本发明专利技术提供MEMS芯片与ASIC芯片集成封装的封装结构及封装方法，包括：转接基板；MEMS芯片，MEMS芯片与转接基板电气联通；ASIC芯片，ASIC芯片靠近MEMS芯片的表面设置有第二焊接凸起，第二焊接凸起与转接基板电连接；封装基板，封装基板与ASIC芯片贴合固定，转接基板与封装基板电气联通；外壳，外壳与封装基板密封连接，外壳具有声孔和收容腔，MEMS芯片、转接基板和ASIC芯片均位于收容腔内部。封装方法包括：制备ASIC芯片；固定封装基板；安装ASIC芯片；制备转接基板；制备及安装MEMS芯片；安装外壳，并开设声孔。本发明专利技术实施例通过转接基板将ASIC芯片与MEMS芯片重新布线，实现三维堆叠封装结构，极大地减小了超声波传感器的平面封装尺寸。尺寸。尺寸。
【技术实现步骤摘要】
一种MEMS芯片与ASIC芯片集成封装的封装结构及封装方法
[0001]本说明书一个或多个实施例涉及传感器封装
，尤其涉及一种MEMS芯片与ASIC芯片集成封装的封装结构及封装方法。
技术介绍
[0002]目前现有的压电陶瓷类超声波传感器是由压电陶瓷片、保护外壳、PCB电路板、填充材料组成，总体来说有以下几个问题
[0003]1、尺寸大，压电陶瓷类超声波传感器的电路是通过在PCB板上焊接阻容等元器件，PCB板的尺寸较大；此外封装结构还包含保护外壳、填充声学材料、引线插针等，最终导致压电陶瓷超声波传感器的尺寸很大；
[0004]2、PCB电路板的功能简单，无法进行一些较为复杂的信号处理；
[0005]3、PCB电路板与压电陶瓷片的引线装配只能依赖人工，效率低下；
[0006]MEMS芯片的作用是通过压电薄膜的正逆压电效应，将激励电压转化为超声波或者将接收超声波转化为振动。ASIC芯片是为MEMS芯片提供激励电压以及处理接收到的超声波信号。
[0007]综上所述，本申请现提出一种超声波传感器来解决上述出现的问题。
技术实现思路
[0008]本专利技术旨在解决
技术介绍
中提出的问题之一，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种MEMS芯片与ASIC芯片集成封装的封装结构及封装方法，通过转接基板将ASIC芯片与MEMS芯片重新布线，实现三维堆叠封装结构，极大地减小了超声波传感器的平面封装尺寸。
[0009]本专利技术实施例中的MEMS芯片与ASIC芯片集成封装的封装结构，包括：转接基板；MEMS芯片，所述MEMS芯片具有相对的正面及背面，所述背面具有背腔，所述MEMS芯片与所述转接基板电气联通；ASIC芯片，所述ASIC芯片具有相对的正面及背面，所述ASIC芯片靠近所述MEMS芯片的表面设置有第一焊接凸起，所述第一焊接凸起与所述转接基板电连接；封装基板，所述封装基板与所述ASIC芯片贴合固定，所述转接基板与封装基板电气联通。
[0010]在一些实施例中，还包括：外壳，所述外壳与封装基板密封连接，所述外壳具有声孔和收容腔，所述MEMS芯片、转接基板和ASIC芯片均位于收容腔内部。
[0011]在一些实施例中，所述转接基板通过第一金线与封装基板电连接。
[0012]在一些实施例中，所述ASIC芯片的正面具有第一焊垫，所述第一焊垫与所述第一焊接凸起电连接；所述ASIC芯片与所述转接基板之间的缝隙中填充有填缝胶。
[0013]在一些实施例中，所述MEMS芯片的背面与转接基板贴合固定，所述MEMS芯片通过第二金线与转接基板电连接。
[0014]在一些实施例中，所述MEMS芯片的正面与转接基板对应固定；还包括：第二焊接凸起，所述MEMS芯片靠近所述转接基板的表面设置有第二焊接凸起，所述第二焊接凸起与转
接基板电连接；密封胶，所述MEMS芯片与转接基板之间填充有密封胶，密封胶将MEMS芯片与转接基板之间的空间限定出密封腔。
[0015]在一些具体的实施例中，还包括贴壳胶，所述MEMS芯片的背面与外壳的缝隙中填充有贴壳胶。
[0016]根据本专利技术实施例的封装方法，用于形成前文所述的封装结构，所述封装方法包括：
[0017]从晶圆上取下ASIC芯片，所述ASIC芯片具有正面和背面；
[0018]在所述ASIC芯片的正面形成第一焊接凸起，并在表面涂设填缝胶；
[0019]通过晶圆工艺或直接通过基板工艺制备得到转接基板，使所述转接基板与所述ASIC芯片的正面对应固定，所述第一焊接凸起与所述转接基板电连接，所述转接基板通过第一金线与封装基板电连接；
[0020]在所述ASIC芯片的背面贴合固定一封装基板；
[0021]从晶圆上取下MEMS芯片，所述MEMS芯片具有正面和背面，所述背面具有背腔，所述MEMS芯片的背面与所述转接基板贴合固定，所述MEMS芯片通过第二金线与转接基板电连接；
[0022]设置与封装基板贴合固定的外壳，所述外壳上开设声孔，所述外壳具有收容腔，所述MEMS芯片、ASIC芯片和转接基板均位于收容腔内部。
[0023]根据本专利技术实施例的封装方法，转接基板可以做到0.05
‑
0.2mm的厚度，通过转接板堆叠MEMS芯片和ASIC芯片极大的减小了超声波传感器的平面封装尺寸，并且ASIC芯片一般需要减薄，厚度可以做到0.2mm，超声波传感器纵向尺寸变化不大，转接基板制备工艺较为简单，可以通过硅晶圆工艺或者直接使用基板来实现。
[0024]根据本专利技术实施例的封装方法，用于形成前文所述的封装结构，所述封装方法包括：
[0025]从晶圆上取下ASIC芯片，所述ASIC芯片具有相对的正面和背面；
[0026]在所述ASIC芯片的正面形成第一焊接凸起，并在表面涂设填缝胶；
[0027]通过晶圆工艺或直接通过基板工艺制备得到转接基板，使所述转接基板与所述ASIC芯片的正面对应固定，所述第一焊接凸起与所述转接基板电连接，所述转接基板通过第一金线与封装基板电连接；
[0028]在所述ASIC芯片的背面贴合固定一封装基板；
[0029]从晶圆上取下MEMS芯片，所述MEMS芯片具有相对的正面和背面，所述背面具有背腔；
[0030]在所述MEMS芯片的正面形成第二焊接凸起，所述第二焊接凸起与转接基板电连接；
[0031]在所述MEMS芯片与所述转接基板之间填充密封胶，所述密封胶使所述MEMS芯片与所述转接基板之间的空间形成密封腔；
[0032]设置与封装基板贴合固定的外壳，所述外壳上开设声孔，所述外壳具有收容腔，所述MEMS芯片、ASIC芯片和转接基板均位于收容腔内部；
[0033]在所述MEMS芯片的正面涂设贴壳胶，使所述MEMS芯片的正面与所述外壳粘接固定。
[0034]根据本专利技术实施例的封装方法，在实现三维堆叠的基础上，采用倒装焊的技术将MEMS芯片与转接基板固定，并且采用密封胶使MEMS芯片与转接基板形成密封腔，密封腔可以为MEMS芯片的振膜施加空气阻尼，减小MEMS芯片停止工作时，MEMS芯片的振膜机械惯性产生的余震和拖尾，减少超声波传感器的盲区时间。
[0035]在一些具体的实施例中，还包括：在所述ASIC芯片的正面设置第一焊垫，所述第一焊垫与第一焊接凸起电连接。
[0036]在一些具体的实施例中，在所述MEMS芯片的正面设置第二焊垫，所述第二焊垫与第二焊接凸起电性连接。
[0037]下面结合本专利技术的附图和实施例来描述本专利技术的优点。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本说明书一个或多个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说明书一个或多个实施例，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。
[0039]图1为发本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.MEMS芯片与ASIC芯片集成封装的封装结构，其特征在于，包括：转接基板(4)；MEMS芯片(2)，所述MEMS芯片(2)具有相对的正面及背面，所述背面具有背腔，所述MEMS芯片(2)与所述转接基板(4)电气联通；ASIC芯片(5)，所述ASIC芯片(5)具有相对的正面及背面，所述ASIC芯片(5)靠近所述MEMS芯片(2)的表面设置有第一焊接凸起(11)，所述第一焊接凸起(11)与所述转接基板(4)电连接；封装基板(6)，所述封装基板(6)与所述ASIC芯片(5)贴合固定，所述转接基板(4)与封装基板(6)电气联通。2.根据权利要求1所述的MEMS芯片与ASIC芯片集成封装的封装结构，其特征在于，还包括：外壳(1)，所述外壳(1)与封装基板(6)密封连接，所述外壳(1)具有声孔(a)和收容腔，所述MEMS芯片(2)、转接基板(4)和ASIC芯片(5)均位于收容腔内部。3.根据权利要求1所述的MEMS芯片与ASIC芯片集成封装的封装结构，其特征在于，所述转接基板(4)通过第一金线(10)与封装基板(6)电连接。4.根据权利要求1所述的MEMS芯片与ASIC芯片集成封装的封装结构，其特征在于，所述ASIC芯片(5)的正面具有第一焊垫，所述第一焊垫与所述第一焊接凸起(11)电连接；所述ASIC芯片(5)与所述转接基板(4)之间的缝隙中填充有填缝胶(12)。5.根据权利要求1所述的MEMS芯片与ASIC芯片集成封装的封装结构，其特征在于，所述MEMS芯片(2)的背面与转接基板(4)贴合固定，所述MEMS芯片(2)通过第二金线(7)与转接基板(4)电连接。6.根据权利要求1所述的MEMS芯片与ASIC芯片集成封装的封装结构，其特征在于，所述MEMS芯片(2)的正面与转接基板(4)对应固定；还包括：第二焊接凸起(3)，所述MEMS芯片(2)靠近所述转接基板(4)的表面设置有第二焊接凸起(3)，所述第二焊接凸起(3)与转接基板(4)电连接；以及密封胶(8)，所述MEMS芯片(2)与转接基板(4)之间填充有密封胶(8)，密封胶(8)将MEMS芯片(2)与转接基板(4)之间的空间限定出密封腔(b)。7.根据权利要求6所述的MEMS芯片与ASIC芯片集成封装的封装结构，其特征在于，还包括贴壳胶(9)，所述MEMS芯片(2)的背面与外壳(1)的缝隙中填充有贴壳胶(9)。8.封装方法，用于形成权利要求1
‑
5任一项所述的封装结构，其特征在于，所述封装方法包括：从晶圆上取下ASIC芯片(5)，所述ASIC芯片(5)具有正面和背面；在所述ASIC芯片(5)的正面形...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘东旭，徐涛，
申请(专利权)人：合肥领航微系统集成有限公司，
类型：发明
国别省市：
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