CN207124765U - 一种mems芯片的封装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种MEMS芯片的封装结构，包括由基板、壳体围成的外部封装，以及位于外部封装内腔中的MEMS芯片；所述MEMS芯片通过阻断部贴装在基板上；所述阻断部被配置为阻止基板变形的应力传递至MEMS芯片上。本实用新型的一个技术效果在于，阻断部可以阻碍基板变形时的应力传递到MEMS芯片上，从而可以避免MEMS芯片的变形，保证了MEMS芯片的性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种封装，更具体地，本实用新型涉及一种MEMS芯片的封装结构。
背景技术
MEMS芯片是基于微机电工艺制作的传感器，由于其良好的性能、极小的体积从而得到广泛的应用。现有技术中，在封装MEMS芯片的时候，首先将液态胶材涂布在基板上，然后将各个MEMS芯片摆放在液态胶材上，经过高温固化等工艺，使MEMS芯片牢牢固定在基板上。
MEMS芯片的封装的制程中，会多次处于高温的环境中,如芯片的贴装、外壳的贴装等；并且在终端应用过程中也会出现非常温使用的情况。由于基板多数采用FR-4材质的电路板，在非常温的过程中会产生大量的残余应力,从而使基板发生较大的翘曲，从而通过胶黏剂带动MEMS芯片的侧壁发生不均一的变化,使MEMS芯片的侧壁出现非竖直的现象,最终使得MEMS芯片上的敏感器件产生拉应力或压应力,影响MEMS芯片的性能。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是提供了一种MEMS芯片的封装结构。
根据本实用新型的一个方面，提供一种MEMS芯片的封装结构，包括由基板、壳体围成的外部封装，以及位于外部封装内腔中的MEMS芯片；所述MEMS芯片通过阻断部贴装在基板上；所述阻断部被配置为阻止基板变形的应力传递至MEMS芯片上。
可选地，所述阻断部选择用于吸收基板变形应力的缓冲材料。
可选地，所述缓冲材料选用棉或者柔性塑料。
可选地，所述阻断部选用不随温度变化发生形变的材质。
可选地，所述阻断部选用在-40℃-125℃温度范围内不发生形变的材质。
可选地，所述阻断部选用三氧化二铝陶瓷片。
可选地，所述阻断部通过胶材粘结在基板上，所述MEMS芯片通过胶材粘结在阻断部上。
可选地，所述MEMS芯片为MEMS麦克风芯片，所述外部封装上还设有供声音流入的声孔；还包括位于外部封装内腔中ASIC芯片。
可选地，还包括位于外部封装内腔中ASIC芯片，所述ASIC芯片直接贴装在基板上。
可选地，所述基板为电路板，所述壳体采用金属壳体。
本实用新型的一个技术效果在于，阻断部可以阻碍基板变形时的应力传递到MEMS芯片上，从而可以避免MEMS芯片的变形，保证了MEMS芯片的性能。
通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。
图1是本实用新型封装结构的部分示意图。
图2是图1中基板高温变形时的示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
本实用新型提供了一种MEMS芯片的封装结构，其包括基板1、壳体(视图未给出)，以及由基板1和壳体包围起来的外部封装。其中，所述基板1可以采用用于电路导通的电路板，壳体可以采用一体成型的金属外壳；二者共同围成了芯片的外部封装。本实用新型的封装结构，还包括位于外部封装内的MEMS芯片5，参考图1。
本实用新型的MEMS芯片5通过阻断部3贴装在基板1上，参考图1，所述阻断部3的下端面可以通过第一胶材2贴装在基板1上，且MEMS芯片5可以通过第二胶材4贴装在阻断部3的上端面，由此实现了MEMS芯片5与基板1的连接。所述阻断部3选用可以阻止基板1应力传递的材料，从而可以阻碍基板1变形产生的应力传递至MEMS芯片5上。
在本实用新型一个具体的实施方式中，所述阻断部3选用可以吸收基板1变形应力的缓冲材料，例如棉质材料或者柔性塑料等本领域技术人员所熟知的可以吸收应力的材质。当基板1在高温环境中发生弯曲变形时，阻断部3可以很好地将基板1的变形应力吸收掉，从而可以防止基板1变形时的应力传递至MEMS芯片5上，参考图2。
在本实用新型另一个具体的实施方式中，所述阻断部3选用不随温度变化而发生形变的材质。由于MEMS芯片5通常的工作温度为-40℃-125℃，因此，所述阻断部3优选采用在-40℃-125℃温度范围内不会发生形变的材质。阻断部3的材质可以选用三氧化二铝陶瓷片或者本领域技术人员所熟知的其它硬质材料。
当基板1在受到高温影响而发生变形时，由于位于基板1与MEMS芯片5之间的阻断部3不会发生形变，这就使得可以阻断基板1的应力传递到MEMS芯片5，避免了MEMS芯片5的变形，参考图2。
本实用新型的封装结构，可以是麦克风的封装结构，也可以是压力传感器、惯性传感器等本领域技术人员所熟知的传感器结构。
以麦克风的封装结构为例，所述MEMS芯片5为MEMS麦克风芯片，参考图1，MEMS麦克风芯片包括衬底5c，以及设置在衬底5c上的振膜5a、背极板5b，这种麦克风的结构及其工作原理属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。在所述外部封装上还设有供声音流入的声孔，所述声孔可以设置在壳体上，也可以设置在基板1上与麦克风芯片背腔正对的位置上。
对于某些传感器而言，例如麦克风中，封装结构还包括位于外部封装内腔中ASIC芯片(视图未给出)；该ASIC芯片可以贴装在基板1上，并与MEMS芯片5导通在一起，使得MEMS芯片5输出的电信号可以传输到ASIC芯片上进行处理。这种ASIC芯片的结构及其功能属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。
虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种MEMS芯片的封装结构，其特征在于：包括由基板(1)、壳体围成的外部封装，以及位于外部封装内腔中的MEMS芯片(5)；所述MEMS芯片(5)通过阻断部(3)贴装在基板(1)上；所述阻断部(3)被配置为阻止基板(1)变形的应力传递至MEMS芯片(5)上。
2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于：所述阻断部(3)选择用于吸收基板(1)变形应力的缓冲材料。
3.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于：所述缓冲材料选用棉或者柔性塑料。
4.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于：所述阻断部(3)选用不随温度变化发生形变的材质。
5.根据权利要求4所述的封装结构，其特征在于：所述阻断部(3)选用在-40℃-125℃温度范围内不发生形变的材质。
6.根据权利要求4所述的封装结构，其特征在于：所述阻断部(3)选用三氧化二铝陶瓷片。
7.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于：所述阻断部(3)通过胶材粘结在基板(1)上，所述MEMS芯片(5)通过胶材粘结在阻断部(3)上。
8.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于：所述MEMS芯片(5)为MEMS麦克风芯片，所述外部封装上还设有供声音流入的声孔；还包括位于外部封装内腔中ASIC芯片。
9.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于：还包括位于外部封装内腔中ASIC芯片，所述ASIC芯片直接贴装在基板(1)上。
10.根据权利要求1至9任一项所述的封装结构，其特征在于：所述基板(1)为电路板，所述壳体采用金属壳体。
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