系统级封装结构和电子设备的制作方法

本实用新型涉及电子设备
技术领域：
，特别涉及一种系统级封装结构和应用该系统级封装结构的电子设备。
背景技术：
：系统级封装(systeminapackage，sip)是一种将有源器件(包括多种功能芯片，例如处理器、存储器等)和无源器件(例如电阻、电容、电感等)集成在一个封装内的封装形式。系统级封装由于可以灵活地选择已有的封装进行集成，甚至可以进行3d堆叠，自由度大，因而被广泛应用于医疗电子、汽车电子、功率模块、图像感应器、手机、全球定位系统、蓝牙等方面。但是，现有的搭载有微机电系统器件的系统级封装结构，普遍是通过柔性电路板将微机电系统器件由系统级封装结构内部引出，即，微机电系统器件一般贴装在外部的柔性电路板或其他载体之上。这样便带来了如下缺陷：线路长，寄生电容、电感增大，影响信号。上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容为现有技术。技术实现要素：本实用新型的主要目的是提供一种系统级封装结构和应用该系统级封装结构的电子设备，旨在缩短搭载有微机电系统器件的系统级封装结构的线路长度，减小寄生电容、电感，避免信号受到影响。为实现上述目的，本实用新型的一实施例提出一种系统级封装结构，该系统级封装结构包括：基底，所述基底设有安装面；有源器件，所述有源器件设于所述安装面，并与所述基底电性连接；无源器件，所述无源器件设于所述安装面，并与所述基底电性连接；微机电系统器件，所述微机电系统器件设于所述安装面，并与所述基底电性连接；塑封层，所述塑封层设于所述安装面，并包覆所述有源器件、所述无源器件及所述微机电系统器件。在本实用新型的一实施例中，所述微机电系统器件包括微机电系统传感器。在本实用新型的一实施例中，所述微机电系统传感器为运动类微机电系统传感器。在本实用新型的一实施例中，所述微机电系统传感器为光学类微机电系统传感器，所述光学类微机电系统传感器设有探测面，所述塑封层为透明塑封层，所述探测面面向所述安装面的面朝方向设置。在本实用新型的一实施例中，所述微机电系统传感器为环境类微机电系统传感器，所述环境类微机电系统传感器设有探测面，所述安装面开设有连通所述基底另一侧的贯通孔，所述探测面面向所述贯通孔设置。在本实用新型的一实施例中，所述有源器件包括第一芯片，所述第一芯片为表面贴装器件，所述第一芯片贴装于所述安装面，并与所述基底电性连接。在本实用新型的一实施例中，所述有源器件还包括第二芯片，所述第二芯片设于所述第一芯片的背离所述安装面的表面，并通过导线与所述基底电性连接。在本实用新型的一实施例中，所述第一芯片为球栅阵列封装芯片、方形扁平无引脚封装芯片或晶圆片级芯片规模封装芯片。在本实用新型的一实施例中，所述系统级封装结构还包括辅助器件，所述辅助器件设于所述基底的背离所述安装面的表面。本实用新型的一实施例还提出一种电子设备，该电子设备包括系统级封装结构，该系统级封装结构包括：基底，所述基底设有安装面；有源器件，所述有源器件设于所述安装面，并与所述基底电性连接；无源器件，所述无源器件设于所述安装面，并与所述基底电性连接；微机电系统器件，所述微机电系统器件设于所述安装面，并与所述基底电性连接；塑封层，所述塑封层设于所述安装面，并包覆所述有源器件、所述无源器件及所述微机电系统器件。本实用新型的技术方案，通过将微机电系统器件与有源器件和无源器件进行一体化系统级封装，便可得到集微机电系统器件、有源器件、无源器件于一体的系统级封装结构，从而实现整体封装结构紧凑小巧、连接简单的目的。同时，微机电系统器件置于封装结构内部，还避免了柔性电路板的使用，缩短了搭载有微机电系统器件的系统级封装结构的线路长度，减小了寄生电容、电感，避免了信号受到影响。自然，也降低了封装成本。此外，微机电系统器件封装于塑封层之中，还可有效保护微机电系统器件，避免其外露而遭到损坏，从而进一步提升了微机电系统器件的使用寿命和可靠性。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本实用新型系统级封装结构一实施例的结构示意图；图2为本实用新型系统级封装结构另一实施例的结构示意图；图3为本实用新型系统级封装结构又一实施例的结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称100系统级封装结构40微机电系统器件10基底40a运动类微机电系统传感器11安装面40b光学类微机电系统传感器13贯通孔40c环境类微机电系统传感器20有源器件40d探测面21第一芯片50塑封层23第二芯片60辅助器件30无源器件本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电性连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。本实用新型提出一种系统级封装结构100，该系统级封装结构100可应用于手机、笔记本电脑、平板电脑以及穿戴设备等电子设备之中，旨在缩短搭载有微机电系统器件40的系统级封装结构100的线路长度，减小寄生电容、电感，避免信号受到影响。以下将就本实用新型系统级封装结构100的具体结构进行说明，并以系统级封装结构100水平放置为例进行介绍：如图1所示，在本实用新型系统级封装结构100一实施例中，该系统级封装结构100包括：基底10，所述基底10设有安装面11；有源器件20，所述有源器件20设于所述安装面11，并与所述基底10电性连接；无源器件30，所述无源器件30设于所述安装面11，并与所述基底10电性连接；微机电系统器件40，所述微机电系统器件40设于所述安装面11，并与所述基底10电性连接；塑封层50，所述塑封层50设于所述安装面11，并包覆所述有源器件20、所述无源器件30及所述微机电系统器件40。具体地，基底10可采用电路板；有源器件20可以是电源、通讯、射频、控制等集成电路(integratedcircuit，ic)器件，无源器件30可以是电容、电阻、电感等被动器件。微机电系统(micro-electro-mechanicalsystem，mems)器件，包括微机电系统传感器(即mems传感器)和微机电系统执行器(即mems执行器)；mems执行器是将电信号转化为微动作或微操作的微机电系统器件40，典型的mems执行器包括：微电动机、微开关、微夹钳等；光学类微机电系统器件40中的数字微镜和各种微光学开关；射频微机电系统器件40中的射频微开关；微流体微机电系统器件40中的混合器、阀、泵等。塑封层50可由塑封胶固化形成。可以理解的，本实用新型的技术方案，通过将微机电系统器件40与有源器件20和无源器件30进行一体化系统级封装，便可得到集微机电系统器件40、有源器件20、无源器件30于一体的系统级封装结构100，从而实现整体封装结构紧凑小巧、连接简单的目的。同时，微机电系统器件40置于封装结构内部，还避免了柔性电路板的使用，缩短了搭载有微机电系统器件40的系统级封装结构100的线路长度，减小了寄生电容、电感，避免了信号受到影响。自然，也降低了封装成本。此外，微机电系统器件40封装于塑封层50之中，还可有效保护微机电系统器件40，避免其外露而遭到损坏，从而进一步提升了微机电系统器件40的使用寿命和可靠性。在本实用新型的一实施例中，所述微机电系统器件40包括微机电系统传感器。具体地，微机电系统传感器包括但不限于运动类微机电系统传感器40a、光学类微机电系统传感器40b、环境类微机电系统传感器40c。下面将对微机电系统器件40包括微机电系统传感器的设置，进行具体实施例的介绍：如图1所示，在本实用新型的一实施例中，所述微机电系统传感器为运动类微机电系统传感器40a。具体地，运动类微机电系统传感器40a可以是加速度计、陀螺仪、磁力计等。此时，不仅可保障相应的检测功能，而且对塑封层50和基底10的设置无特殊要求，结构简单、制造方便，稳定性和可靠性均优异。如图2所示，在本实用新型的一实施例中，所述微机电系统传感器为光学类微机电系统传感器40b，所述光学类微机电系统传感器40b设有探测面40d，所述塑封层50为透明塑封层50，所述探测面40d面向所述安装面11的面朝方向设置。具体地，光学类微机电系统传感器40b可以为环境光传感器(ambientlightsensor，als)、颜色传感器、接近度传感器(proximitysensor，ps)、热释电红外传感器、光学指纹传感器、3d感应光传感器等。此时，光学类微机电系统传感器40b可通过透明塑封层50实现对外界信息(光信号)的获取，从而达到相应的检测目的。稳定性和可靠性均优异。如图3所示，在本实用新型的一实施例中，所述微机电系统传感器为环境类微机电系统传感器40c，所述环境类微机电系统传感器40c设有探测面40d，所述安装面11开设有连通所述基底10另一侧的贯通孔13，所述探测面40d面向所述贯通孔13设置。具体地，环境类微机电系统传感器40c包括声学、温度、湿度、压力、气体、颗粒等环境类微机电系统传感器40c。此时，环境类微机电系统传感器40c可通过基底10上的贯通孔13实现对外界信息(声音、温度、湿度、压力、气体、颗粒等)的获取，从而达到相应的检测目的。稳定性和可靠性均优异。下面将对有源器件20的具体设置进行介绍：如图1所示，在本实用新型的一实施例中，所述有源器件20包括第一芯片21，所述第一芯片21为表面贴装器件，所述第一芯片21贴装于所述安装面11，并与所述基底10电性连接。第一芯片21为表面贴装器件(surfacemounteddevices，smd)，其可采用表面贴装技术(surfacemountedtechnology，smt)进行贴装，不仅工艺成熟，而且组装方便，从而有利于提升本实用新型系统级封装结构100的结构稳定性和功能可靠性。同时，还可有效提升本实用新型系统级封装结构100的生产效率，降低资源消耗。如图1所示，在本实用新型的一实施例中，所述有源器件20还包括第二芯片23，所述第二芯片23设于所述第一芯片21的背离所述安装面11的表面，并通过导线与所述基底10电性连接。通过将第一芯片21和第二芯片23层叠设置，可有效减省基底10上元器件的占用面积，从而有效降低基底10大小，降低本实用新型系统级封装结构100的体积，进而有效实现本实用新型系统级封装结构100的小型化。在本实用新型的一实施例中，所述第一芯片21为球栅阵列封装(ballgridarraypackage，bga)芯片、方形扁平无引脚封装(quadflatno-leadpackage，qfn)芯片或晶圆片级芯片规模封装(waferlevelchipscalepackaging，wlcsp)芯片。具体地，球栅阵列封装芯片，能够比其他的如双列直插封装(dualin-linepackage)芯片、四侧引脚扁平封装(quadflatpackage)芯片等容纳更多的接脚；整个芯片的底部表面可全作为接脚使用，而不是只有周围可使用；同时，比起周围限定的封装类型还能具有更短的平均导线长度，具备更佳的高速效能。此外，球栅阵列封装芯片还具有另一个优势，那就是在芯片与基底10之间能有较低的热阻抗，这可以让芯片内部产生的热能够更加容易传导至基底10，从而进行有效散热，避免芯片过热。方形扁平无引脚封装芯片，是一种无引脚封装，呈正方形或矩形，封装底部中央位置设置有一个大面积裸露焊盘用来导热，该大面积裸露焊盘的四周设置有用于实现电性连接的导电焊盘。方形扁平无引脚封装芯片不具有传统的鸥翼状引线，其内部引脚与焊盘之间的导电路径短，自感系数以及内部布线电阻很低，所以它能提供卓越的电性能。此外，方形扁平无引脚封装芯片由于底部大面积裸露焊盘的存在还具有出色的散热性能。晶圆片级芯片规模封装芯片，其最大特点便是可有效地缩减封装体积，故可搭配于移动终端之上而符合便携式产品轻薄短小的特性需求。同时，其由于电路布线的线路短且厚，故可有效增加数据传输的频宽、减少电流耗损，进而提升数据传输的稳定性。如图1所示，在本实用新型的一实施例中，所述系统级封装结构100还包括辅助器件60，所述辅助器件60设于所述基底10的背离所述安装面11的表面。具体地，辅助器件60可以为有源器件20、无源器件30、微机电系统器件40等。一般情况下，辅助器件60为电阻、电容、电感等无源器件30。可以理解的，将辅助器件60设置于基底10的背离安装面11的表面，可进一步降低基底10上元器件的占用面积，从而进一步降低基底10大小，降低本实用新型系统级封装结构100的体积，进而有效实现本实用新型系统级封装结构100的小型化。本实用新型还提出一种电子设备，该电子设备包括如前所述的系统级封装结构100，该系统级封装结构100的具体结构参照前述实施例。由于本电子设备采用了前述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有前述所有实施例的全部技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。可以理解的，电子设备可以是手机、笔记本电脑、平板电脑、穿戴设备等。以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页1 2 3