CN203159204U

CN203159204U - 具有盖板接地结构的mems芯片

Info

Publication number: CN203159204U
Application number: CN 201320134595
Authority: CN
Inventors: 华亚平
Original assignee: ANHUI NORTHERN XINDONG LIANKE MICROSYSTEMS TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ANHUI NORTHERN XINDONG LIANKE MICROSYSTEMS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-03-23
Filing date: 2013-03-23
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2023-03-23

Abstract

本实用新型公开一种具有盖板接地结构的MEMS芯片。它由盖板、MEMS结构层和底板组成，盖板与MEMS结构层间有盖板绝缘层，MEMS结构层与底板之间有底板绝缘层，底板绝缘层上至少有一个压焊块，至少一个压焊块通过接地导线与MEMS结构层电连接，盖板上至少有一条金属导线，盖板通过金属导线与MEMS结构层电连接。这样，盖板就与压焊块间存在电连接，在后续的封装过程中，只要将压焊块连接到封装载体上，即可达成盖板接地的目的，而且金属导线和接地导线在随后的封装过程中不易脱落，封装成品率高。

Description

具有盖板接地结构的MEMS芯片

技术领域

本实用新型属于芯片封装领域，具体是一种具有盖板接地结构的MEMS芯片。

背景技术

电子封装是将一个或多个电子芯片相互电连接，然后封装在一个保护结构中，其目的是为电子芯片提供电连接、机械保护或化学腐蚀保护等。然而有些电子产品，芯片表面不能与封装材料接触，特别是一些微传感器，如MEMS器件、表声波/体声波滤波器、震荡器等，需要用陶瓷管壳、金属管壳或塑料管壳等进行气密性封装，但这些封装方法成本高，体积大，不适用于消费类电子产品中。封装技术的发展趋势，是封装外形越来越小，器件功能越来越多，成本越来越低。随着MEMS器件在消费领域中的广泛使用，成本低，体积小的塑料封装方法，如LGA（栅格阵列封装）、QFN（方形扁平无引脚封装）、DFN（双边无铅封装）等被广泛采用。但这些封装方法中，塑封料是直接与芯片接触的，所以对那些表面有可动部件的MEMS芯片，必须先通过圆片级封装的方法将可动部件，即MEMS结构保护起来，然后再进行一般的塑料封装，这样塑封料接触圆片级封装的外围，而不会直接接触MEMS结构。另外，圆片级封装后的芯片后续加工方便，不需要超净环境，圆片切割时也不需要特殊保护，成本低。

MEMS芯片的圆片级封装中，盖板和底板一般是用与MEMS结构相同的材料制作，通常为Si，盖板下部有一个向下的凹腔，底板上部有一个向上的凹腔，盖板与底板围成一个密封腔，向被密封于该密封腔的MEMS结构提供一个可自由运动的空间，同时保证MEMS结构不受外部环境的干扰。

由于MEMS芯片设计和加工的需要，盖板与MEMS结构间有绝缘层隔离，即MEMS结构层与盖板没有直接电连接。由于许多MEMS结构，特别是高性能MEMS传感器，对外部的电磁干扰十分敏感，圆片级封装的盖板除了起到气密性封装腔体的作用，还起到掩蔽外部电磁干扰的作用，而要起到掩蔽电磁干扰的作用，盖板就必须接地。

现有的具有盖板接地结构的MEMS芯片如图1所示，圆片级封装后的MEMS结构105，其盖板上有一层金属化层102，MEMS结构105通过焊料层106安装在底板110上，再通过金属线107将金属化层102与底板上的压焊块108相连接，最后加热加压注塑形成塑料封装112。该芯片是通过金属线键合将MEMS芯片的盖板接地，其金属线107的上拉弧线部分有一定高度，封装厚度不能减少，在那些对电子元器件厚度较敏感的应用领域，如手机等移动电子设备中，使用受到限制。另外，MEMS结构105的金属化层102与压焊块108的高度差较大，金属线107比较长，在其后的加压注塑工序中，受的力较大，容易被冲脱线，影响成品率。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有盖板接地结构的MEMS芯片，本芯片具有封装外形小、封装成品率高的优点。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种具有盖板接地结构的MEMS芯片，由盖板、MEMS结构层和底板组成，盖板包括盖板表面和盖板斜侧面，盖板下部至少有一个向下的上腔体，底板上部至少有一个向上的下腔体，上、下腔体形成一个密封腔，MEMS结构层的可动部分位于密封腔内，盖板与MEMS结构层间有盖板绝缘层隔离，盖板上有金属导线，盖板通过金属导线与MEMS结构层电连接，MEMS结构层与底板之间有底板绝缘层，底板绝缘层通过焊料层与MEMS结构层连接，底板绝缘层上至少有一个压焊块，其中至少一个压焊块通过接地导线与MEMS结构层电连接。

本实用新型的MEMS芯片厚度薄，便于小型化封装，而且，盖板与压焊块通过金属导线和接地导线相连接，封装时不易脱线，封装成品率高。

作为本实用新型的改进，盖板表面上至少有一条金属导线。这样，当盖板斜侧面的金属导线脱落或不可用时，可以利用盖板表面的金属导线实现盖板和MEMS结构层的电连接。

所述盖板、底板和MEMS结构层的材料均为重掺杂Si。

附图说明

图1是现有技术的盖板接地示意图。

图2是本实用新型MEMS芯片的剖面图。

图3是本实用新型MEMS芯片的立体图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图2、图3所示，具有盖板接地结构的MEMS芯片，由盖板201、MEMS结构层205和底板210组成，盖板201包括盖板表面201a和盖板斜侧面201b，盖板201下部有向下的上腔体203a，底板210上部有向上的下腔体203b，上腔体203a和下腔体203b组成一个密封腔203，MEMS结构层205分为可动部分205b和固定部分205a，MEMS结构层205的可动部分205b位于密封腔203中，并可在密封腔203中自由运动，盖板201与MEMS结构层205之间有盖板绝缘层204隔离，盖板斜侧面201b上有金属导线202，盖板斜侧面201b上的金属导线202跨过盖板绝缘层204与MEMS结构层205电连接，盖板表面201a上也有金属导线202，当盖板斜侧面201b上的金属导线202脱落时，可以利用盖板表面201a上的金属导线202实现盖板与MEMS结构层的电连接，MEMS结构层205与底板210之间有底板绝缘层209，底板绝缘层209靠焊料层206与MEMS结构层205的固定部分205a连接，底板绝缘层209上有三个压焊块208，中间的那个压焊块208通过接地导线207与MEMS结构层205电连接。这样，盖板201就与压焊块208实现电连接，在随后的封装过程中，只要将压焊块208连接到封装载体上，就可达成盖板接地的目的。盖板201、底板210和MEMS结构层205的材料均为重掺杂Si。

本实用新型的MEMS芯片盖板201与MEMS结构层205通过金属导线202电连接，MEMS结构层205又与压焊块208通过接地导线207电连接，这样，盖板201与压焊块208之间就存在了电连接，由于金属导线202和接地导线207都较短，而且都是紧贴MEMS芯片的其它部件，所以封装时不易脱落，封装成品率高，而且MEMS芯片厚度薄，便于小型封装。

当然，两个或三个压焊块均通过接地导线与MEMS结构层电连接，也能实现本实用新型的相应技术效果。

Claims

1.具有盖板接地结构的MEMS芯片，由盖板、MEMS结构层和底板组成，盖板包括盖板表面和盖板斜侧面，盖板下部至少有一个向下的上腔体，底板上部至少有一个向上的下腔体，上、下腔体形成一个密封腔，MEMS结构层的可动部分位于密封腔内，盖板与MEMS结构层间有盖板绝缘层隔离，MEMS结构层与底板之间有底板绝缘层，底板绝缘层通过焊料层与MEMS结构层连接，底板绝缘层上至少有一个压焊块，至少一个压焊块通过接地导线与MEMS结构层电连接，其特征在于：盖板斜侧面至少有一条金属导线，盖板通过所述的金属导线与MEMS结构层电连接。

2.根据权利要求1所述的具有盖板接地结构的MEMS芯片，其特征在于：盖板表面上至少有一条金属导线。