CN206318699U - 芯片封装结构及mems环境传感器 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种芯片封装结构和MEMS环境传感器，其中，芯片封装结构包括线路板、MEMS芯片和ASIC芯片，所述ASIC芯片通过多个彼此之间存在间隙的导电支撑焊件焊接于所述线路板上，所述ASIC芯片与所述线路板之间具有间距，所述MEMS芯片位于由所述ASIC芯片、所述线路板和所述导电支撑焊件形成的封装结构内且连接于所述ASIC芯片上。该MEMS环境传感器由于省去了外壳，直接将ASIC芯片本身作为封装结构的一部分，MEMS芯片封装于ASIC芯片和线路板之间的间距内，从而大大减小了体积，能够实现芯片级别的小尺寸封装。
Description
技术领域
本实用新型涉及MEMS芯片封装技术领域，特别涉及一种芯片封装结构。还涉及一种应用该芯片封装结构的MEMS环境传感器。
背景技术
MEMS的英文全称为Micro-Electro-Mechanical System，中文名称为微机电***，是指尺寸在几毫米甚至更小的高科技装置，其内部结构一般在微米甚至纳米量级，是一个独立的智能***。MEMS技术因具有微型化、智能化、高度集成化和可批量生产的优点，已广泛应用于电子、医学、工业、汽车和航空航天***等领域。
现有的MEMS环境传感器，如MEMS麦克风、MEMS气压计、MEMS温湿度计、MEMS气体传感器等，主要包括封装结构、MEMS芯片和ASIC芯片，其中，封装结构多采用PCB板和金属外壳组合的封装形式，金属外壳上开孔，用于与外界环境变量进行交互，MEMS芯片和ASIC芯片设置在封装结构内，MEMS芯片叠放在ASIC芯片上。这种封装结构体积较大，难以实现环境传感器的芯片级别的极小尺寸封装。
综上所述，如何减小MEMS环境传感器的封装体积，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种芯片封装结构，以减小封装体积。
本实用新型的另一个目的在于提供一种应用该芯片封装结构的MEMS环境传感器，以减小MEMS环境传感器的体积。
为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
一种芯片封装结构，包括线路板、MEMS芯片和ASIC芯片，所述ASIC芯片通过多个彼此之间存在间隙的导电支撑焊件焊接于所述线路板上，所述ASIC芯片与所述线路板之间具有间距，所述MEMS芯片位于由所述ASIC芯片、所述线路板和所述导电支撑焊件形成的封装结构内且连接于所述ASIC芯片上。
优选的，在上述的芯片封装结构中，所述导电支撑焊件为焊球或柱状金属焊点，所述焊球或所述柱状金属焊点将所述ASIC芯片支撑焊接于所述线路板上。
优选的，在上述的芯片封装结构中，所述焊球为锡球或铜球。
优选的，在上述的芯片封装结构中，所述MEMS芯片倒装焊接导电连接于所述ASIC芯片上。
优选的，在上述的芯片封装结构中，所述MEMS芯片正装粘贴于所述ASIC芯片上，且所述MEMS芯片通过导线与所述ASIC芯片导电连接。
优选的，在上述的芯片封装结构中，所述线路板为PCB板。
本实用新型还提供了一种MEMS环境传感器，包括封装结构，所述封装结构为如以上任一项所述的芯片封装结构。
优选的，在上述的MEMS环境传感器中，所述MEMS环境传感器为MEMS麦克风、MEMS气压计、MEMS温湿度计或MEMS气体传感器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型提供的芯片封装结构中，将ASIC芯片直接通过多个导电支撑焊件焊接于线路板上，ASIC芯片与线路板之间存在间距，ASIC芯片、线路板和导电支撑焊件围成封装结构，MEMS芯片位于封装结构内，且连接于ASIC芯片上，即MEMS芯片被ASIC芯片、线路板和导电支撑焊件包围在其中，实现了封装，外部环境变量可以通过多个导电支撑焊件之间的间隙进入封装结构内，与MEMS芯片进行交互。该MEMS环境传感器由于省去了外壳，直接将ASIC芯片本身作为封装结构的一部分，MEMS芯片封装于ASIC芯片和线路板之间的间距内，从而大大减小了体积，能够实现芯片级别的小尺寸封装。
本实用新型提供的MEMS环境传感器由于采用了本申请中的芯片封装结构，因此，减小了MEMS环境传感器的体积。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种MEMS环境传感器的结构示意图。
其中，1为ASIC芯片、2为导电支撑焊件、3为线路板、4为MEMS芯片、5为焊球。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供了一种芯片封装结构，能够减小封装体积。
本实用新型还提供了一种应用该芯片封装结构的MEMS环境传感器，能够减小体积，实现芯片级别的极小尺寸封装。
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做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。
请参考图1，本实用新型实施例提供了一种芯片封装结构，包括线路板3、MEMS芯片4和ASIC芯片1，ASIC芯片1通过多个导电支撑焊件2焊接于线路板3上，ASIC芯片1被导电支撑焊件2支撑起来，ASIC芯片1与线路板3之间具有间距，多个导电支撑焊件2彼此之间存在间隙，即ASIC芯片1、线路板3和导电支撑焊件2形成封装结构，MEMS芯片4位于该封装结构内，且MEMS芯片4连接于ASIC芯片1上。
该芯片封装结构省去了外壳，直接将ASIC芯片1作为封装结构的一部分，将MEMS芯片4设置在ASIC芯片1和线路板3之间，大大减小了封装结构的尺寸，能够实现芯片级别的极小尺寸封装。
在本实施例中，导电支撑焊件2为焊球或柱状金属焊点，焊球或柱状金属焊点将ASIC芯片1支撑焊接于线路板3上。具体地，根据ASIC芯片1上的布线设置焊盘，在线路板3上对应ASIC芯片1焊盘的位置同样设置焊盘，在对应的焊盘之间通过较大尺寸的焊球进行焊接，或者通过柱状金属焊点进行焊接，从而使ASIC芯片1和线路板3之间留存有间距，焊球之间或柱状金属焊点之间存在间隙，用于外部环境变量进入。
进一步地，焊球为锡球或铜球，只要能够实现ASIC芯片1与基板3之间的导电连接即可。
为了进一步减小芯片封装结构的尺寸，如图1所示，在本实施例中，MEMS芯片4倒装焊接导电连接于ASIC芯片1上，即MEMS芯片4直接通过较小的焊球5与ASIC芯片1导电连接，同时通过焊球5将MEMS芯片4固定在ASIC芯片1上。不需要额外通过导线将MEMS芯片4和ASIC芯片1导电连接，进一步节省了布线空间。MEMS芯片4位于ASIC芯片1和线路板3之间。在本实施例中，MEMS芯片4倒装指的是MEMS芯片4的顶部振膜靠近ASIC芯片1。
本实施例提供了另一种MEMS芯片4的安装结构，MEMS芯片4正装粘贴于ASIC芯片1上，且MEMS芯片4通过导线与ASIC芯片1导电连接，MEMS芯片4同样位于ASIC芯片1和线路板3之间。MEMS芯片4正装指的是MEMS芯片4的顶部振膜远离ASIC芯片1，MEMS芯片4通过粘接固定于ASIC芯片1上，再通过导线实现ASIC芯片1和MEMS芯片4的导电连接。只要能够实现MEMS芯片和ASIC芯片的固定和导电连接即可。
本实用新型实施例还提供了一种MEMS环境传感器，包括封装结构，其中，封装结构为以上任一实施例所描述的芯片封装结构。该MEMS环境传感器通过导电支撑焊件2之间的间隙将外界环境与封装结构内部连通，环境变量可通过导电支撑焊件2之间的间隙进入封装结构内，与MEMS芯片4进行交互，完成环境传感器的工作。同时，该MEMS环境传感器的封装结构省去了外壳，直接将ASIC芯片1作为封装结构的一部分，将MEMS芯片4设置在ASIC芯片1和线路板3之间，大大减小了封装结构的尺寸，能够实现芯片级别的极小尺寸封装。
在本实施例中，线路板3优选为PCB板，当然还可以为其它线路板3。
在本实施例中，MEMS环境传感器为MEMS麦克风、MEMS气压计、MEMS温湿度计或MEMS气体传感器。只要是用于与外部环境进行交互的传感器，均可以使用本申请中的芯片封装结构。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种芯片封装结构，其特征在于，包括线路板(3)、MEMS芯片(4)和ASIC芯片(1)，所述ASIC芯片(1)通过多个彼此之间存在间隙的导电支撑焊件(2)焊接于所述线路板(3)上，所述ASIC芯片(1)与所述线路板(3)之间具有间距，所述MEMS芯片(4)位于由所述ASIC芯片(1)、所述线路板(3)和所述导电支撑焊件(2)形成的封装结构内且连接于所述ASIC芯片(1)上。
2.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述导电支撑焊件(2)为焊球或柱状金属焊点，所述焊球或所述柱状金属焊点将所述ASIC芯片(1)支撑焊接于所述线路板(3)上。
3.根据权利要求2所述的芯片封装结构，其特征在于，所述焊球为锡球或铜球。
4.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述MEMS芯片(4)倒装焊接导电连接于所述ASIC芯片(1)上。
5.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述MEMS芯片(4)正装粘贴于所述ASIC芯片(1)上，且所述MEMS芯片(4)通过导线与所述ASIC芯片(4)导电连接。
6.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述线路板为PCB板。
7.一种MEMS环境传感器，包括封装结构，其特征在于，所述封装结构为如权利要求1-6任一项所述的芯片封装结构。
8.根据权利要求7所述的MEMS环境传感器，其特征在于，所述MEMS环境传感器为MEMS麦克风、MEMS气压计、MEMS温湿度计或MEMS气体传感器。
Priority Applications (1)
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| CN201621464034.7U CN206318699U (zh) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | 芯片封装结构及mems环境传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN206318699U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113044802A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-06-29 | 北京航空航天大学 | Mems器件真空封装结构及其制造工艺 |
-
2016
- 2016-12-28 CN CN201621464034.7U patent/CN206318699U/zh active Active
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