封装结构及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种封装结构及其制造方法。所述封装结构包括具有凹口的基板及依序形成于基板上的第一微机电系统芯片、第一中间芯片、第二微机电系统芯片及第一盖板。第一微机电系统芯片的下表面具有第一感测器或微致动器。第二微机电系统芯片的上表面具有第二感测器或微致动器。第一中间芯片具有基板穿孔，且包括信号转换单元、逻辑运算单元、控制单元或上述的组合。此封装结构包括第一感测器及第二感测器中的至少一者。器中的至少一者。器中的至少一者。

【技术实现步骤摘要】
封装结构及其制造方法


[0001]本专利技术有关于一种封装结构，且特别有关于一种具有三维微机电系统芯片堆叠的封装结构及其制造方法。

技术介绍

[0002]微机电系统(microelectromechanical system,MEMS)是结合微电子技术与机械工程的一种技术。MEMS技术使得许多工业器械能够微型化。微机电装置通常包括一个微型处理器及至少一个用以取得外界信息的微型感测器。
[0003]对于目前的MEMS装置而言，通常需要将多个MEMS元件组装在同一个封装结构中，并且需要整合这些MEMS元件的运作。然而，若两个MEMS元件过于接近，则两者的信号可能会彼此干扰。如此将造成MEMS装置的成品率及可靠度降低。
[0004]另一方面，在MEMS装置的封装结构中，每一个MEMS元件通常是独立的，需要通过各自的控制芯片(chip)进行控制。再者，通常需要额外的控制或运算单元整合或处理来自不同MEMS元件的信号。因此，MEMS装置的面积较大，而不利于封装结构的微型化。
[0005]因此，在本
中，对于具有高成品率及高可靠度的MEMS装置的封装结构及其制造方法仍有所需求。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例提供一种具有MEMS装置的封装结构的制造方法，能够改善MEMS装置的成品率及可靠度，而且能够有利于封装结构的微型化。
[0007]本专利技术的一实施例揭示一种封装结构，包括：基板，具有凹口；第一微机电系统(MEMS)芯片(chip)，形成于基板上，其中第一MEMS芯片具有基板穿孔，第一MEMS芯片的下表面具有第一感测器或微致动器，且第一感测器或微致动器位于凹口中；第一中间芯片，形成于第一MEMS芯片上，其中第一中间芯片具有基板穿孔，且第一中间芯片包括信号转换单元、逻辑运算单元、控制单元或上述的组合；第二微机电系统(MEMS)芯片，形成于第一中间芯片上，其中第二MEMS芯片具有基板穿孔，第二MEMS芯片的上表面具有第二感测器或微致动器，且封装结构包括第一感测器及第二感测器中的至少一者；以及第一盖板，形成于第二MEMS芯片上，其中第一盖板提供容置空间，且位于第二MEMS芯片的上表面上的第二感测器或微致动器位于容置空间中。
[0008]本专利技术的另一实施例揭示一种封装结构的制造方法，包括：提供基板，其中基板具有多个凹口；在基板上形成多个第一MEMS芯片，其中多个第一MEMS芯片的每一者具有基板穿孔，多个第一MEMS芯片的每一者的下表面具有第一感测器或微致动器，且第一感测器或微致动器位于多个凹口的其中一者中；在基板上形成多个第一中间芯片，其中多个第一中间芯片的每一者分别形成于多个第一MEMS芯片的其中一者之上，其中多个第一中间芯片的每一者具有基板穿孔，且多个第一中间芯片的每一者包括信号转换单元、逻辑运算单元、控制单元或上述的组合；在多个第一中间芯片上形成多个第二MEMS芯片，其中多个第二MEMS
芯片的每一者具有基板穿孔，其中多个第二MEMS芯片的每一者的上表面具有第二感测器或微致动器，且其中封装结构包括第一感测器及第二感测器中的至少一者；以及在多个第二MEMS芯片上形成多个第一盖板，其中多个第一盖板的每一者提供容置空间，且位于多个第二MEMS芯片的每一者的上表面上的第二感测器或微致动器位于容置空间中。
[0009]在本专利技术实施例所提供的具有MEMS装置的封装结构中，在垂直堆叠的两个MEMS芯片之间设置至少一个中间芯片。藉由中间芯片增加两个MEMS芯片之间的距离，能够减少MEMS芯片之间的信号干扰。因此，能够大幅改善成品率及可靠度，且有利于封装结构的微型化。此外，本专利技术实施例所提供的具有MEMS装置的封装结构中，可在同一封装结构中整合3个以上具有不同功能的MEMS芯片，而不会明显增加封装结构的面积。
附图说明
[0010]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011]图1A至图1F为本专利技术一些实施例的封装结构在工艺各个阶段的剖面示意图；
[0012]图2为本专利技术另一些实施例的封装结构的剖面示意图；
[0013]图3为本专利技术另一些实施例的封装结构的剖面示意图；
[0014]图4为本专利技术另一些实施例的封装结构的剖面示意图；
[0015]图5为本专利技术另一些实施例的封装结构的剖面示意图；
[0016]图6为本专利技术另一些实施例的封装结构的剖面示意图。
[0017]附图标号：
[0018]100:封装结构；101:开口；102:基板；104:第一盖板；105:凹口；106:第二盖板；107:容置空间；109:第三空间；110:第一MEMS芯片；111:第一微结构；114:基板穿孔；120:第一中间芯片；122:电性连接部件；124:基板穿孔；130:第二MEMS芯片；131:第二微结构；132:电性连接部件；134:基板穿孔；135:导电接垫；140:第三MEMS芯片；141:第三微结构；142:电性连接部件；144:基板穿孔；151:模制化合物层；152:模制化合物层；153:模制化合物层；161:第一重分布层；161a:第一导电部件；162:第二重分布层；162a:第二导电部件；163:第三重分布层；163a:第三导电部件；164:第四重分布层；164a:第四导电部件；171:电性连接部件；172:电性连接部件；173:电性连接部件；174:电性连接部件；180:底部填充物层；182:电性连接组件；190:切割工艺；200:封装结构；220:第二中间芯片；222:电性连接部件；224:基板穿孔；300:封装结构；320:第三中间芯片；322:电性连接部件；324:基板穿孔；400:封装结构；500:封装结构；600:封装结构。
具体实施方式
[0019]为使本专利技术的上述和其他目的、特征、优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图，作详细说明。再者，本专利技术的不同范例中可能使用重复的参考符号及/或用字。这些重复符号或用字是为了简化与清晰的目的，并非用以限定各个实施例及/或所述外观结构之间的关系。
[0020]本专利技术提供一种封装结构及其制造方法，图1A至图1F为本专利技术一些实施例的封装结构100在工艺各个阶段的剖面示意图。
[0021]请参照图1A，提供具有多个凹口105的基板102。接着，对应于这些凹口105的位置，在基板102上形成多个第一MEMS芯片110。基板102的材料可包括玻璃、高分子、半导体、金属或上述的组合。可依据第一MEMS芯片110的功能选择合适的基板102。举例而言，当第一MEMS芯片110包括光学感测器时，则基板102的材料可以是具有透明性的玻璃或高分子。
[0022]可藉由任何合适的方法形成第一MEMS芯片110。举例而言，可通过微影本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种封装结构，其特征在于，包括：一基板，具有一凹口；一第一微机电系统芯片，形成于所述基板上，其中所述第一微机电系统芯片具有一基板穿孔，所述第一微机电系统芯片的一下表面具有一第一感测器或一微致动器，且所述第一感测器或所述微致动器位于所述凹口中；一第一中间芯片，形成于所述第一微机电系统芯片上，其中所述第一中间芯片具有一基板穿孔，且所述第一中间芯片包括一信号转换单元、一逻辑运算单元、一控制单元或上述的组合；一第二微机电系统芯片，形成于所述第一中间芯片上，其中所述第二微机电系统芯片具有一基板穿孔，所述第二微机电系统芯片的一上表面具有一第二感测器或一微致动器，且所述封装结构包括所述第一感测器及所述第二感测器中的至少一者；以及一第一盖板，形成于所述第二微机电系统芯片上，其中所述第一盖板提供一容置空间，且位于所述第二微机电系统芯片的所述上表面上的所述第二感测器或所述微致动器位于所述容置空间中。2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，还包括：一第二中间芯片，形成于所述第一微机电系统芯片与所述第二微机电系统芯片之间，其中所述第二中间芯片具有一基板穿孔，且其中所述第二中间芯片包括一存储单元、一天线单元或上述的组合。3.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，还包括：一第三中间芯片，形成于所述第一微机电系统芯片与所述第二微机电系统芯片之间，其中所述第三中间芯片具有一基板穿孔，且其中所述第三中间芯片包括一存储单元、一天线单元或上述的组合。4.根据权利要求3所述的封装结构，其特征在于，所述第三中间芯片与所述第二中间芯片水平排列。5.根据权利要求2至4中任一项所述的封装结构，其特征在于，所述第二中间芯片与所述第一中间芯片水平排列。6.根据权利要求2至4中任一项所述的封装结构，其特征在于，所述第二中间芯片形成于所述第一微机电系统芯片与所述第一中间芯片之间。7.根据权利要求2至4中任一项所述的封装结构，其特征在于，所述第二中间芯片形成于所述第二微机电系统芯片与所述第一中间芯片之间。8.根据权利要求1至3中任一项所述的封装结构，其特征在于，还包括：一第三微机电系统芯片，形成于所述第一中间芯片上，并且与所述第二微机电系统芯片水平排列，其中所述第三微机电系统芯片的一上表面具有一第三感测器或一微致动器；以及一第二盖板，形成于所述第三微机电系统芯片上，其中位于所述第三微机电系统芯片的所述上表面上的所述第三感测器或所述微致动器位于所述第二盖板所提供的一容置空间中。9.根据权利要求1至3中任一项所述的封装结构，其特征在于，还包括：一第三微机电系统芯片，形成于所述第一中间芯片与所述第二微机电系统芯片之间，
其中所述第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴金能，
申请(专利权)人：华邦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：