微机电系统感测芯片封装的制作方法

本发明涉及一种芯片封装，特别是有关于一种微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)感测芯片封装。

背景技术：

随着科技的进步，电子产品无不朝向轻量化与微型化的趋势发展。以麦克风为例，微机电系统感测芯片(MEMS sensors)已广泛地被使用于此领域中。传统的麦克风包括微机电系统感测芯片、用以驱动微机电系统感测芯片的驱动芯片以及用以承载微机电系统感测芯片以及驱动芯片的电路板。电路板除了导电层与介电层之外，还具有一些导电贯孔(conductive through via)，且麦克风内的驱动芯片通常会与这些导电贯孔电性连接。在微机电系统感测芯片的封装过程中，当静电累积至一定程度而产生放电现象时，由于驱动芯片与这些导电贯孔电性连接，因此驱动芯片很容易受到静电放电的影响而被损害，进而导致封装良率的下降。

综上所述，如何在不大幅度改动封装制程的情况，有效提升微机电系统感测芯片的封装良率，实为目前研发人员亟欲解决的问题之一。

技术实现要素：

本发明提供一种微机电系统感测芯片封装，其较不易受到静电影响。

本发明的微机电系统感测芯片封装，包括线路基板、驱动芯片以及微机电系统感测芯片。线路基板具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面，而驱动芯片内埋于线路基板中，且驱动芯片包括至少一第一讯号传输电极、至少一第二讯号传输电极及至少一第三讯号传输电极。微机电系统感测芯片配置于线路基板的第一表面上。线路基板包括至少一与第一讯号传输电极电性连接的第一导线以及至少一与第二讯号传输电极电性连接的第二导线，第一导线仅显露于第一表面上，而第二导线仅显露于第二表面上，且微机电系统感测芯片透过第一导线与第一讯号传输电极电性连接。

在本发明的一实施例中，上述的线路基板可进一步包括至少一同时显露于第一表面与第二表面上的第三导线，且第三导线与驱动芯片电性独立。

在本发明的一实施例中，上述的线路基板具有一音埠(sound port)，而微机电系统感测芯片具有一腔体，且音埠对应于腔体。

在本发明的一实施例中，上述的驱动芯片嵌于线路基板内部，且驱动芯片与音端口之间维持一距离。

在本发明的一实施例中，上述的驱动芯片例如为特殊应用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)。

在本发明的一实施例中，上述的微机电系统感测芯片例如为声音感测芯片。

在本发明的一实施例中，上述的第一讯号传输电极、第二讯号传输电极及第三讯号传输电极分布于驱动芯片的同一表面上。

在本发明的一实施例中，上述的第一讯号传输电极为讯号输入电极，第二讯号传输电极为讯号输出电极，而第三讯号传输电极为接地电极。

在本发明的一实施例中，上述的第三讯号传输电极是电性连接到线路基板的第二表面上。

在本发明的一实施例中，上述的微机电系统感测芯片封装可进一步包括多个导电凸块，其中微机电系统感测芯片是以覆晶方式透过导电凸块与线路基板电性连接。

在本发明的一实施例中，上述的微机电系统感测芯片封装可进一步包括多个焊线，其中微机电系统感测芯片透过焊线与线路基板电性连接。

在本发明的一实施例中，上述的微机电系统感测芯片封装可进一步包括一电子组件，电子组件配置于第一表面上，且电子组件透过线路基板与驱动芯片电性连接。

在本发明的一实施例中，上述的微机电系统感测芯片封装可进一步包括一盖体，此盖体配置于第一表面上，且盖体覆盖微机电系统感测芯片。在其他实施例中，前述的盖体可为一导电盖体，且此导电盖体透过线路基板与驱动芯片电性连接。

在本发明的一实施例中，上述的线路基板可进一步包括至少一同时显露于第一表面与第二表面上的第三导线，且第三导线与导电盖体电性连接。

综上所述，在本发明的微机电系统感测芯片封装中，由于与驱动芯片电性连接的第一导线仅显露于第一表面上，且与驱动芯片电性连接的第二导线仅显露于第二表面上，因此，本发明的微机电系统感测芯片封装较不易受到静电的影响，封装良率较高。

为使本发明的上述特征和优点能更明显易懂，特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1A与图1B是依照本发明第一实施例的微机电系统感测芯片封装的示意图。

图2A与图2B是依照本发明第二实施例的微机电系统感测芯片封装的示意图。

图3A与图3B是依照本发明第三实施例的微机电系统感测芯片封装的示意图。

符号说明

100a~100f：微机电系统感测芯片封装

110：线路基板

110a：第一表面

110b：第二表面

112：第一导线

114：第二导线

116：第三导线

118：音埠

120：驱动芯片

122：第一讯号传输电极

124：第二讯号传输电极

126：第三讯号传输电极

130：微机电系统感测芯片

132：腔体

140：导电凸块

150：焊线

160：电子组件

170：盖体

D：距离

具体实施方式

图1A与图1B是依照本发明第一实施例的微机电系统感测芯片封装的示意图。请同时参照图1A与图1B，本实施例的微机电系统感测芯片封装100a包括线路基板110、驱动芯片120以及微机电系统感测芯片130。上述的线路基板110具有第一表面110a以及与第一表面110a相对的第二表面110b，而驱动芯片120内埋于线路基板110中，且驱动芯片120包括至少一第一讯号传输电极122、至少一第二讯号传输电极124及至少一第三讯号传输电极126。微机电系统感测芯片130配置于线路基板110的第一表面110a上。在本实施例中，前述的线路基板可为具有多层图案化导线层的印刷电路板，前述的驱动芯片120可为特殊应用集成电路(ASIC)，而前述的微机电系统感测芯片130可为声音感测芯片。驱动芯片120是完全地嵌于线路基板110之中，具体而言，驱动芯片120被线路基板110所包覆而不显露于外。本实施例的线路基板110包括至少一与驱动芯片120的第一讯号传输电极122电性连接的第一导线112以及至少一与驱动芯片120的第二讯号传输电极124电性连接的第二导线114，其中第一导线112仅显露于第一表面110a上，而第二导线114仅显露于第二表面110b上，且微机电系统感测芯片130透过显露于第一表面110a上的第一导线112与驱动芯片120的第一讯号传输电极122电性连接。

在本实施例中，第一讯号传输电极122、第二讯号传输电极124及第三讯号传输电极126分布于驱动芯片120的同一表面上，通常，驱动芯片120上具有第一讯号传输电极122、第二讯号传输电极124及第三讯号传输电极126表面被定义为其主动表面。第一讯号传输电极122可为讯号输入电极，第二讯号传输电极124可为讯号输出电极，而第三讯号传输电极126可为接地电极，且第三讯号传输电极（即接地电极）126可电性连接到线路基板110的第二表面110b上。承上述，本实施例中的第三讯号传输电极（即接地电极）126可与部分的第二导线114电性连接。换言之，第三讯号传输电极（即接地电极）126所传输的讯号可通过部分的第二导线114传输至线路基板110的第二表面110b上，以达成接地的目的。

值得注意的是，本实施例的第一导线112仅显露于第一表面110a上，未显露于第二表面110b上；而本实施例的第二导线114仅显露于第二表面110b上，未显露于第一表面110a上。换言之，前述的第一导线112与第二导线114皆未同时显露于第一表面110a与第二表面110b上。在封装过程中，当静电累积至一定程度而产生放电现象时，由于第一导线112与第二导线114皆未同时显露于第一表面110a与第二表面110b上，因此驱动芯片120遭受到静电放电而被损害的机率可大幅降低。此领域具有通常知识者可以依据实际设计需求而更动第一导线112与第二导线114的数量与型态，本实施例不限定第一导线112与第二导线114的数量与型态。

如图1A与图1B所示，除了第一导线112与第二导线114之外，本实施例中的线路基板110可进一步包括至少一同时显露于第一表面110a与第二表面110b上的第三导线116，且第三导线116与驱动芯片120电性独立。此领域具有通常知识者可以依据实际设计需求而更动第三导线116的数量与型态，本实施例不限定第三导线116的数量与型态。

为了使微机电系统感测芯片130能够感测来自于线路基板110侧的声音，本实施例的线路基板110可选择性地具有一音埠118，而微机电系统感测芯片130具有一腔体132，且音埠118对应于腔体132。在本实施例中，微机电系统感测芯片130的腔体132包括了背板(back plate)以及振膜(diaphragm)，其中背板与振膜之间维持一间隙。微机电系统感测芯片130可将声音的振动能转换为电讯号，而此从微机电系统感测芯片130所产生的电讯号会通过第一导线112、驱动芯片120以及线路基板110而读出。

由于驱动芯片120是完全地嵌于线路基板110的内部，因此驱动芯片120与线路基板110的音埠118之间会维持一特定的距离D，此距离D可以确保驱动芯片120不会显露于线路基板110之外，以使驱动芯片120获得适度的保护。

如图1A所示，本实施例的微机电系统感测芯片封装100a可进一步包括多个导电凸块140，其中导电凸块140位于微机电系统感测芯片130与线路基板110之间，且微机电系统感测芯片130是以覆晶(flip-chip bonding)方式透过导电凸块140而与线路基板110以及驱动芯片120电性连接。微机电系统感测芯片130可具有多个焊垫(bonding pads)，一部分的焊垫可透过部分的导电凸块140以及第一导线112而与线路基板110内的驱动芯片120电性连接，而另一部分的焊垫可透过另一部分的导电凸块140与电路基板110电性连接。举例而言，前述的导电凸块140可为锡铅凸块(solder bumps)、金凸块(gold bumps)、高分子导电凸块(polymer conductive bumps)等，本实施例不以此为限。

如图1B所示，本实施例的微机电系统感测芯片封装100b可进一步包括多个焊线150，而微机电系统感测芯片130透过焊线150与线路基板110电性连接。详言之，微机电系统感测芯片130可具有多个焊垫，一部分的焊垫可透过部分的焊线150以及第一导线112而与线路基板110内的驱动芯片120电性连接，而另一部分的焊垫可透过另一部分的焊线150与电路基板110电性连接。举例而言，前述的焊线150可为金线(gold wires)等，然本实施例不以此为限。

图2A与图2B是依照本发明第二实施例的微机电系统感测芯片封装的示意图。请参照图2A与图2B，本实施例的微机电系统感测芯片封装100c、100d与第一实施例的微机电系统感测芯片封装100a、100b类似，二实施例主要差异之处在于：微机电系统感测芯片封装100c、100d进一步包括一电子组件160，而此电子组件160配置于线路基板100的第一表面110a上，且电子组件160透过线路基板110与驱动芯片120电性连接。在本实施例中，前述的电子组件160例如为电阻、电容、电感等被动组件，本实施例不以此为限。

如图2A与图2B所示，前述的电子组件160可以是透过位于第一表面110a上的第一导线112与驱动芯片120的第二讯号传输电极（即讯号输出电极）124电性连接。此外，电子组件160亦会与线路基板110的第三导线116电性连接，以使驱动芯片120的第二讯号传输电极124所输出的讯号能够经由第一导线112、电子组件160以及第三导线116而传输到线路基板110的第二表面110b上。

图3A与图3B是依照本发明第三实施例的微机电系统感测芯片封装的示意图。请同时参照图3A与图3B，本实施例的微机电系统感测芯片封装100e、100f与第一实施例的微机电系统感测芯片封装100a、100b类似，二实施例主要差异之处在于：微机电系统感测芯片封装100e、100f进一步包括一盖体170，而此盖体170配置于线路基板100的第一表面110a上，并且覆盖住微机电系统感测芯片130。

举例而言，前述的盖体170可为一导电盖体，且此导电盖体透过线路基板110与驱动芯片120电性连接，以屏蔽噪声。在其他可行的实施例中，导电盖体170可与线路基板110内的接地线路（例如第三导线116）电性连接，以屏蔽噪声。此外，导电盖体170亦可选择性地与线路基板110的讯号线路电性连接，以传递讯号。值得注意的是，在本实施例中，驱动芯片120的第三讯号传输电极（即接地电极）126例如透过部分的第一导线112与导电盖体170连接，且导电盖体170再与第三导线116连接。换言之，第三讯号传输电极126可通过部分的第一导线114、导电盖体170以及第三导线116，以达成接地的目的。换言之，前述的驱动芯片120的第三讯号传输电极（即接地电极）126是透过导电盖体170而接地。

在其他可行的实施例中，驱动芯片120的第三讯号传输电极（即接地电极）126亦可直接透过仅显露于第二表面100b上的第二导线114而电性连接到线路基板110的第二表面110b上（未绘示），以达成接地的目的。此外，本实施例的导电盖体170可以透过线路基板110中的第三导线116而电性连接到线路基板110的第二表面110b上，以达成接地的目的。换言之，前述的驱动芯片120的第三讯号传输电极（即接地电极）126与导电盖体170是各别接地。

在本发明前述的各个实施例（第一至第三实施例）中，由于与驱动芯片120电性连接的第一导线112仅显露于第一表面110a上，且与驱动芯片120电性连接的第二导线114仅显露于第二表面110b上，因此，本发明的微机电系统感测芯片封装100a~100f受到静电放电影响而损害的机率会下降，故封装良率可以获得一定程度的提升。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当以权利要求书所界定的范围为准。