[发明专利]微机电系统芯片尺寸封装

说明书

技术领域

本发明涉及微机电系统(MEMS)器件的制造。具体地说，本发明涉及使用倒装芯片互连方法(flip chip interconnect methods)将微机电系统器件接合至衬底、电路板或载体上的倒装芯片接合，倒装芯片互连方法提供微机电系统器件与载体之间的电互连以及微机电系统器件与载体之间的气密密封。此外，通过移除与微机电系统管芯至衬底不相兼容的工艺，本发明解决了与通常与晶圆焊凸(wafer bumping)和微机电系统器件相关联的电镀工艺有关的兼容性问题。

背景技术

引线接合(wire bonding)是一种将电子元件或芯片面朝上放置并用引线连接的方式连接至电路板或衬底上的技术。倒装芯片微电子组装是借助于芯片接合垫与衬底、电路板或载体之间的导电互连将面朝下(因此，“倒装”)的电子元件直接电连接至衬底、电路板或载体上。

发明内容

目前微机电系统器件的封装尺寸受到管芯与衬底之间的引线接合的空间要求和在微机电系统芯片(chip)与衬底之间形成适当密封所需的表面积的限制。移至倒装芯片组装允许封装尺寸的减少、管芯至衬底互连的批量处理、以及微机电系统至衬底的密封的规格的增强。由于包含在微机电系统器件内的敏感自由移动的机械结构，在微机电系统器件制造中，使用印刷或湿化学焊凸技术(printed or wet chemistry bumping technology)对工艺开发是一个重要的挑战。

在一个实施例中，本发明提供了一种倒装芯片制造的微机电系统器件。所述器件包括衬底和微机电系统管芯(MEMS die)。所述衬底具有多个凸起结构、被配置于将微机电系统器件电连接至其它器件的多个连接点，以及将所述凸起结构电连接至所述连接点的多个通孔。使用倒装芯片制造技术将微机电系统管芯附装至衬底上，但微机电系统管芯不经受通常为倒装芯片制造而生成凸起结构的相关工艺。换言之，管芯被附装，但在管芯上不设置凸块。

除了提供用于倒装芯片安装器件的电互连，本发明的实施例还提供了现行的微机电系统管芯和衬底之间的声学密封。

参照详细的说明书和附图，本发明其它方面将变得明显。

附图说明

图1a是顶部端口微机电系统麦克风的俯视图。

图1b是顶部端口微机电系统麦克风的侧视图。

图1c是顶部端口微机电系统麦克风的仰视图。

图1d是顶部端口麦克风的透视图。

图1e是顶部端口麦克风沿1e-1e线的剖视图。

图2a是顶部端口麦克风硅罩的俯视图。

图2b是顶部端口麦克风硅罩的侧视图。

图2c是顶部端口麦克风硅罩的透视图。

图2d是顶部端口麦克风硅罩沿2d-2d线的剖视图。

图3a是底部端口微机电系统麦克风的俯视图。

图3b是底部端口微机电系统麦克风的侧视图。

图3c是底部端口微机电系统麦克风的仰视图。

图3d是底部端口微机电系统麦克风的透视图。

图3e是底部端口微机电系统麦克风沿3e-3e线的剖视图。

图4a是底部端口微机电系统麦克风硅罩的俯视图。

图4b是底部端口微机电系统麦克风硅罩的侧视图。

图4c是底部端口微机电系统麦克风硅罩的仰视图。

图4d是硅罩沿4d-4d线的第一剖视图。

图4e是硅罩沿4e-4e线的第二剖视图。

图5a是用于底部端口微机电系统麦克风的衬底载体的仰视图。

图5b是用于底部端口微机电系统麦克风的衬底载体的侧视图。

图6a是在单个衬底载体上的多个底部端口微机电系统麦克风的俯视图。

图6b是在单个衬底载体上的多个底部端口微机电系统麦克风的侧视图。

图6c是在单个衬底载体上的多个底部端口微机电系统麦克风的透视图。

图7是一个底部端口微机电系统麦克风的替代实施例的示意图。

具体实施方式

在详细解释本发明的任何实施例之前，应当理解本发明并不限于以下说明书提出的或在以下附图中示出的详细结构和部件安置的应用。本发明能够具有其它实施例并且以各种方式得以实践或实施。