺或植球工艺或电镀工艺在所述基板的第二面形成焊接凸起，所述焊接凸起用于与外部电路电连接。优选的，采用倒装工艺将所述ASIC芯片倒装于所述基板的第二面上。本专利技术的有益效果是降低MEMS芯片封装结构尺寸，提高MEMS芯片封装的集成度且便于MEMS芯片与其他尺度的电路电连接。附图说明图1为本专利技术优选实施例MEMS芯片封装结构示意图。图2至图7本专利技术优选实施例MEMS芯片封装方法示意图。具体实施方式以下将结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细描述。但这些实施方式并不限制本专利技术，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本专利技术的保护范围内。需要说明的是，提供这些附图的目的是为了有助于理解本专利技术的实施例，而不应解释为对本专利技术的不当的限制。为了更清楚起见，图中所示尺寸并未按比例绘制，可能会做放大、缩小或其他改变。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。请参考图1，为本专利技术优选实施例MEMS芯片封装结构示意图，MEMS芯片封装结构包括：基板1，具有彼此相对的正面以及背面，基板1上设置有通孔13以及互连线路(图中)；MEMS芯片2，具有彼此相对的正面以及背面，MEMS芯片2的正面具有功能区211和位于功能区211周边的多个焊垫212，焊垫212与功能区211电连接，MEMS芯片2设置于基板1的正面且位于通孔13中，焊垫212与互连线路电连接；ASIC芯片3，覆盖于通孔13上且位于基板1的背面，ASIC芯片3与所述互连线路电连接。通过将MEMS芯片2容置于基板1的通孔13中，降低了MEMS芯片2与ASIC芯片3集合封装的封装结构的尺寸，提高了封装结构的集成度。MEMS芯片2上设置有封盖23，封盖23上设置有收容腔230，封盖23覆盖于MEMS芯片2的正面上，收容腔230罩住功能区211，为MEMS芯片2的功能区211营造密封环境。于本实施例中，封盖23的材质为玻璃或者硅。封盖23通过黏胶或者金属键合方式与MEMS芯片2的正面盖合。在两者盖合的过程中可以抽真空或者在收容腔230内充入实现MEMS芯片2功能所需要的气体或者在收容腔230内充入电绝缘物质，比如凝胶类、油类。于本实施例中，焊垫212未收容于收容腔230之中，且暴露在封盖23之外，如此，方便采用打线工艺形成金属线将焊垫212与互连线路电连接。基板1的第一表面11上设置有与互连线路电连接的第一焊垫111，焊垫212与第一焊垫111通过金属线24电连接。金属线24的材质为金、铜、铝、钨中的一种或几种的组合，或包含上述一种或几种材料在内的金属合金。塑封层25填本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MEMS芯片封装结构，其特征在于，包括：基板，所述基板上设置有通孔以及互连线路；MEMS芯片，所述MEMS芯片的正面具有功能区和位于功能区周边的多个焊垫，所述MEMS芯片设置于所述基板的正面且位于所述通孔中，所述焊垫与所述互连线路电连接；ASIC芯片，覆盖于所述通孔上且位于所述基板的背面，所述ASIC芯片与所述互连线路电连接。

【技术特征摘要】
1.一种MEMS芯片封装结构，其特征在于，包括：基板，所述基板上设置有通孔以及互连线路；MEMS芯片，所述MEMS芯片的正面具有功能区和位于功能区周边的多个焊垫，所述MEMS芯片设置于所述基板的正面且位于所述通孔中，所述焊垫与所述互连线路电连接；ASIC芯片，覆盖于所述通孔上且位于所述基板的背面，所述ASIC芯片与所述互连线路电连接。2.根据权利要求1所述的MEMS芯片封装结构，其特征在于，所述MEMS芯片的正面设置有封盖，所述封盖具有收容腔，所述收容腔罩住所述功能区。3.根据权利要求2所述的MEMS芯片封装结构，其特征在于，所述封盖暴露所述焊垫，所述基板正面设置有互连线路电连接的第一焊垫，所述焊垫与所述第一焊垫通过金属线电连接。4.根据权利要求3所述的MEMS芯片封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括塑封层，所述塑封层填充所述通孔且包覆所述MEMS芯片以及所述金属线。5.根据权利要求1所述的MEMS芯片封装结构，其特征在于，所述基板的背面设置有焊接凸起，所述焊接凸起与所述互连线路电连接，所述焊接凸起用于与外部电路电连接。6.根据权利要求5所述的MEMS芯片封装结构，其特征在于，所述焊接凸起的高度高于所述ASIC芯片的高度。7.根据权利要求1所述的MEMS芯片封装结构，其特征在于，所述ASIC芯片倒装于所述基板上。8.根据权利要求7所述的MEMS芯片封装结构，其特征在于，所述ASIC芯片通过焊球或者金属凸柱与所述互连线路电连接。9.根据权利要求1所述的MEMS芯片封装结构，其特征在于，所述基板的材质为硅基底或者陶瓷或者玻璃基板或者PCB板。10.一种MEMS芯片封装方法，其特征在于，包含如下步骤：提供基板，所述基板上设置有通孔以及互连线路；提供MEMS芯片，所述MEMS芯片的正面具有功能区和位于功能区周边的多个焊垫；提供ASIC芯片；将所述ASIC芯片从所述基板的背面覆盖于所述通孔上并将所述ASIC芯片与所述互连线路电连接；将所述MEMS芯片设置于所述基板的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王之奇，王宥军，沈志杰，
申请(专利权)人：苏州晶方半导体科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32