[发明专利]环境MEMS传感器基板封装结构及制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及封装技术，尤其是一种环境MEMS传感器基板封装结构及制作方法。

背景技术

环境MEMS传感器（如压力、温度、湿度等)封装需要保证传感器与外界环境良好的接触，尽可能与被测传感量直接沟通。一般来说，环境MEMS传感芯片安装在陶瓷、金属或有机基座上，而其与大气连通的腔室不能被器件结构封闭，如图1所示。

以环境MEMS传感器的普通塑封成型为例，其制程中需引入薄膜辅助注塑成型技术（Film Assisted Molding AFM），设备硬件成本聚升。图2是薄膜辅助注塑成型技术的简要示意图，为了使得传感器的感应部在最后封装完毕后可以与外界环境接触，必须在封装时制作一个与大气连通的腔室。因此在封装时，需要在传感器的感应部上放置一个阻挡封装材料的遮挡体（Punch，模具上的冲头），而为了避免遮挡体对传感器直接接触造成损坏，需要利用薄膜辅助成型注塑机在传感器表面形成一层起保护作用的薄膜，封装结束后，再移开遮挡体，去除薄膜，从而保留下可以与大气连通的腔室。

薄膜辅助成型系统的硬件成本是该技术最大的不足之处。一般说来，量产型薄膜辅助成型注塑机的价格都很昂贵，而对已有的注塑成型设备进行升级改造几乎不可能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环境MEMS传感器基板封装结构及相应的制作方法，利用有机基板开窗来实现环境MEMS传感芯片的传感部与外界的连通，避免了在封装过程中使用薄膜辅助注塑成型加工工艺，因此可以得到一种低成本的环境MEMS传感器封装结构和方法。本发明采用的技术方案是：

一种环境MEMS传感器基板封装结构，包括一有机基板，在有机基板上开有开窗，控制芯片和环境MEMS传感芯片贴装在所述有机基板的一个面上并与有机基板电连接，所述环境MEMS传感芯片的感应部对准有机基板上的开窗；在贴装有控制芯片和环境MEMS传感芯片的有机基板那一面上覆盖有灌封料；在贴装有控制芯片和环境MEMS传感芯片的有机基板那一面的相对面上植有焊球，所述焊球电连接有机基板，并通过有机基板与控制芯片和环境MEMS传感芯片电连接。

可选地，所述控制芯片通过倒装焊方式贴装在有机基板上，并与有机基板电连接。

可选地，所述控制芯片通过引线键合方式与有机基板电连接。

可选地，所述环境MEMS传感芯片通过引线键合方式与有机基板电连接。

一种环境MEMS传感器基板封装结构的制作方法，包括下述步骤：

步骤一.提供有机基板，在有机基板上开开窗；

步骤二.在有机基板的一个面上贴装控制芯片和环境MEMS传感芯片，使得环境MEMS传感芯片的感应部对准有机基板上的开窗；完成控制芯片和环境MEMS传感芯片与有机基板的电连接；

步骤三.在贴装有控制芯片和环境MEMS传感芯片的有机基板那一面上覆盖灌封料进行塑封；

步骤四.在贴装有控制芯片和环境MEMS传感芯片的有机基板那一面的相对面上植焊球，使得焊球电连接有机基板，并通过有机基板与控制芯片和环境MEMS传感芯片电连接。

可选地，所述步骤二中，控制芯片和环境MEMS传感芯片均通过引线键合方式与有机基板电连接。

可选地，所述步骤二中，控制芯片通过倒装焊方式贴装在有机基板上，并与有机基板电连接。

本发明的优点：本发明利用有机基板开窗来实现环境MEMS传感芯片的传感部与外界的连通，避免了在封装过程中使用薄膜辅助注塑成型加工工艺。与传统的普通塑封成型结合薄膜辅助注塑成型技术相比，本发明可以降低成本，工艺设备投资小。并且本发明中封装结构的制作方法可以与现有基板类产品的加工工艺兼容。

附图说明

图1为现有环境MEMS传感器示意图。

图2为现有环境MEMS传感器的普通塑封工艺示意图。

图3为本发明的有机基板开窗示意图。

图4为本发明的芯片贴装示意图。

图5本发明的芯片塑封示意图。

图6为本发明的器件植球后最后形成的封装结构之一示意图。

图7为本发明另一种芯片贴装示意图。

图8为本发明的器件植球后最后形成的封装结构之二示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。