微机电系统封装结构的制作方法

本申请涉及微机电系统，具体涉及一种微机电系统封装结构。

背景技术：

1、微机电系统(micro-electro-mechanical system，mems)器件通常与互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor，cmos)结合使用。目前常见的结构是cmos裸片形成在基底顶部，mems裸片形成在cmos裸片上且与cmos裸片引线键合(wirebonding)，mems裸片的顶面以及引线键合使用的导线均需要通过形成塑封料来保护，而塑封料或基底往往会对mems裸片产生应力影响，从而影响mems裸片的输出精度，这种情况需要改变。

技术实现思路

1、本申请提供一种微机电系统封装结构，以消除mems裸片在封装中所受的应力影响，保证mems裸片的输出精度。

2、为实现以上实用新型目的，采用的技术方案为：

3、一种微机电系统封装结构，包括mems裸片、内置有控制所述mems裸片的控制电路的cmos裸片以及通过引脚或端口与外部电路连接的基底，所述基底用于支撑所述cmos裸片和所述mems裸片；所述cmos裸片具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述第二表面通过设于所述cmos裸片和所述基底之间的焊料球与所述基底倒装连接；所述第二表面设有功能区，所述mems裸片通过胶粘剂层固定在所述功能区内，且通过导线的引线键合与所述cmos裸片电性连接，其中，所述mems裸片背离所述cmos裸片的一侧与所述基底保持有避空间隙；所述cmos裸片的外周包覆有塑封料，所述塑封料延展至所述基底。

4、本申请进一步设置为：所述功能区包括开设在所述第二表面上的第一容置槽，所述mems裸片通过胶粘剂层固定在所述第一容置槽内，且通过所述导线的引线键合与所述第一容置槽电性连接。

5、本申请进一步设置为：所述mems裸片和所述胶粘剂层的纵向高度等于或小于所述第一容置槽的槽体深度。

6、本申请进一步设置为：所述功能区包括依次开设在所述第二表面上的第二容置槽和第三容置槽，所述第二容置槽和所述第三容置槽箱相对于所述第二表面构成一阶梯部，所述mems裸片通过胶粘剂层固定在所述第三容置槽内，且通过所述导线的引线键合与所述阶梯部电性连接。

7、本申请进一步设置为：所述功能区包括对称焊接或粘接在所述第二表面上的连接基板，所述连接基板通过所述焊料球与所述基底电性连接，所述mems裸片通过胶粘剂层固定在所述第二表面上且位于所述连接基板之间。

8、本申请进一步设置为：所述功能区包括凸出于所述第二表面的若干个连接圆台，所述连接圆台通过所述焊料球与所述基底电性连接，所述mems裸片通过胶粘剂层固定在所述第二表面上且位于所述连接圆台之间。

9、本申请进一步设置为：所述塑封料一体注塑在所述cmos裸片的外周，且绕所述cmos裸片在所述第一表面形成一裸露的散热区。

10、本申请进一步设置为：所述塑封料延展至所述第一表面，且在所述第一表面形成若干个规则或不规则的散热孔。

11、本申请进一步设置为：还包括隔离胶层，所述隔离胶层填充在所述第二表面与所述基底的连接处，用于隔离所述塑封料与所述mems裸片。

12、本申请进一步设置为：还包括隔离胶层，所述隔离胶层涂履在所述cmos裸片与所述基底的侧边，用于隔离所述塑封料与所述mems裸片。

13、综上所述，与现有技术相比，本申请公开了一种微机电系统封装结构，包括mems裸片、cmos裸片和基底，cmos裸片具有第一表面和第二表面，第二表面通过设于cmos裸片和基底之间的焊料球与基底倒装连接，通过在第二表面的功能区设计，保证了通过胶粘剂层固定在cmos裸片和基底间的mems裸片与基底保持有避空间隙，保证了导线的引线键合及mems裸片的散热，并通过塑封料封装防护。即通过上述设置，消除了mems裸片在封装中所受的应力影响，保证了mems裸片的输出精度。

技术特征：

1.一种微机电系统封装结构，其特征在于：包括mems裸片、内置有控制所述mems裸片的控制电路的cmos裸片以及通过引脚或端口与外部电路连接的基底，所述基底用于支撑所述cmos裸片和所述mems裸片；所述cmos裸片具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述第二表面通过设于所述cmos裸片和所述基底之间的焊料球与所述基底倒装连接；所述第二表面设有功能区，所述mems裸片通过胶粘剂层固定在所述功能区内，且通过导线的引线键合与所述cmos裸片电性连接，其中，所述mems裸片背离所述cmos裸片的一侧与所述基底保持有避空间隙；所述cmos裸片的外周包覆有塑封料，所述塑封料延展至所述基底。

2.如权利要求1所述的微机电系统封装结构，其特征在于，所述功能区包括开设在所述第二表面上的第一容置槽，所述mems裸片通过胶粘剂层固定在所述第一容置槽内，且通过所述导线的引线键合与所述第一容置槽电性连接。

3.如权利要求2所述的微机电系统封装结构，其特征在于，所述mems裸片和所述胶粘剂层的纵向高度等于或小于所述第一容置槽的槽体深度。

4.如权利要求1所述的微机电系统封装结构，其特征在于，所述功能区包括依次开设在所述第二表面上的第二容置槽和第三容置槽，所述第二容置槽和所述第三容置槽箱相对于所述第二表面构成一阶梯部，所述mems裸片通过胶粘剂层固定在所述第三容置槽内，且通过所述导线的引线键合与所述阶梯部电性连接。

5.如权利要求1所述的微机电系统封装结构，其特征在于，所述功能区包括对称焊接或粘接在所述第二表面上的连接基板，所述连接基板通过所述焊料球与所述基底电性连接，所述mems裸片通过胶粘剂层固定在所述第二表面上且位于所述连接基板之间。

6.如权利要求1所述的微机电系统封装结构，其特征在于，所述功能区包括凸出于所述第二表面的若干个连接圆台，所述连接圆台通过所述焊料球与所述基底电性连接，所述mems裸片通过胶粘剂层固定在所述第二表面上且位于所述连接圆台之间。

7.如权利要求1-6任一项所述的微机电系统封装结构，其特征在于，所述塑封料一体注塑在所述cmos裸片的外周，且绕所述cmos裸片在所述第一表面形成一裸露的散热区。

8.如权利要求1-6任一项所述的微机电系统封装结构，其特征在于，所述塑封料延展至所述第一表面，且在所述第一表面形成若干个规则或不规则的散热孔。

9.如权利要求1-6任一项所述的微机电系统封装结构，其特征在于，还包括隔离胶层，所述隔离胶层填充在所述第二表面与所述基底的连接处，用于隔离所述塑封料与所述mems裸片。

10.如权利要求1-6任一项所述的微机电系统封装结构，其特征在于，还包括隔离胶层，所述隔离胶层涂履在所述cmos裸片与所述基底的侧边，用于隔离所述塑封料与所述mems裸片。

技术总结
本申请涉及微机电系统技术领域，公开了一种微机电系统封装结构，包括MEMS裸片、内置有控制MEMS裸片的控制电路的CMOS裸片以及通过引脚或端口与外部电路连接的基底，基底用于支撑CMOS裸片和MEMS裸片；CMOS裸片具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，第二表面通过设于CMOS裸片和基底之间的焊料球与基底倒装连接；第二表面设有功能区，MEMS裸片通过胶粘剂层固定在功能区内，且通过导线的引线键合与CMOS裸片电性连接，其中，MEMS裸片背离CMOS裸片的一侧与基底保持有避空间隙；CMOS裸片的外周包覆有塑封料，塑封料延展至基底。本申请消除了MEMS裸片在封装中所受的应力影响，保证了MEMS裸片的输出精度。

技术研发人员：雷永庆,向兴林
受保护的技术使用者：麦斯塔微电子（深圳）有限公司
技术研发日：20230106
技术公布日：2024/1/11