本發(fā)明屬于傳感器，尤其涉及一種mems聲學(xué)器件封裝結(jié)構(gòu)及mems傳感器。

背景技術(shù)：

1、mems（micro-electro-mechanical?system）技術(shù)是當(dāng)今最炙手可熱的傳感器制造技術(shù)，也是傳感器小型化、智能化、低能耗的重要推動(dòng)力，mems技術(shù)促進(jìn)了傳感器的極大發(fā)展，mems主要采用微電子技術(shù)，在微納米的體積下塑造傳感器的機(jī)械結(jié)構(gòu)，mems傳感器就是將一顆第二器件與一顆專(zhuān)用集成電路芯片（第一器件）封裝在一起后形成的器件，第二器件將聲音轉(zhuǎn)化為電容、電阻等信號(hào)變化，第一器件將電容、電阻等信號(hào)變化轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，由此實(shí)現(xiàn)mems傳感器的功能——外界信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，mems聲學(xué)傳感器主要是指硅麥克風(fēng)、超聲波傳感器等。

2、現(xiàn)有的聲學(xué)傳感器中的第二器件與第一器件平鋪設(shè)置，而且第二器件的電極在襯底上方，通過(guò)打線(xiàn)工藝將第二器件和第一器件之間連接金屬線(xiàn)從而實(shí)現(xiàn)兩者的電性連接，這種結(jié)構(gòu)設(shè)置導(dǎo)致傳感器尺寸過(guò)大。

3、中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為cn221319324u，公開(kāi)了mems封裝結(jié)構(gòu)及包括其的mems聲學(xué)傳感器，該mems封裝結(jié)構(gòu)包括：第三基板；第一基板，其上開(kāi)設(shè)有進(jìn)聲孔；第二基板，呈中空環(huán)狀，夾設(shè)于第一基板和第三基板之間；其中，在器件安裝空間內(nèi)，第二器件固定于第一基板上，其背腔朝向進(jìn)聲孔；第一器件固定于第三基板上；在第二基板內(nèi)部沿縱向形成有供信號(hào)傳輸?shù)碾娦盘?hào)導(dǎo)柱，第二器件的感應(yīng)信號(hào)通過(guò)該電信號(hào)導(dǎo)柱傳遞至第一器件，省去傳統(tǒng)的焊線(xiàn)工藝也同樣能實(shí)現(xiàn)芯片間及與基板間信號(hào)的互連，如此將極大的縮小了封裝器件的體積，滿(mǎn)足了更高的電路集成化的需求，但是該技術(shù)中需要使用到三個(gè)基板，且需要在每個(gè)基板內(nèi)設(shè)置電路，第二器件仍需打線(xiàn)工藝實(shí)現(xiàn)與基板內(nèi)電路的電性連接，第一器件及其電性結(jié)構(gòu)外露，影響使用壽命，工藝復(fù)雜，集成度低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種mems聲學(xué)器件封裝結(jié)構(gòu)及mems傳感器。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的一種mems聲學(xué)器件封裝結(jié)構(gòu)，包括第一器件和第二器件，還包括：

3、第一器件包封在封裝體內(nèi)；

4、封裝體內(nèi)電鍍與電性接口連接的重布線(xiàn)層，在一部分重布線(xiàn)層上電鍍導(dǎo)電塊，導(dǎo)電塊頂面與封裝體齊平并外露；

5、第二器件與導(dǎo)電塊電性互聯(lián)，進(jìn)而與第一器件堆疊互聯(lián)；

6、封裝體上貼裝基板環(huán)將第二器件包圍；

7、蓋板貼裝密封基板環(huán)，蓋板的聲孔對(duì)準(zhǔn)第二器件振膜的中部。

8、進(jìn)一步的，所述封裝體內(nèi)電鍍重布線(xiàn)層之前，垂直蝕刻包封料至封裝體底面，并電鍍金屬柱完全填充。

9、更進(jìn)一步的，所述金屬柱頂端與另一部分的重布線(xiàn)層電性連接，第一器件電性由電性接口經(jīng)重布線(xiàn)層傳遞至金屬柱底端。

10、進(jìn)一步的，所述金屬柱底端與封裝體底面齊平并外露，在封裝體外露金屬柱的底面電鍍外引腳，金屬柱底端與部分外引腳電性連接。

11、進(jìn)一步的，所述第二器件的襯底上方覆蓋電極，電極上方覆蓋振膜。

12、更進(jìn)一步的，所述振膜與電極之間間距為1-5μm。

13、更進(jìn)一步的，所述第二器件的襯底的材料選自柔性材料、玻璃、半導(dǎo)體材料中的一種或多種。

14、更進(jìn)一步的，所述振膜的材料選自多晶硅、氮化硅或金屬中的一種或多種。

15、更進(jìn)一步的，所述第二器件的襯底中部貫穿蝕刻為背腔，背腔位于振膜的正下方，第二器件的襯底內(nèi)部設(shè)有電路，襯底底部設(shè)有焊腳，電路頂端與電極電性互聯(lián)，電路底端與襯底底部焊腳電性互聯(lián)。

16、更進(jìn)一步的，所述第二器件焊腳通過(guò)回流焊與封裝體外露的導(dǎo)電塊頂面焊接為一體。

17、進(jìn)一步的，所述振膜產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，引起電值變化，并依次通過(guò)電極、電路、焊腳、導(dǎo)電塊、重布線(xiàn)層傳遞至第一器件處理信號(hào)。

18、進(jìn)一步的，所述第一器件為asic芯片。

19、進(jìn)一步的，所述第二器件為mems芯片。

20、進(jìn)一步的，所述基板環(huán)和蓋板通過(guò)粘接膠粘接。

21、一種mems傳感器，包括上述的mems聲學(xué)器件封裝結(jié)構(gòu)。

22、本發(fā)明的有益效果為：1.將第一器件包封在封裝體內(nèi)，使得asic芯片免受外界環(huán)境的侵蝕，延長(zhǎng)使用壽命，第一器件的背面通過(guò)粘接膠外露在封裝體外，增強(qiáng)散熱性能。

23、2.將第二器件的電性從正面引出到背面，貼裝的靈活度高，將第二器件焊接在第一器件上，實(shí)現(xiàn)兩器件堆疊，而無(wú)需使用打線(xiàn)工藝，節(jié)省堆疊空間，整個(gè)結(jié)構(gòu)的集成度高，尺寸更小，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，線(xiàn)路傳輸更穩(wěn)定可靠。

技術(shù)特征：

1.一種mems聲學(xué)器件封裝結(jié)構(gòu)，包括第一器件和第二器件，其特征在于，還包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的mems聲學(xué)器件封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述封裝體內(nèi)電鍍重布線(xiàn)層之前，垂直蝕刻包封料至封裝體底面，并電鍍金屬柱完全填充。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的mems聲學(xué)器件封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬柱頂端與另一部分的重布線(xiàn)層電性連接，第一器件電性由電性接口經(jīng)重布線(xiàn)層傳遞至金屬柱底端。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的mems聲學(xué)器件封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬柱底端與封裝體底面齊平并外露，在封裝體外露金屬柱的底面電鍍外引腳，金屬柱底端與部分外引腳電性連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的mems聲學(xué)器件封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二器件的襯底上方覆蓋電極，電極上方覆蓋振膜。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的mems聲學(xué)器件封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述振膜與電極之間間距為1-5μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的mems聲學(xué)器件封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二器件的襯底的材料選自柔性材料、玻璃、半導(dǎo)體材料中的一種或多種。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的mems聲學(xué)器件封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述振膜的材料選自多晶硅、氮化硅或金屬中的一種或多種。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的mems聲學(xué)器件封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二器件的襯底中部貫穿蝕刻為背腔，背腔位于振膜的正下方，第二器件的襯底內(nèi)部設(shè)有電路，襯底底部設(shè)有焊腳，電路頂端與電極電性互聯(lián)，電路底端與襯底底部焊腳電性互聯(lián)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的mems聲學(xué)器件封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二器件焊腳通過(guò)回流焊與封裝體外露的導(dǎo)電塊頂面焊接為一體。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的mems聲學(xué)器件封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述振膜產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，引起電值變化，并依次通過(guò)電極、電路、焊腳、導(dǎo)電塊、重布線(xiàn)層傳遞至第一器件處理信號(hào)。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的mems聲學(xué)器件封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一器件為asic芯片。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的mems聲學(xué)器件封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二器件為mems芯片。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的mems聲學(xué)器件封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述基板環(huán)和蓋板通過(guò)粘接膠粘接。

15.一種mems傳感器，其特征在于，包括權(quán)利要求1～14任一項(xiàng)所述的mems聲學(xué)器件封裝結(jié)構(gòu)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種MEMS聲學(xué)器件封裝結(jié)構(gòu)及MEMS傳感器，包括第一器件和第二器件，還包括：第一器件包封在封裝體內(nèi)；封裝體內(nèi)電鍍與電性接口連接的重布線(xiàn)層，在一部分重布線(xiàn)層上電鍍導(dǎo)電塊，導(dǎo)電塊頂面與封裝體齊平并外露；第二器件與導(dǎo)電塊電性互聯(lián)，進(jìn)而與第一器件堆疊互聯(lián)；封裝體上貼裝基板環(huán)將第二器件包圍；蓋板貼裝密封基板環(huán)，蓋板的聲孔對(duì)準(zhǔn)第二器件振膜的中部，所述封裝體內(nèi)電鍍重布線(xiàn)層之前，垂直蝕刻包封料至封裝體底面，并電鍍金屬柱完全填充，本發(fā)明通過(guò)將第二器件焊接在第一器件的導(dǎo)電塊上，實(shí)現(xiàn)兩器件堆疊，而無(wú)需使用打線(xiàn)工藝，節(jié)省堆疊空間，整個(gè)結(jié)構(gòu)的集成度高，尺寸更小，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，線(xiàn)路傳輸更穩(wěn)定可靠。

技術(shù)研發(fā)人員：譚小春
受保護(hù)的技術(shù)使用者：合肥矽邁微電子科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/5