[發明專利]具微機電元件的封裝結構及其制法

有效

• 申請號: 201110180272.0
• 申請日: 2011-06-24
• 公開（公告）號: CN102786024A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 林辰翰;張宏達;廖信一;邱世冠
• 申請（專利權）人: 矽品精密工業股份有限公司
• 主分類號: B81B7/00
• 分類號: B81B7/00;B81C1/00
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

技術領域

本發明涉及一種封裝結構及其制法，尤指一種具微機電元件的封裝結構及其制法。

背景技術

微機電系統(Micro?Electro?Mechanical?System，簡稱MEMS)是一種兼具電子與機械功能的微小裝置，在制造上乃借由各種微細加工技術來達成，一般來說，微機電系統通過將微機電元件設置于基板的表面上，并以保護罩或底膠進行封裝保護，以使內部的微機電元件不受外界環境的破壞，而得到一具微機電元件的封裝結構。

請參閱圖1，其為現有具微機電元件的封裝結構的剖視圖。如圖所示，現有的具微機電元件的封裝結構通過將例如為壓力感測元件的微機電元件11接置于平面柵格陣列(land?grid?array，簡稱LGA)型態的基板10上，并利用打線方式從微機電元件11的電性連接端111電性連接至該LGA基板10的電性連接端101，而使該微機電元件11與基板10電性連接，最終再于封裝基板10表面形成金屬蓋12，以將該微機電元件11包覆于其中，而該金屬蓋12用以保護該微機電元件11不受外界環境的污染破壞，而該微機電元件封裝結構的缺點為體積過大，無法符合終端產品輕薄短小的需求。

請參閱圖2，為了縮小具微機電壓力感測元件的整體封裝結構體積，業界又于2005年申請一晶片級壓力感測封裝結構的公開專利案(公開號為US?2006/0185429)，該封裝結構通過將例如為壓力感測元件的微機電元件11直接制作于硅基板13上，最后并借由陽極接合(anodic?bonding)于該微機電元件11上接合玻璃蓋體14。

然而，于該硅基板13中形成感測腔體131及貫通硅基板13兩表面的通孔132，因此需要使用硅貫孔(Through?Silicon?Via，簡稱TSV)技術，而該技術通過應用氫氧化鉀(KOH)作為蝕刻劑以形成通孔或凹槽。

相較于前述第一種現有技術結構，第2006/0185429號公開專利案所揭示的結構雖可大幅縮小具微機電元件的封裝結構的整體體積，但是以TSV技術形成通孔及凹槽的制程不僅價格昂貴，且技術精密度要求也高，故將微機電元件封裝結構以晶片制程制作，雖可得到尺寸較小的封裝件，但該技術復雜且耗費成本甚鉅。

因此，如何避免上述現有技術中的種種問題，以使具微機電元件的封裝結構的制造成本與體積減少，實已成為目前亟欲解決的課題。

發明內容

有鑒于上述現有技術的缺失，本發明的主要目的在于提供一種具微機電元件的封裝結構及其制法，無需制作貫穿硅基板的開孔，以節省生產成本。

本發明所提供的具微機電元件的封裝結構包括：具有相對的第三表面與第四表面的晶片，該第三表面上具有多個微機電元件、多個電性接點與多個第二對位鍵；用來保護該微機電元件的板體，其具有相對的第一表面與第二表面、及貫穿該第一表面與第二表面的板體開口，該第一表面上具有多個凹槽、與對應位于各該凹槽周緣的多個密封環，該板體與該晶片相結合，其結合方式為該板體的密封環接置于該晶片的第三表面上以氣密封裝，且各該微機電元件對應設于各該凹槽與密封環中，各該電性接點與第二對位鍵外露于該板體開口，且該第二表面上形成有金屬層；多個透明體，借由黏著劑以對應設于各該第二對位鍵上，使得可于由上方觀察該第二對位鍵；封裝層，形成于該晶片的第三表面上，且包覆該板體、電性接點、與透明體；多個焊線，嵌設于該封裝層中，且各該焊線的一端連接該電性接點，而另一端外露于該封裝層的頂面；以及作為重新分配層的金屬導線，形成于該封裝層上，且該金屬導線借由該焊線以電性連接至該電性接點。