一种芯片的封装结构以及封装方法技术

本发明专利技术公开了一种芯片的封装结构以及封装方法，本发明专利技术所述技术方案中采用一封装电路板对MEMS芯片与ASIC芯片进行封装，所述封装电路板具有容纳孔，MEMS芯片与ASIC芯片分别绑定在所述容纳孔的两侧，MEMS芯片与ASIC芯片通过封装电路板连接，并通过封装电路板与外部电路连接，便于封装结构和其他电子元件实现电路互联。

【技术实现步骤摘要】
一种芯片的封装结构以及封装方法
本专利技术涉及芯片封装
，更具体的说，涉及一种芯片的封装结构以及封装方法。
技术介绍
微机电系统(Micro-Electro-MechanicalSystems，简称MEMS)是将微电子技术与机械工程融合到一起的一种工业技术，它的操作范围在微米范围内。MEMS是一种全新的必须同时考虑多种物理场混合作用的研发领域，相对于传统的机械，它们的尺寸更小，最大的不超过一个厘米，甚至仅仅为几个微米，其厚度就更加微小。专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，简称ASIC)，在集成电路界被认为是一种为专门目的而设计的集成电路。ASIC的特点是面向特定用户的需求，ASIC在批量生产时与通用集成电路相比具有体积更小、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强、成本降低等优点。MEMS以及ASIC可以采用与集成电路类似的生成技术，可以大量利用集成电路的成熟技术以及工艺进行大批量、低成本的生产，生成高性能的MEMS芯片以及ASIC芯片。MEMS芯片与ASIC芯片的一体封装的封装结构开辟了一个全新的
和产业，基于所述封装结构制作的微传感器、微执行器、微型构件、微机械光学器件、真空微电子器件、电力电子器件等在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们所接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。现有技术中，一般的MEMS芯片与ASIC芯片的封装结构是直接将二者相对通过胶层贴合固定或是焊接固定，不便于其和其他电子元件实现电路互联。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种芯片的封装结构以及封装方法，将MEMS芯片与ASIC芯片绑定在具有容纳孔的封装电路板的两侧，二者通过封装电路板连接，并通过封装电路板与外部电路连接，便于封装结构和其他电子元件实现电路互联。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种芯片的封装结构，所述封装结构包括：封装电路板，所述封装电路板具有容纳孔；ASIC芯片，所述ASIC芯片绑定在所述封装电路板的一侧，且覆盖所述容纳孔；MEMS芯片，所述MEMS芯片绑定在所述封装电路板的另一侧，且覆盖所述容纳孔；所述MEMS芯片具有相对的正面以及背面，其正面具有第一功能单元；所述MEMS芯片的正面朝向所述容纳孔设置，所述第一功能单元与所述容纳孔相对设置；其中，所述封装电路板具有布线电路以及与所述布线电路连接的第一连接端，所述第一连接端用于和外部电路连接；所述ASIC芯片以及所述MEMS芯片均与所述布线电路连接。优选的，在上述封装结构中，所述MEMS芯片还包括：覆盖所述第一功能单元的封盖；其中，所述封盖具有腔室，所述腔室的开口与所述第一功能单元相对设置；所述封盖位于所述容纳孔内。优选的，在上述封装结构中，所述封盖的顶面与所述ASIC芯片之间具有间隙。优选的，在上述封装结构中，所述封盖的顶面不超出所述封装电路板用于绑定所述ASIC芯片的表面，所述封盖的底面露出所述封装电路板用于绑定所述MEMS芯片的表面外。优选的，在上述封装结构中，所述封装电路板具有相对的第一表面以第二表面；所述第一表面用于绑定所述ASIC芯片，所述第二表面用于绑定所述MEMS芯片。优选的，在上述封装结构中，所述ASIC芯片与所述MEMS芯片之间具有间隙。优选的，在上述封装结构中，所述第一表面具有第一焊垫，所述第二表面具有第二焊垫，所述第一焊垫以及所述第二焊垫均与所述布线电路连接，所述第一连接端位于所述第二表面；所述ASIC芯片朝向所述封装电路板的表面具有第二连接端，所述第二连接端与所述第一焊垫连接；所述MEMS芯片的正面具有与所述第一功能单元连接的第三焊垫，所述第三焊垫与所述第二焊垫连接。优选的，在上述封装结构中，所述ASIC芯片具有多个所述第二连接端，所述封装电路板具有多个与所述第二连接端一一对应连接的第一焊垫；所述MEMS芯片具有多个所述第三焊垫，所述封装电路板具有多个与所述第三焊垫一一对应连接的所述第二焊垫。优选的，在上述封装结构中，所述布线电路包括：第一布线电路，所述第一布线电路用于连接所述第一焊垫以及所述第二焊垫；第二布线电路，所述第二布线电路用于连接所述第一焊垫以及所述第二焊垫，且与对应的所述第一连接端连接；第三布线电路，所述第三布线电路用于连接第一焊垫或是第二焊垫，且与对应的所述第一连接端连接。优选的，在上述封装结构中，所述ASIC芯片具有相对的正面以及背面，所述ASIC芯片的背面朝向所述第一表面设置；所述ASIC芯片的正面具有第二功能单元以及与所述第二功能单元连接的第四焊垫；所述ASIC芯片的背面具有所述第二连接端，所述第二连接端与所述第四焊垫连接。优选的，在上述封装结构中，所述ASIC芯片的背面具有通孔，所述通孔露出所述第四焊垫；所述ASIC芯片的背面设置有绝缘层，所述绝缘层覆盖所述通孔的侧壁，且延伸至所述通孔的外部；所述绝缘层表面覆盖有再布线层，所述再布线层与所述通孔底部的第四焊垫连接，且延伸至所述通孔的外部；所述再布线层的表面覆盖阻焊层，所述阻焊层位于所述通孔外部的区域具有开口，所述开口露出所述再布线层，所述第二连接端设置在所述开口，所述第二连接端通过所述再布线层与所述第四焊垫连接。优选的，在上述封装结构中，所述第二连接端为焊接凸起。优选的，在上述封装结构中，所述第一连接端为焊接凸起。本专利技术还提供了一种芯片的封装方法，所述封装方法包括：提供一待切割基板，所述待切割基板具有多个芯片绑定区域，相邻所述芯片绑定区域之间具有切割沟道；每个所述芯片绑定区域具有贯穿所述待切割基板的容纳孔；所述芯片绑定区域具有布线电路；在所述芯片绑定区域的一侧绑定ASIC芯片，在所述芯片绑定区域的另一侧绑定MEMS芯片，所述ASIC芯片覆盖所述容纳孔，所述MEMS芯片覆盖所述容纳孔；所述MEMS芯片具有相对的正面以及背面，其正面具有第一功能单元；所述MEMS芯片的正面朝向所述容纳孔设置，所述第一功能单元与所述容纳孔相对设置；所述ASIC芯片以及所述MEMS芯片均与所述布线电路连接；在所述芯片绑定区域朝向设置所述MEMS芯片的一侧表面形成与所述布线电路连接的第一连接端，所述第一连接端用于和外部电路连接；基于所述切割沟道分割所述待切割基板，形成多个封装电路板，每个所述封装电路板包括一个所述绑定区域，每个所述封装电路板上绑定一个所述ASIC芯片以及一个所述MEMS芯片。优选的，在上述封装方法中，所述MEMS芯片还包括：覆盖所述第一功能单元的封盖；其中，所述封盖具有腔室，所述腔室的开口与所述第一功能单元相对设置；所述封盖位于所述容纳孔内。优选的，在上述封装方法中，所述封盖的顶面与所述ASIC芯片之间具有间隙。优选的，在上述封装方法中，所述封盖的顶面不超出所述封装电路板用于绑定所述ASIC芯片的表面，所述封盖的底面露出所述封装电路板用于绑定所述MEMS芯片的表面外。优选的，在上述封装方法中，所述封装电路板具有相对的第一表面以第二表面；所述第一表面用于绑定所述ASIC芯片，所述第二表面用于绑定所述MEMS芯片。优选的，在上述封装方法中，所述ASIC芯片与所述MEMS芯片之间具有间隙。优选的，在上述封装方法中，所述第一表面具有第一焊垫，所述第二表面具有第二焊垫，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芯片的封装结构，其特征在于，所述封装结构包括：封装电路板，所述封装电路板具有容纳孔；ASIC芯片，所述ASIC芯片绑定在所述封装电路板的一侧，且覆盖所述容纳孔；MEMS芯片，所述MEMS芯片绑定在所述封装电路板的另一侧，且覆盖所述容纳孔；所述MEMS芯片具有相对的正面以及背面，其正面具有第一功能单元；所述MEMS芯片的正面朝向所述容纳孔设置，所述第一功能单元与所述容纳孔相对设置；其中，所述封装电路板具有布线电路以及与所述布线电路连接的第一连接端，所述第一连接端用于和外部电路连接；所述ASIC芯片以及所述MEMS芯片均与所述布线电路连接。

【技术特征摘要】
1.一种芯片的封装结构，其特征在于，所述封装结构包括：封装电路板，所述封装电路板具有容纳孔；ASIC芯片，所述ASIC芯片绑定在所述封装电路板的一侧，且覆盖所述容纳孔；MEMS芯片，所述MEMS芯片绑定在所述封装电路板的另一侧，且覆盖所述容纳孔；所述MEMS芯片具有相对的正面以及背面，其正面具有第一功能单元；所述MEMS芯片的正面朝向所述容纳孔设置，所述第一功能单元与所述容纳孔相对设置；其中，所述封装电路板具有布线电路以及与所述布线电路连接的第一连接端，所述第一连接端用于和外部电路连接；所述ASIC芯片以及所述MEMS芯片均与所述布线电路连接。2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述MEMS芯片还包括：覆盖所述第一功能单元的封盖；其中，所述封盖具有腔室，所述腔室的开口与所述第一功能单元相对设置；所述封盖位于所述容纳孔内。3.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述封盖的顶面与所述ASIC芯片之间具有间隙。4.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述封盖的顶面不超出所述封装电路板用于绑定所述ASIC芯片的表面，所述封盖的底面露出所述封装电路板用于绑定所述MEMS芯片的表面外。5.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述封装电路板具有相对的第一表面以第二表面；所述第一表面用于绑定所述ASIC芯片，所述第二表面用于绑定所述MEMS芯片。6.根据权利要求5所述的封装结构，其特征在于，所述ASIC芯片与所述MEMS芯片之间具有间隙。7.根据权利要求5所述的封装结构，其特征在于，所述第一表面具有第一焊垫，所述第二表面具有第二焊垫，所述第一焊垫以及所述第二焊垫均与所述布线电路连接，所述第一连接端位于所述第二表面；所述ASIC芯片朝向所述封装电路板的表面具有第二连接端，所述第二连接端与所述第一焊垫连接；所述MEMS芯片的正面具有与所述第一功能单元连接的第三焊垫，所述第三焊垫与所述第二焊垫连接。8.根据权利要求7所述的封装结构，其特征在于，所述ASIC芯片具有多个所述第二连接端，所述封装电路板具有多个与所述第二连接端一一对应连接的第一焊垫；所述MEMS芯片具有多个所述第三焊垫，所述封装电路板具有多个与所述第三焊垫一一对应连接的所述第二焊垫。9.根据权利要求7所述的封装结构，其特征在于，所述布线电路包括：第一布线电路，所述第一布线电路用于连接所述第一焊垫以及所述第二焊垫；第二布线电路，所述第二布线电路用于连接所述第一焊垫以及所述第二焊垫，且与对应的所述第一连接端连接；第三布线电路，所述第三布线电路用于连接第一焊垫或是第二焊垫，且与对应的所述第一连接端连接。10.根据权利要求7所述的封装结构，其特征在于，所述ASIC芯片具有相对的正面以及背面，所述ASIC芯片的背面朝向所述第一表面设置；所述ASIC芯片的正面具有第二功能单元以及与所述第二功能单元连接的第四焊垫；所述ASIC芯片的背面具有所述第二连接端，所述第二连接端与所述第四焊垫连接。11.根据权利要求10所述的封装结构，其特征在于，所述ASIC芯片的背面具有通孔，所述通孔露出所述第四焊垫；所述ASIC芯片的背面设置有绝缘层，所述绝缘层覆盖所述通孔的侧壁，且延伸至所述通孔的外部；所述绝缘层表面覆盖有再布线层，所述再布线层与所述通孔底部的第四焊垫连接，且延伸至所述通孔的外部；所述再布线层的表面覆盖阻焊层，所述阻焊层位于所述通孔外部的区域具有开口，所述开口露出所述再布线层，所述第二连接端设置在所述开口，所述第二连接端通过所述再布线层与所述第四焊垫连接。12.根据权利要求7所述的封装结构，其特征在于，所述第二连接端为焊接凸起。13.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第一连接端为焊接凸起。14.一种芯片的封装方法，其特征在于，所述封装方法包括：提供一待切割基板，所述待切割基板具有多个芯片绑定区域，相邻所述芯片绑定区域之间具有切割沟道；每个所述芯片绑定区域具有贯穿所述待切割基板的容纳孔；所述芯片绑定区域具有布线电路；在所述芯片绑定区域的一侧绑定ASIC芯片，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王之奇，
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