微系统封装方法技术方案

本申请涉及一种微系统封装方法。微系统封装方法通过在基板上集成接口电极和微型器件通用电路，并在基板面向微型器件通用电路的一侧形成带有至少一个开放腔室的预成型封装体，可以完成微系统架构的集成。通过使预成型封装体包覆微型器件通用电路可以提高上述微系统架构的集成度和可量产性，通过将接口电极暴露于开放腔室内可以提高微系统架构的开放性，为后续在接口电极上集成并封装微型器件提供开放式接口电极，可以实现微型器件的灵活选型和场景适用。

【技术实现步骤摘要】
微系统封装方法
本申请涉及微系统
，特别是涉及一种微系统封装方法。
技术介绍
随着人类社会全面进入信息化时代，生产生活中需要对越来越多的场景和对象进行实时监测，如交通工具运行状况、城市管廊线路安全、物流货物实时状态、环境人体健康程度等。由于上述监测需求具有信息密度低、分布范围广、维护管理难以及附加价值低等特点，故其对传感系统的体积、功耗、成本、信息融合度以及智能化程度提出了更高的要求，传统的传感系统难以胜任。微传感器的出现使得微型化、轻量级、低成本、智能化的感知微系统成为可能，而微系统集成技术是微传感器从原始晶圆走向终端应用的关键。在传统方案中，通常采用系统级封装工艺将应用场景所需的微传感器晶圆、配套的专用功能电路晶圆以及封闭式封装进行一次性成型，从而形成面向场景的专用微系统，下游的终端设备制造商仅需要增添少量外围辅助器件即可得到面向专用场景的终端产品。因此，采用上述方法制造的面向场景的专用微系统存在应用范围较窄，且无法进行重复使用等缺陷。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统方案中微系统存在应用范围较窄且无法进行重复使用的问题，提供一种微系统封装方法。本申请提供一种微系统封装方法，包括：在基板上集成接口电极和微型器件通用电路；在所述基板面向所述微型器件通用电路的一侧形成带有至少一个开放腔室的预成型封装体，所述预成型封装体包覆所述微型器件通用电路，且将所述接口电极暴露于所述开放腔室内；在所述接口电极上集成并封装微型器件。在其中一个实施例中，所述在所述接口电极上集成并封装微型器件，包括：根据微系统应用场景选择所述微型器件；将所述微型器件焊接于所述接口电极；对所述微型器件进行封装。在其中一个实施例中，所述对所述微型器件进行封装，包括：根据所述微型器件的类型以及所述接口电极在所述基板上的位置加工盖板；采用所述盖板覆盖所述预成型封装体，完成对所述微型器件的封装。在其中一个实施例中，在基板上集成接口电极和微型器件通用电路之前，包括：制备包括多个微系统架构的所述基板。在其中一个实施例中，在根据微系统应用场景选择所述微型器件之前，包括：将包括多个所述微系统架构的所述基板进行切单处理，得到多个互相独立的所述微系统架构。在其中一个实施例中，所述对所述微型器件进行封装，包括：根据每个所述微系统架构中的所述微型器件的类型加工盖板；采用所述盖板覆盖对应的所述开放腔室，完成对每个所述微系统架构中的所述微型器件的封装。在其中一个实施例中，所述在基板上集成接口电极和微型器件通用电路，包括：在所述基板上集成多个所述接口电极，多个所述接口电极呈阵列式分布；在所述基板面向所述接口电极的一侧集成通用功能电子元器件，形成所述微型器件通用电路。在其中一个实施例中，所述微型器件为微传感器、微执行器和/或其他ASIC芯片。在其中一个实施例中，所述在所述基板面向所述微型器件通用电路的一侧形成带有至少一个开放腔室的预成型封装体，包括：根据所述接口电极和所述微型器件通用电路在所述基板上的位置，采用精密机加工方法加工带有至少一个所述开放腔室的所述预成型封装体，将所述预成型封装体固定于所述基板面向所述微型器件通用电路的一侧。在其中一个实施例中，将所述预成型封装体固定于所述基板面向所述微型器件通用电路的一侧，包括：采用胶接、焊接或其他机械方式将所述预成型封装体固定于所述基板面向所述微型器件通用电路的一侧。在其中一个实施例中，所述在所述基板面向所述微型器件通用电路的一侧形成带有至少一个开放腔室的预成型封装体，包括：根据所述接口电极和所述微型器件通用电路在所述基板上的位置，采用围堰填充或注塑灌封方法在所述基板面向所述微型器件通用电路的一侧直接形成带有至少一个所述开放腔室的所述预成型封装体。本申请提供的微系统封装方法，通过在基板上集成接口电极和微型器件通用电路，并在基板面向微型器件通用电路的一侧形成带有至少一个开放腔室的预成型封装体，可以完成微系统架构的集成。通过预成型封装体包覆微型器件通用电路可以提高上述微系统架构的集成度和可量产性，通过将接口电极暴露于开放腔室内可以提高微系统架构的开放性，为后续在接口电极上集成并封装微型器件提供开放式接口电极，可以实现微型器件的灵活选型和适用场景的扩充。附图说明图1为本申请实施例提供的一种微系统封装方法流程图；图2为本申请实施例提供的一种微系统封装方法得到的微系统结构侧视图；图3为本申请实施例提供的一种微系统封装方法得到的微系统结构俯视图；图4为本申请实施例提供的一种微系统封装方法得到的微系统结构二次封装后俯视图；图5为本申请实施例提供的另一种微系统封装方法流程图。具体实施方式为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。可以理解，现有方法制备的微系统芯片仅针对特定场景，无法对内部封装的微传感器进行二次选型和集成，故存在开放程度低、应用范围窄、灵活性差、原材料利用率低以及技术普及率低等缺陷。当传感器应用场景发生变化时，只能重新设计订制整套微系统，需要耗费大量的物资成本和时间成本。此外，工艺步骤中诸如基板制作、注塑灌封等一些关键环节存在加工门槛高、研发成本高以及加工周期长等缺陷，导致微系统设计投资风险高，限制了感知微系统行业的产品多样性和技术普及率。现有感知微系统的制备包括微传感器集成、微电子集成以及封装成型这三个主要部分。其中，微电子集成和封装成型具有较为统一的行业标准，而微传感器面对自然界实体对象，种类众多且参数多样，故面向各应用行业时标准不统一。因此，考虑到现有感知微系统依赖于一次成型工艺，微传感器的集成与其他共性部分的集成(包括微电子集成和封装体成型)的工艺耦合关系过紧，导致微传感器过早的封闭在微系统中，缺失开放的微系统封装和加工方案，本申请提供一种微系统封装方法，其可以保持微系统主体(微电子电路和封装体)不变，将微系统对外开放以更换微传感器，从而将微传感器二次集成的机会留给靠近用户的应用开发商，以提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微系统封装方法，其特征在于，包括：/n在基板上集成多个接口电极和微型器件通用电路；/n在所述基板面向所述微型器件通用电路的一侧形成带有至少一个开放腔室的预成型封装体，所述预成型封装体包覆所述微型器件通用电路，且将所述接口电极暴露于所述开放腔室内；/n在所述接口电极上集成并封装微型器件。/n

【技术特征摘要】
1.一种微系统封装方法，其特征在于，包括：
在基板上集成多个接口电极和微型器件通用电路；
在所述基板面向所述微型器件通用电路的一侧形成带有至少一个开放腔室的预成型封装体，所述预成型封装体包覆所述微型器件通用电路，且将所述接口电极暴露于所述开放腔室内；
在所述接口电极上集成并封装微型器件。


2.根据权利要求1所述的微系统封装方法，其特征在于，所述在所述接口电极上集成并封装微型器件，包括：
根据微系统应用场景选择所述微型器件；
将所述微型器件焊接于所述接口电极；
对所述微型器件进行封装。


3.根据权利要求2所述的微系统封装方法，其特征在于，所述对所述微型器件进行封装，包括：
根据所述微型器件的类型以及所述接口电极在所述基板上的位置加工盖板；
采用所述盖板覆盖所述预成型封装体，完成对所述微型器件的封装。


4.根据权利要求2所述的微系统封装方法，其特征在于，在基板上集成接口电极和微型器件通用电路之前，包括：
制备包括多个微系统架构的所述基板。


5.根据权利要求4所述的微系统封装方法，其特征在于，在根据微系统应用场景选择所述微型器件之前，包括：
将包括多个所述微系统架构的所述基板进行切单处理，得到多个互相独立的所述微系统架构。


6.根据权利要求5所述的微系统封装方法，其特征在于，所述对所述微型器件进行封装，包括：
根据每个所述微系统架构中的所述微型器件的类型加工盖板；
采用所述盖板覆盖对应的所述开放腔室，完成对每个所述微...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤政，鲁文帅，尤睿，阮勇，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11