CN101437187A - 用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明一种用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构，该结构主要利用覆晶技术使微型声波传感器堆叠于集成电路组件上，并于集成电路组件设计凹槽作为微型声波传感器的背腔，再以一开孔玻璃或平面基板为封盖，以有效减缩微型传感器的封装体积。
Description
技术领域
本发明涉及一种用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构，特别是有关于一种利用覆晶技术使微型声波传感器堆叠于集成电路组件上，并于集成电路组件设计凹槽作为微型声波传感器的背腔，再以一开孔玻璃或平面基板为封盖的堆叠式封装结构，以有效减缩微型传感器的封装体积。
背景技术
以微机电系统(MEMS)技术量产的微型声波传感器，其封装是极为重要的课题。一般传统的封装方式，在集成电路组件与微型声波传感器组件间是使用导线接合的方式，该技术虽然已趋成熟，但是必须增加导线面积与封装体积。因此目前微型声波传感器的封装设计由于封装体积较大，致使微型声波传感器于薄小型手机、腕带式手表内附的传声器与助听器等应用上受到极大的限制。
现有技术所揭的微型声波传感器封装结构，如美国专利第6,781,231号“Microelectromechanical System Package withEnvironmental and Interference Shield”，其结构如图1所示，其中包含集成电路组件及微型声波传感器组件在内的表面粘着组件12、14、16是分别表面粘着于一基板18上，且该等表面粘着组件是以导线接合的方式连接。在此现有结构中，由于集成电路组件与微型声波传感器组件皆须占用基板面积，并且集成电路组件与微型声波传感器组件间是使用导线接合的方式，故此种封装结构的体积较大。
图2所示则为另一现有技术所揭的微型声波传感器封装结构，如美国专利公告第2005/0185812号“Miniature SiliconCondenser Microphone and Method for Producing the Same”，其中集成电路组件22与微型声波传感器组件24仍分别表面粘着于一基板26上，且于该微型声波传感器组件24的位置将基板向下钻孔，以作为该微型声波传感器的背腔28，用以减少该微型声波传感器感测薄膜振动产生的噪音。在此现有结构中，由于集成电路组件与微型声波传感器组件仍皆占用基板面积，并且需将基板向下钻孔，故此种封装结构的体积仍大且制程较复杂。
图3所示则为又一现有技术所揭的微型声波传感器封装结构，如美国专利第6,178,249号“Attachment of a MicromechanicalMicrophone”，其中微型声波传感器组件32是以覆晶技术(flip-chiptechnology)附着于一集成电路组件34上，且以一绝缘环36与微型声波传感器组件32及集成电路组件34所包围的空间形成该微型声波传感器的背腔38，用以减少微型声波传感器感测薄膜振动产生的噪音。在此现有结构中，由于需额外制作背腔体积，故此种封装结构的体积仍大。
有鉴于现有微型声波传感器封装结构所产生封装体积较大的问题，本发明提出一种用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构，该结构主要是利用覆晶技术使微型声波传感器堆叠于集成电路组件上，并于集成电路组件设计凹槽作为微型声波传感器的背腔，再以一开孔玻璃或平面基板为封盖，以有效减缩微型传感器的封装体积。
发明内容
本发明目的是提出一种用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构，是以覆晶技术使微型声波传感器堆叠于集成电路组件上，以有效减缩微型传感器的封装体积，并提高组件良率。
本发明的再一目的是提出一种用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构，是于集成电路组件设计凹槽作为微型声波传感器的背腔，以进一步减缩微型传感器的封装体积。
本发明提出一种用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构，该结构主要是利用覆晶技术使微型声波传感器堆叠于集成电路组件上，并于集成电路组件设计凹槽作为微型声波传感器的背腔，再以一开孔玻璃或平面基板为封盖，以有效减缩微型传感器的封装体积。
本发明一种用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构，该结构包括：
一凹槽状保护基板；
一凹槽状导电基板，是形成于该保护基板之上；
一集成电路组件，是接合于该导电基板之上；
一微型声波传感器，是堆叠接合于该集成电路组件之上；及
一封盖，是覆盖于该微型声波传感器之上，且与该保护基板及该导电基板包覆该集成电路组件及该微型声波传感器，该封盖是开设有一音孔；
其中该集成电路组件是设计有一凹槽，用以作为该微型声波传感器的背腔。
本发明一种用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构，该结构包括：
一凹槽状保护基板；
一凹槽状导电基板，是形成于该保护基板之上；
一集成电路组件，是接合于该导电基板之上；
一微型声波传感器，是堆叠接合于该集成电路组件之上；及
一封盖，是覆盖于该微型声波传感器之上，且与该保护基板及该导电基板包覆该集成电路组件及该微型声波传感器，该封盖是开设有一音孔；
其中该集成电路组件是设计有一凹槽，用以作为该微型声波传感器的背腔，且该导电基板的侧壁设置有该集成电路组件及该微型声波传感器间的支撑导线架，用以定义该背腔的高度及体积，以及用以将该微型声波传感器的电信号传导至该导电基板的导线。
附图说明
图1为现有技术的微型声波传感器封装结构图；
图2为另一现有技术的微型声波传感器封装结构图；
图3为又一现有技术的微型声波传感器封装结构图；
图4为本发明的用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构的第一实施例结构图；
图5为本发明的用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构的第二实施例结构图；
图6为本发明的用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构的第三实施例结构图。
12、14、16～表面粘着组件
18、26～基板
22、34～集成电路组件
24、32～微型声波传感器组件
28、38～背腔
36～绝缘环
410、510、610～保护基板
420、520、620～导电基板
430、530、630～集成电路组件
440、540、640～微型声波传感器
445、545、645～音孔
450、550、650～封盖
460、560、660～凹槽
470、570、670～感测薄膜
580、680～支撑导线架
590、690～导线
595、695～信号输出端
具体实施方式
为能对本发明的特征、目的及功能有更进一步的认知与了解，兹配合图式详细说明如后：
图4所示为本发明的用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构的第一实施例结构，其中一凹槽状保护基板410上是形成一凹槽状导电基板420，该导电基板420上是接合一集成电路组件430，该集成电路组件430上接合一微型声波传感器440，该微型声波传感器440上覆盖一具有一音孔445的封盖450，其中该集成电路组件430设计有一凹槽460，用以作为该微型声波传感器440的背腔(back chamber)，以减少微型声波传感器440的感测薄膜470振动产生的噪音。此第一实施例结构，是改进前述现有技术的结构，通过将微型声波传感器堆叠于集成电路组件上，并于集成电路组件设计凹槽作为微型声波传感器的背腔，即可双重减缩微型传感器的封装体积，进而提高组件良率。
图5所示为本发明的用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构的第二实施例结构，其中一凹槽状保护基板510上形成一凹槽状导电基板520，该导电基板520上接合一集成电路组件530，该集成电路组件530上接合一微型声波传感器540，该微型声波传感器540上覆盖一具有一音孔545的封盖550，其中该集成电路组件530设计有一凹槽560，用以作为该微型声波传感器540的背腔，以减少微型声波传感器540的感测薄膜570振动产生的噪音。此第二实施例结构并于导电基板520的侧壁设置有集成电路组件530及微型声波传感器540间的支撑导线架580，用以定义该背腔的高度及体积，及用以将微型声波传感器540的电信号传导至导电基板520的导线590。而微型声波传感器540的电信号传导，是先传输至集成电路组件530，经由集成电路组件530的信号放大处理后，再由导线590传送至导电基板520及信号输出端595，最后再传输至系统电路板。该第二实施例结构是改进前述现有技术的结构，通过将微型声波传感器堆叠于集成电路组件上，并于集成电路组件设计凹槽作为微型声波传感器的背腔，即可双重减缩微型传感器的封装体积，并以一导线架更精确定义微型声波传感器的背腔体积。
图6所示为本发明的用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构的第三实施例结构，其中组件及结构皆与第二实施例相同，只有保护基板610及导电基板620是仅包覆至集成电路组件630的高度。同理，第一实施例中的保护基板410及导电基板420亦可仅包覆至集成电路组件430的高度。
此外，本发明中封盖可为玻璃或平面基板；保护基板及导电基板的各表面可镀一金属层以达电磁屏蔽的功效；保护基板及导电基板的材料可为高分子材料、金属材料或合金材料；保护基板及导电基板的形成方式可为射出成型或压模成型；保护基板具有导电功能，且导线可形成于该保护基板之上；导电基板可为一般印刷电路板(PCB)或软性印刷电路板；导电基板与集成电路组件间及集成电路组件与微型声波传感器间的接合是使用粘着剂或焊锡球。另一方面，本发明的用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构，亦可应用于压力传感器、加速度传感器、声波传感器或超声波传感器。
综合上述，本发明提出一种用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构，该结构主要是利用覆晶技术使微型声波传感器堆叠于集成电路组件上，并于集成电路组件设计凹槽作为微型声波传感器的背腔，再以一开孔玻璃或平面基板为封盖，以有效减缩微型传感器的封装体积。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，不能以之限制本发明的范围。即大凡依本发明权利要求所做的均等变化及修饰，仍将不失本发明的要义所在，亦不脱离本发明的精神和范围，故都应视为本发明的进一步实施状况。
Claims (18)
1.一种用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构，其特征在于该结构包括：
一凹槽状保护基板；
一凹槽状导电基板，形成于该保护基板之上；
一集成电路组件，接合于该导电基板之上；
一微型声波传感器，堆叠接合于该集成电路组件之上；及
一封盖，覆盖于该微型声波传感器之上，且与该保护基板及该导电基板包覆该集成电路组件及该微型声波传感器，该封盖开设有一音孔；
其中该集成电路组件设计有一凹槽，用以作为该微型声波传感器的背腔。
2.如权利要求1所述的用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构，其特征在于：该封盖为玻璃或平面基板。
3.如权利要求1所述的用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构，其特征在于：该保护基板及该导电基板的各表面镀一金属层。
4.如权利要求1所述的用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构，其特征在于：该保护基板及该导电基板的材料为高分子材料、金属材料或合金材料，且该保护基板及该导电基板的形成方式为射出成型或压模成型。
5.如权利要求1所述的用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构，其特征在于：该保护基板具有导电功能，且导线形成于该保护基板之上。
6.如权利要求1所述的用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构，其特征在于：该导电基板为一般印刷电路板或软性印刷电路板。
7.如权利要求1所述的用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构，其特征在于：该导电基板与该集成电路组件间及该集成电路组件与该微型声波传感器间的接合使用粘着剂或焊锡球。
8.如权利要求1所述的用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构，其特征在于：该保护基板及该导电基板包覆至该集成电路组件的高度。
9.如权利要求1所述的用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构，其特征在于：该堆叠式封装结构应用于压力传感器、加速度传感器、声波传感器或超声波传感器。
10.一种用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构，其特征在于该结构包括：
一凹槽状保护基板；
一凹槽状导电基板，形成于该保护基板之上；
一集成电路组件，接合于该导电基板之上；
一微型声波传感器，堆叠接合于该集成电路组件之上；及
一封盖，覆盖于该微型声波传感器之上，且与该保护基板及该导电基板包覆该集成电路组件及该微型声波传感器，该封盖开设有一音孔；
其中该集成电路组件设计有一凹槽，用以作为该微型声波传感器的背腔，且该导电基板的侧壁设置有该集成电路组件及该微型声波传感器间的支撑导线架，用以定义该背腔的高度及体积，以及用以将该微型声波传感器的电信号传导至该导电基板的导线。
11.如权利要求10所述的用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构，其特征在于：该封盖为玻璃或平面基板。
12.如权利要求10所述的用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构，其特征在于：该保护基板及该导电基板的各表面镀一金属层。
13.如权利要求10所述的用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构，其特征在于：该保护基板及该导电基板的材料为高分子材料、金属材料或合金材料，且该保护基板及该导电基板的形成方式为射出成型或压模成型。
14.如权利要求10所述的用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构，其特征在于：该保护基板具有导电功能，且导线形成于该保护基板之上。
15.如权利要求10所述的用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构，其特征在于：该导电基板为一般印刷电路板或软性印刷电路板。
16.如权利要求10所述的用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构，其特征在于：该导电基板与该集成电路组件间及该集成电路组件与该微型声波传感器间的接合使用粘着剂或焊锡球。
17.如权利要求10所述的用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构，其特征在于：该保护基板及该导电基板包覆至该集成电路组件的高度。
18.如权利要求10所述的用以减缩微型传感器封装体积的堆叠式封装结构，其特征在于：该堆叠式封装结构亦应用于压力传感器、加速度传感器、声波传感器或超声波传感器。
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