[发明专利]微机电系统器件的封装结构

说明书

技术领域

本发明涉及微机电系统领域，并且特别地，涉及一种微机电系统器件的封装结构。

背景技术

当前，微机电系统器件，例如射频滤波器、加速度计、陀螺仪等，由于其良好的性能、低廉的价格、小尺寸的体积等优势被广泛应用于消费类电子产品中。

一般地，微机电系统器件的工作结构要求具有封闭的工作环境以防止外界环境的污染。现有的微机电系统器件的封装形式主要采用晶圆级别封装。如图1所示，通常使用的微机电系统器件包括：底层硅衬底101、上层硅衬底102、密封圈103、微机电系统结构104、金属电连接键合区105、管芯焊接区106、键合线111、焊球112、封装基板键合区121、封装基板焊接区122、过孔123、和塑封胶131。即制作具有微机电系统结构104的硅衬底作为底层硅衬底101，该底层硅衬底101与另一上层硅衬底102进行键合。利用制作于两个硅衬底之间的金属密封圈103环绕微机电系统结构形成密封设置，密封圈103与上层硅衬底102和底层硅衬底103共同形成一个密封的空腔，从而防止微机电系统结构被外界环境污染。同时，如图1左侧的封装结构所示，在上层硅衬底102制作出金属电连接键合区105，利用键合线111与封装基板键合区121进行电连接,封装基板键合区121通过过孔123与地平面或信号端口连接；或者，如图1右侧的封装结构所示，在上层硅衬底102制作出焊球焊接区106，通过至少一个焊球112与封装基板焊接区122连接，封装基板焊接区122通过过孔123与地平面或信号端口连接。此外，在管芯和封装基板表面上方覆盖塑封胶131。这种晶圆级别的封装虽然能够有效的阻断外界污染，但是由于涉及到键合位于管芯中的两个硅衬底，同时需要分别在两个硅衬底上制作键合结构，会提高器件的材料成本，增加工艺的复杂度并且影响到产品的总良率。

针对相关技术中微机电系统器件的封装工艺复杂且封装成本较大的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中微机电系统器件的封装工艺复杂且封装成本较大的问题，本发明提出一种微机电系统器件的封装结构，能够简化封装工艺，降低封装成本。

本发明的技术方案是这样实现的：

根据本发明的一个方面，提供了一种微机电系统器件的封装结构。

该微机电系统器件的封装结构包括：

封装基板；

管芯；

密封材料，用于在管芯与封装基板之间形成密封空腔；

微机电系统结构，位于密封空腔内，并设置于管芯。

其中，微机电系统结构设置于管芯的第一表面，密封材料覆盖管芯的第二表面，并进一步覆盖至封装基板的表面，密封材料与封装基板表面和管芯的第一表面共同形成密封空腔，其中，第二表面位于第一表面的相对侧。

进一步地，上述密封材料为由热固性塑料材料制成的密封膜。

可选地，上述热固性塑料材料包括环氧树脂、酚醛树脂。

并且，管芯包括管芯焊接区，位于管芯的第一表面，管芯焊接区与微机电系统结构电连接，并且，管芯焊接区通过焊球与封装基板的基板焊接区电连接。

此外，上述微机电系统器件的封装结构进一步包括：

塑封胶，至少覆盖于密封膜上。

并且，上述塑封胶覆盖密封膜以及封装基板未被密封膜覆盖的表面。

可选地，上述微机电系统结构设置于管芯的第一表面，密封材料位于管芯的第一表面与封装基板的表面之间，并与管芯的第一表面和封装基板的表面密封接触，以形成密封空腔。

进一步地，上述密封材料为由光敏聚合物材料制成的密封圈。

可选地，上述光敏聚合物材料包括光刻胶材料。

并且，上述管芯包括管芯焊接区，位于管芯的第一表面，管芯焊接区与微机电系统结构电连接，管芯焊接区通过焊球与封装基板的基板焊接区电连接，其中，管芯焊接区、基板焊接区和焊球的电连接区域位于密封圈之内、密封圈之外。

此外，上述微机电系统器件的封装结构进一步包括：

塑封胶，至少覆盖于管芯上。

并且，上述塑封胶覆盖管芯以及管芯之外的封装基板的表面。

本发明通过将微机电系统结构封装在管芯、封装基板和密封材料共同形成的密封空腔内，合理地减少了管芯结构中使用的硅衬底数量，简化微机电系统结构的封装工艺，降低了封装成本，阻断外界污染，减小了封装产品的不良率。

附图说明

图1是现有技术中微机电系统器件的封装结构的截面图；

图2是根据本发明实施例的一种微机电系统器件的封装结构的截面图；