CN103569947A - 系统级封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种惯性传感器，尤其涉及一种系统级封装方法。该系统级封装方法为：提供封装体(1)，该封装体(1)可对被封装体进行封装；在封装体(1)上以物理性或化学性沉积及选择性蚀刻方式，铺镀上单层或多层导电材料而于该封装体(1)上形成导电结构(2)。本发明是以单一材料构成的质量块，达成具效能可调适性的系统单芯片多自由度惯性感测组件，故能有效提升惯性感测组件的设计弹性，降低制造成本，适用范围广，实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及一种惯性传感器，尤其涉及一种系统级封装方法。
背景技术
随着集成电路技术的不断发展，电子产品越来越向小型化、智能化、高性能以及高可靠性方向发展。而集成电路封装不仅直接影响着集成电路、电子模块乃至整机的性能，而且还制约着整个电子系统的小型化、低成本和可靠性。在集成电路芯片尺寸逐步缩小，集成度不断提高的情况下，电子工业对集成电路封装技术提出了越来越高的要求。然而现有微机电整合电路的系统芯片，由于包含有可动组件，一般最接近标准集成电路封装的作法是以称为玻璃熔料(glass frit)的接合(bonding)方法，插入一层薄片玻璃。传统的这种薄片玻璃只是单纯用来保护集成电路晶粒的盖子；而常见的封装材料，即仅作为隔离(接触保护，水气，空气等)用途，其功能性不强，而且制造成本高，并会有机械应力或热应力造成的形变，影响微机电整合电路的使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种系统级封装方法，其是以单一材料构成的质量块，实现具有效能可调适性的系统单芯片多自由度惯性感测组件，能有效提升惯性感测组件的设计弹性，降低制造成本，适用范围广，实用性强。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种系统级封装方法，其步骤包括：提供封装体1，该封装体1可对被封装体进行封装；在封装体1上以物理性或化学性沉积方式，铺镀上单层或多层导电材料，而于该封装体1上形成导电结构2。
所述封装体1包括玻璃基板或高分子封装材料；且所述封装体1表面可图案化。
所述的系统级封装方法进一步包括步骤：对该导电结构2予以选择性蚀刻，从而令该导电结构2被图案化而形成电极。
所述的系统级封装方法进一步包括步骤：对该导电结构2予以选择性蚀刻，从而令该导电结构2被图案化而形成功能元件。
所述的系统级封装方法进一步包括步骤：对该导电结构2予以选择性蚀刻，从而令该导电结构2被图案化而形成导线。
所述封装体1内具有高介电质材料以作为电容。
所述封装体1内具有螺旋导体以作为电感。
所述封装体内1埋设有不同电导特性及间距的电阻组件，组成不同阻值的电阻。
所述封装体1上进行图案化，形成区域性遮光、滤波或天线功能。
所述封装体1和导电结构2的距离通过封装体1的图案化及镀层金属的厚度进行调整，以改善感测及驱动效能。
本发明的有益效果在于：它是以一种单一材料构成的质量块，此感测结构不会有机械应力或热应力造成的形变，多电极设计使该结构达到包含加速计和陀螺仪等功能的多自由度惯性感测。调整相同微结构的矩阵数量，可达到相关效能规格的线性对应。本发明能轻易运用在半导体标准制程中，进一步与运算电路整合，达到系统单芯片化的结果。
本发明能有效提升惯性感测组件的设计弹性，降低制造成本，适用范围广，实用性强。
附图说明
图1为本发明的单一芯片的封装结构示意图；
图2为集成电路晶粒的结构示意图。
【主要组件符号说明】
1 封装体 2 导电结构
2-1 上部电极 2-2 下部电极
2-3 中部电极 3 微结构电极
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
请参照图1，为本发明的单一芯片的封装结构示意图。本实施例中，提供封装体1及导电结构2；令该导电结构2直接形成于该封装体1上。
本实施例中，封装体1对一被封装体进行封装。于本较佳实施例中，封装体1可以为玻璃基板或高分子封装材料，而该被封装体为图2中所示的集成电路晶粒。
如图2所述，集成电路晶粒上设置有电极3。
前述封装体1可图案化；而所述之玻璃基板亦可为包含如塑料等高分子材料或加入高分子材料作为垫层的玻璃平板。
所述导电结构2采用金属或合金或可形成导电功能的材料所构成，其可作为导电电极、导线，或者被图案化为特定型态，形成功能组件，如被动组件。所述被动组件可包含电容、电感、电阻等，以整合系统芯片功能。
本实施例的封装方法为：在封装体1上以物理性或化学性沉积方式铺镀上单层或多层导电材料，而于该封装体1上形成导电结构2。对该导电结构2予以选择性蚀刻，从而令该导电结构2被图案化，而形成为电极、导线及/或功能组件。所述电极及/或导线与前述被封装体内部结构的感测(如电容或温度或化学组成等功能)电极相连接，或作为其导电连接线，或作为散热通道(低热阻)等，成为有效结构设计的一部分。
所述电极及导线可配合封装结构进行矩阵式或数组式排列，并可为任意形状及其组合。
值得注意的是，封装体1和导电结构2的距离可透过封装体1的图案化或镀层金属的厚度调整，以改善并达到整体最佳感测或驱动效能。其导线可配合封装体1内的电路引线垫连接(包含如锡球等)导电球体进行与下部电路的电性连接。
所述封装体1内，可埋设如高介电质材料以作为电容，及/或螺旋导体依互感原理以绕圈方式形成不同大小的螺旋而形成电感。或者，藉由其导电结构2图案化而直接构成电容或电阻。
所述封装体1的电阻，可透过内埋不同电导特性及间距的电阻组件或导电结构2，组成不同阻值的电阻。
所述封装体1上进行图案化，形成区域性遮光、滤波或天线功能。
如图1所示的较佳实施例，本发明的结构包括封装体1及导电结构2；该导电结构2位于该封装体1上，并被图案化而形成多个邻近图中上方的上部电极2-1、邻近图中下方的下部电极2-2、邻近图式中央的中部电极2-3。其中所述四个上部电极2-1可与其它集成电路晶粒或印刷电路板进行结合，其可由图案化而直接在下部电极2-2与中部电极2-3之间构成任意形状的导线配置；下方的八个下部电极2-2可与图2中的集成电路晶粒进行结合；中部电极2-3可感测图2中的微结构电极3。
本具体实施方式的方法适用于包含光学、惯性运动、触觉、微粒、化学及生物分子等可转换为电性感测或电性驱动等系统封装用途。
本具体实施方式以一种单一材料构成的质量块，此感测结构不会有机械应力或热应力造成的形变，多电极设计使该结构达到包含加速计和陀螺仪等功能的多自由度惯性感测。
调整相同微结构的矩阵数量，可达到相关效能规格的线性对应；本具体实施方式能轻易运用在半导体标准制程中，进一步与运算电路整合，达到系统单芯片化的结果。
本具体实施方式能有效提升惯性感测组件的设计弹性，降低制造成本，适用范围广，实用性强。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的申请专利范围及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种系统级封装方法，其特征在于：其步骤包括：
提供封装体(1)，该封装体(1)可对一被封装体进行封装；
在封装体(1)上以物理性或化学性沉积方式，铺镀上单层或多层导电材料，而于该封装体(1)上形成导电结构(2)。
2.如权利要求1所述的系统级封装方法，其特征在于：所述封装体(1)包括玻璃基板或高分子封装材料；且所述封装体(1)表面可图案化。
3.如权利要求1或2所述的系统级封装方法，其特征在于：其进一步包括步骤：对该导电结构(2)予以选择性蚀刻，从而令该导电结构(2)被图案化而形成电极。
4.如权利要求1或2所述的系统级封装方法，其特征在于：其进一步包括步骤：对该导电结构(2)予以选择性蚀刻，从而令该导电结构(2)被图案化而形成功能元件。
5.如权利要求1或2所述的系统级封装方法，其特征在于：其进一步包括步骤：对该导电结构(2)予以选择性蚀刻，从而令该导电结构(2)被图案化而形成导线。
6.如权利要求1或2所述的系统级封装方法，其特征在于：所述封装体(1)内具有高介电质材料以作为电容。
7.如权利要求1或2所述的系统级封装方法，其特征在于：所述封装体(1)内具有螺旋导体以作为电感。
8.如权利要求1或2所述的系统级封装方法，其特征在于：所述封装体(1)内埋设有不同电导特性及间距的电阻组件，组成不同阻值的电阻。
9.如权利要求1或2所述的系统级封装方法，其特征在于：所述封装体(1)上进行图案化，形成区域性遮光、滤波或天线功能。
10.如权利要求1或2所述的系统级封装方法，其特征在于：所述封装体(1)和导电结构(2)的距离通过封装体(1)的图案化及镀层金属的厚度进行调整，以改善感测及驱动效能。
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