[發明專利]一種MEMS傳感器系統封裝結構及制造方法

在審

• 申請號: 201710955453.3
• 申請日: 2017-10-14
• 公開（公告）號: CN108793058A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 黃玲玲;孫美蘭
• 申請（專利權）人: 北京萬應科技有限公司
• 主分類號: B81B7/00
• 分類號: B81B7/00;B81B7/02;B81C3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種MEMS傳感器系統封裝結構，包括：芯片、封裝基板、蓋板；包括有嵌入芯片和上芯片；封裝基板下面放置有與外界互連的結構；封裝基板上面放置有槽壩，形成基板凹槽；封裝基板內上下兩面分布有至少一層線路層；蓋板放置在所述封裝基板的凹槽上面，形成空腔結構并放置有芯片；本發明的結構中采用直接將芯片埋置在封裝基板內部，MEMS傳感器芯片與其他芯片形成疊層封裝結構，縮小了MEMS傳感器系統封裝的體積；制作方法采用了低成本、可規?；慨a的封裝基板加工工藝，基板埋入的工藝方案為傳感器系統芯片之間提供了短互連距離，具有高性能、低成本、小型化的優點。

技術領域

本發明涉及電子封裝技術領域，特別涉及一種MEMS傳感器封裝結構及其制造方法。

背景技術

近幾年來，隨著半導體技術的發展，電子產品向著更小尺寸更多功能更加智能發展，因此傳感器應用也越來越廣。隨著電子產品內部結構模塊化程度越來越高，傳感器也是模塊形式集成在電子產品中。在傳感器模塊中包括了傳感器芯片、驅動芯片以及相關電源和信號處理等器件，如何能夠在一個小尺寸封裝中集成多個芯片及器件，成為目前傳感器的系統封裝中所面臨的技術難題。

隨著全球電子類產品蓬勃發展，電子產品的面臨著前所未有的競爭壓力，成本和技術先進性成為在激烈競爭中成功突圍的最重要的因素，采用最低的成本方案獲取最佳性能成為各個傳感器廠商所追求的目標，因此如何的降低MEMS傳感器系統封裝成本成為關鍵因素之一，采用的傳統的封裝技術已無法滿足各大廠商的發展需求。

以往的傳感器采用傳統的工藝加工，不但尺寸大功能也簡單，基本無法應用在消費類電子中，目前已經逐步被尺寸小易于集成的MEMS傳感器所替代，以往的MEMS封裝中多數傳感器芯片與驅動等控制芯片和器件采用分開封裝的系統板級集成的方式，很難實現模塊的小型化；最新封裝技術中有采用的MCM或疊層封裝的形式實現MEMS傳感器的系統集成封裝，但是MCM犧牲了模塊的橫向尺寸和疊層封裝滿足不了封裝厚度要求，均面臨小型化的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種集成、小型化、高性能并且技術先進、制造工藝簡單成本低的MEMS傳感器系統封裝結構及其制作方法。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種MEMS傳感器系統封裝結構，包括：芯片、封裝基板、蓋板；所述芯片包括有嵌入芯片和上芯片，其中至少一個嵌入芯片嵌入在所述的封裝基板內部，至少一個上芯片放置在所述的封裝基板上面；所述的封裝基板下面放置有與外界互連的焊球；所述的封裝基板上面放置有槽壩，形成基板凹槽；所述的封裝基板內上下兩面分布有至少一層線路層；所述蓋板放置在所述封裝基板的凹槽上面，形成空腔結構并空腔結構的放置有芯片；

進一步的，所述的芯片為裸芯片、無源器件、封裝體；

進一步的，所述蓋板為硅、玻璃、金屬、陶瓷及有機材料；

進一步的，所述封裝基板為硅、玻璃、金屬、陶瓷及有機材料；

本發明還提供了一種MEMS傳感器系統封裝制作方法，包括：選取載板，在所述的載板上制作用于的埋置芯片的通槽；嵌入芯片放置載板內，將所述的嵌入芯片放置在載板內槽體，在嵌入芯片與槽壁之間間隙內和所述載板的兩面制作作為介質層的絕緣材料；在所述絕緣材料中加工與嵌入芯片凸點對應互連盲孔，所述的盲孔內填充互連金屬材料；在所述的絕緣材料上面加工線路層，形成嵌入芯片與封裝體外部的電連接；在所述的線路層上粘接形成基板凹槽的槽壩；在所述的基板凹槽內貼裝上芯片，上芯片與基板形成電連接；在所述的凹槽上面和所述的上芯片的粘接蓋板，形成密封空腔；在所述的包括有空腔的載板下面焊盤上制作用于封裝體與外界互連的互連結構；

進一步的，所述的載板為硅、玻璃、金屬、陶瓷及有機材料；

進一步的，采用激光鉆孔、機械雕銑、沖壓的方式制作所述的通槽，所述通槽尺寸大于嵌入芯片的尺寸；