微机电传感器封装结构及其制造方法技术

本申请公开了一种微机电传感器封装结构及其制造方法，该封装结构，包括：基板；支撑件，位于所述基板上，所述支撑件与所述基板之间形成空腔；芯片，所述芯片位于所述空腔中，所述芯片经由金属线与所述基板电连接；五金件，位于所述支撑件上，所述五金件具有凹槽，所述凹槽朝向所述支撑件；其中，所述芯片包括MEMS芯片，所述支撑件设置有进音孔，所述进音孔位于所述五金件凹槽在所述支撑件上的投影内，以减少外界对所述芯片的影响。由于有五金件的存在，对支撑件内的结构提供了更好的保护，提高了产品的稳定性和可靠性，还可以减少所需进行产品测试的次数，节约测试成本。

Packaging structure and manufacturing method of MEMS sensor

【技术实现步骤摘要】
微机电传感器封装结构及其制造方法
本专利技术涉及微机电传感器
，更具体地，涉及一种微机电传感器的封装结构及其制造方法。
技术介绍
MEMS组件的封装具有不同功能。封装保护组件免受机械的和化学的环境影响。此外，封装或壳体的类型确定了在使用地点如何安装和接通所述组件。在MEMS传感器组件的情形中，位于外侧的壳体承担着一部分传感器功能，起到传递和缓冲声音、压力、加速度等物理信息的作用，因为MEMS传感器芯片最终接收到的非电物理量也会由壳体的构型决定性地确定。由此，壳体对MEMS传感器的传递特性及性能具有重要影响。在现有技术中，多采用传统的前进音封装设计，其进音孔位于壳体上方，其与芯片间的距离较近，使得壳体内的芯片极易受到外界环境和外界声音的影响。从该封装结构制作完成到最终安装于产品上应用，其间需要经过多次的产品测试以保证最终产品的合格，部分初次测试合格的封装结构在转移或后续组合过程中发生损坏的情况时有发生。因此，为了提高产品的良率和稳定性，减少后续过程中产品损坏等情况的发生，亟需设计一种稳定可靠的封装结构以保护壳体内的芯片，提升产品的良率，减少不良品的产生，从而降低生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种微机电传感器的封装结构及其制造方法，以解决现有技术中存在的产品易损坏、良率低、需多次测试，且生产测试成本高的问题。在保证产品性能的同时，提高该封装结构的可靠性和良品率、减少所需的测试频次、节省其测试成本，并最终降低其生产成本。一方面，本专利技术提供一种微机电传感器封装结构，其特征在于，包括：基板；支撑件，位于所述基板上，所述支撑件与所述基板之间形成空腔；芯片，所述芯片位于所述空腔中，所述芯片经由金属线与所述基板电连接；五金件，位于所述支撑件上；其中，所述芯片包括MEMS芯片，所述支撑件上设置有进音孔，所述五金件用于封闭所述进音孔。优选地，所述支撑件呈片状，所述基板包括凹陷，所述支撑件覆盖在所述凹陷上，所述支撑件与所述凹陷形成所述空腔。优选地，所述支撑件包括顶面和侧壁，所述侧壁的底面与所述基板相连，所述进音孔设置在所述支撑件的顶面。优选地，所述五金件呈片状，所述五金件的尺寸大于所述进音孔的尺寸。优选地，所述五金件具有凹槽，所述凹槽朝向所述支撑件，所述进音孔位于所述五金件凹槽在所述支撑件上的投影内。优选地，所述五金件位于所述支撑件的顶面，所述五金件的底面不大于所述支撑件的顶面。优选地，所述五金件与所述支撑件之间通过连接材料相连。优选地，所述连接材料包括锡膏、导电胶、绝缘胶中的至少一种，所述连接材料涂设于所述支撑件的顶面、所述五金件底面的至少一者上，通过连接材料设置所述五金件与所述支撑件的机械连接。优选地，所述支撑件与所述五金件的制备工艺包括刻蚀工艺。优选地，所述支撑件底面、顶面以及所述五金件底面的尺寸相同。优选地，所述支撑件与所述五金件的至少部分表面设置有镀层，所述镀层包括金、银、锌、镍中的至少一种材料，使得具有镀层的位置可通过焊接、粘接等方式进行连接。优选地，所述五金件还设置有导气孔，所述导气孔将所述凹槽与外界相连通，所述导气孔与所述凹槽对进入的外界声音进行衰减。根据本专利技术的另一方面，还提供一种微机电传感器封装结构的制造方法，其特征在于，包括：制备如上所述的支撑件、五金件及基板；在所述基板上贴装芯片并设置金属线；将所述支撑件与所述基板相连接，形成半成品；将所述五金件设置在所述半成品的所述支撑件上；其中，所述支撑件与所述基板之间形成空腔，贴装的芯片位于所述空腔中，所述五金件设置在所述支撑件上以隔绝外界对支撑件内芯片的影响。优选地，所述五金件还设置有导气孔，以导出焊接过程中受热膨胀的空气。本专利技术实施例提供的微机电传感器封装结构及其制造方法，通过在支撑件上设置五金件，使五金件对支撑件的进音孔进行封堵，以隔绝外界对支撑件内的影响，保护支撑件内的芯片，提高了产品的稳定性和可靠性，使产品具有更高的良率。由于有五金件的存在，对支撑件内的结构提供了更好的保护，可以减少所需进行产品测试的次数，节约测试成本。五金件内的凹槽通过进音孔与空腔相连，进一步增大了腔体的容积，有助于进一步改善产品性能。五金件如为封闭式，其还可以提升产品的防水性能。进一步地，可将支撑件与五金件设计为相同的尺寸，支撑件与五金件均可采用金属材料通过蚀刻工艺制成，此方法可减少所需工艺的种类，还可使五金件与支撑件连接后更加的齐整，产品外观更加美观。优选地，如支撑件与五金件之间的连接材料选用锡膏，该五金件还可通过设置连通外界与凹槽的导气孔，以导出在回流焊过程中受热膨胀的空气，防止产品炸裂。通过合理设置导气孔和凹槽，可形成适当的进音路径，使外界声音得到一定程度的衰减后再通过进音孔进入支撑件内。本专利技术所提供的制造方法可以有效提高该微机电传感器的产品良率、减少所需的工艺种类及测试频次，从而降低其生产成本。附图说明通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。图1示出了本专利技术第一实施例封装结构的示意图。图2示出了本专利技术第一实施例封装结构的俯视图。图3示出了本专利技术第二实施例封装结构的示意图。图4示出了本专利技术第三实施例封装结构的示意图。图5示出了本专利技术第四实施例封装结构的示意图。图6示出了本专利技术第五实施例封装结构的示意图。图7示出了本专利技术第二实施例封装结构贴装芯片的示意图。图8示出了本专利技术第二实施例封装结构设置支撑件的示意图。图9示出了本专利技术第二实施例封装结构设置五金件的示意图。图10示出了本专利技术封装结构的制造方法的示意图。具体实施方式以下将参照附图更详细地描述本专利技术。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。为了简明起见，可以在一幅图中描述经过数个步骤后获得的半导体结构。应当理解，在描述结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将器件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。如果为了描述直接位于另一层、另一个区域上面的情形，本文将采用“直接在……上面”或“在……上面并与之邻接”的表述方式。在下文中描述了本专利技术部分实施例的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本专利技术。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本专利技术。本专利技术可以各种形式呈现，以下将描述其中一些示例。图1示出了本专利技术第一实施例封装结构的示意图，图中该微机电传感器封装结构1000包括：基板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微机电传感器封装结构，其特征在于，包括：/n基板；/n支撑件，位于所述基板上，所述支撑件与所述基板之间形成空腔；/n芯片，所述芯片位于所述空腔中，所述芯片经由金属线与所述基板电连接；/n五金件，位于所述支撑件上；/n其中，所述芯片包括MEMS芯片，所述支撑件上设置有进音孔，所述五金件用于封闭所述进音孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种微机电传感器封装结构，其特征在于，包括：
基板；
支撑件，位于所述基板上，所述支撑件与所述基板之间形成空腔；
芯片，所述芯片位于所述空腔中，所述芯片经由金属线与所述基板电连接；
五金件，位于所述支撑件上；
其中，所述芯片包括MEMS芯片，所述支撑件上设置有进音孔，所述五金件用于封闭所述进音孔。


2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述支撑件呈片状，所述基板包括凹陷，所述支撑件覆盖在所述凹陷上，所述支撑件与所述凹陷形成所述空腔。


3.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述支撑件包括顶面和侧壁，所述侧壁的底面与所述基板相连，所述进音孔设置在所述支撑件的顶面。


4.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述五金件呈片状，所述五金件的尺寸大于所述进音孔的尺寸。


5.根据权利要求2或3所述的封装结构，其特征在于，所述五金件具有凹槽，所述凹槽朝向所述支撑件，所述进音孔位于所述五金件凹槽在所述支撑件上的投影内。


6.根据权利要求5所述的封装结构，其特征在于，所述五金件位于所述支撑件的顶面，所述五金件的底面不大于所述支撑件的顶面。


7.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述五金件与所述支撑件之间通过连接材料相连。


8.根据权利要求7所述的封装结构，其特征在于，所述连接材料包括锡...

【专利技术属性】
技术研发人员：万蔡辛，
申请(专利权)人：无锡韦尔半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32