[发明专利]传感器微系统封装方法及传感器微系统

说明书

本发明公开了一种传感器微系统及封装方法，该方法包括：将功能芯片晶圆进行晶圆级封装，得到晶圆级封装功能芯片晶圆，功能芯片晶圆包括处理器芯片或者控制器芯片；在功能芯片晶圆对应的位置，将传感器芯片与晶圆级封装功能芯片晶圆的正面进行组装电互连；制作覆盖晶圆级封装功能芯片晶圆的筑坝框，并在筑坝框上制作与传感器芯片对应的通孔；将筑坝框固定在晶圆级封装功能芯片晶圆的正面，并使传感器芯片置于通孔内；在通孔内填充覆盖传感器芯片的软胶或硅胶，得到包含有晶圆级封装功能芯片晶圆和传感器芯片的传感器微系统晶圆。实施本发明，实现传感器微系统级封装，缩短传感器芯片与功能芯片晶圆之间的互连线，提高工作性能，降低封装引起的应力。

技术领域

本发明涉及微电子封装技术领域，尤其涉及一种传感器微系统封装方法及传感器微系统。

背景技术

传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。

随着各类电子产品不断向高集成度、高性能、轻量化和微型化方向发展，传感器通常以模块形式组装在电子产品中。具有信息处理功能的传感模块就被称为传感器微系统，传感器微系统包括传感器芯片、功能芯片(包括处理器芯片或者控制器芯片)。现有的传感器微系统，通常将传感器芯片和功能芯片分开封装，然后将封装好的传感器芯片和功能芯片贴合在基板上，通过基板上的引线实现互连，最后采用传统的塑封胶方式进行固化封装。现有的传感器微系统的内部芯片是二维平铺在基板上，模块体积较大，电引线较长，并且采用传统的塑封胶方式，在固化过程中会引入应力，降低传感器芯片的精度。现有技术为了提高传感器芯片的精度，通常在传感器算法上增加修正，把应力引入的误判增加进去，但是这种方法需要对每一个传感器芯片进行测试调试，工作量大，效率低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的传感器微系统的模块体积大，电引线长，传感器芯片的精度低的不足，提供一种传感器微系统封装方法及传感器微系统。

本发明的技术方案提供一种传感器微系统封装方法，包括：

将功能芯片晶圆进行晶圆级封装，得到晶圆级封装功能芯片晶圆，所述功能芯片晶圆包括处理器芯片或者控制器芯片；

在所述功能芯片晶圆对应的位置，将传感器芯片与所述晶圆级封装功能芯片晶圆的正面进行组装电互连；

制作覆盖所述晶圆级封装功能芯片晶圆的筑坝框，并在所述筑坝框上制作与所述传感器芯片对应的通孔；

将所述筑坝框固定在所述晶圆级封装功能芯片晶圆的正面，并使所述传感器芯片置于所述通孔内；

在所述通孔内填充覆盖所述传感器芯片的软胶或硅胶，得到包含有所述晶圆级封装功能芯片晶圆和所述传感器芯片的传感器微系统晶圆。

进一步的，所述将功能芯片晶圆进行晶圆级封装，得到晶圆级封装功能芯片晶圆，具体包括：

在所述功能芯片晶圆的背面制作穿透所述功能芯片晶圆与所述功能芯片晶圆的正面的上表面焊盘连通的互连通道；

在所述功能芯片晶圆的背面和所述互连通道内制作与所述上表面焊盘电连接的金属线路层；

在所述金属线路层上，通过光刻工艺制作电路图形；

制作覆盖所述金属线路层的阻焊层，并在所述电路图形对应的位置去除所述阻焊层形成焊盘；

在所述焊盘上制作金属层，得到所述晶圆级封装功能芯片晶圆。

进一步的，所述在所述处理器芯片对应的位置，将传感器芯片与所述晶圆级封装功能芯片晶圆的正面进行组装电互连，具体包括：