CN212967700U - Sip封装结构及电子装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种SIP封装结构及电子装置，其中的SIP封装结构包括基板以及设置在基板上的环境传感器芯片和非环境传感器芯片；其中，在基板上设置有包围环境传感器芯片的围墙结构，围墙结构用于隔离环境传感器芯片和非环境传感器芯片；在围墙结构外的基板上设置有覆盖非环境传感器芯片的塑封胶，在塑封胶上设置与基板相平行的盖板；盖板、基板及围墙结构形成包围环境传感器芯片的封装空间。利用上述实用新型能够实现小型化、通用化、成本低、功耗低、集成度高、性能优越的封装结构。

Description

SIP封装结构及电子装置

技术领域

本实用新型涉及芯片封装技术领域，更为具体地，涉及一种SIP封装结构及设置有该SIP封装结构的电子装置。

背景技术

目前，多传感器组合多采用在PCBA上直接集成的方式，即对不同功能的传感器进行单独封装，然后将多颗传感器模块集成在PCBA上，最终实现多传感器功能的组合。但是，此类方案容易导致装置整体尺寸大，集成度低，且系统搭建成本高、功耗高、成本大，并不符合集成电路小型化、微型化的发展需求。另外，SOC(System on Chip，系统级芯片)方案也曾经被认为是多传感器组合的一种发展方向，但是因为芯片间感知原理的不同，要在同一颗芯片(晶圆)上实现多种类传感器组合，在工艺及设计上比较难实现，导致制作过程中频频遭遇技术障碍。

另外，由于环境类传感器与惯性类传感器在封装上区别较大，环境类传感器需要与环境接触，感触压力、温度、声音等环境信息，而惯性类传感器可直接在wafer level(晶圆级)上密封封装，并在模块级以塑封完全包裹的形式完成。因此，如何简单、有效的实现上述多种类传感器芯片的组合封装是目前亟需解决的一项技术难题。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种SIP封装结构及电子装置，以解决目前组合传感器芯片封装存在的成本高、尺寸大、工艺复杂等问题。

本实用新型提供的SIP封装结构，包括基板以及设置在基板上的环境传感器芯片和非环境传感器芯片；其中，在基板上设置有包围环境传感器芯片的围墙结构，围墙结构用于隔离环境传感器芯片和非环境传感器芯片；在围墙结构外的基板上设置有覆盖非环境传感器芯片的塑封胶，在塑封胶上设置与基板相平行的盖板；盖板、基板及围墙结构形成包围环境传感器芯片的封装空间。

此外，优选的结构是，环境传感器芯片包括环境ASIC芯片和环境MEMS芯片；其中，环境MEMS芯片设置在基板上并收容在围墙结构内部；环境ASIC芯片埋设在基板内。

此外，优选的结构是，环境传感器芯片包括压力传感器芯片、温度传感器芯片和/或声音传感器芯片。

此外，优选的结构是，围墙结构为单金属件或者合金件；并且，围墙结构通过SMT或者贴装胶固定在基板上。

此外，优选的结构是，在基板上和/或盖板上设置有与封装空间导通的通孔；当在基板上和盖板上均设置有通孔时，通孔之间的位置相互交错分布。

此外，优选的结构是，在封装空间内灌注有覆盖环境传感器芯片的保护胶。

此外，优选的结构是，围墙结构在沿与基板相平行方向上的截面呈圆形、不规则形或者规则多边形形状。

此外，优选的结构是，在基板内埋设有ASIC芯片、MCU芯片、ROM芯片和/或GPS芯片。

此外，优选的结构是，非环境传感器芯片包括惯性传感器芯片，所述非环境传感器芯片包括ASIC芯片、MCU芯片、ROM芯片和/或GPS芯片。

本实用新型还提供一种电子装置，包括上述SIP封装结构。

从上面的技术方案可知，本实用新型的SIP封装结构及电子装置，在基板上设置包围环境传感器芯片的围墙结构，通过围墙结构隔离环境传感器芯片和非环境传感器芯片，并在围墙结构外的基板上设置覆盖非环境传感器芯片的塑封胶，盖板、基板及围墙结构形成包围环境传感器芯片的封装空间，该方案能够将环境类传感器和非环境类传感器进行组合封装，且传感器之间的信号干扰小，装置整体尺寸小、集成度高、成本低。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本实用新型的更全面理解，本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本实用新型实施例的SIP封装结构的局部结构示意图一；

图2为根据本实用新型实施例的SIP封装结构的围墙结构示意图；

图3为根据本实用新型实施例的SIP封装结构的局部结构示意图二；

图4为根据本实用新型实施例的SIP封装结构设置保护胶的结构示意图；

图5为根据本实用新型实施例的SIP封装结构示意图；

图6为根据本实用新型另一实施例的SIP封装结构示意图。

其中的附图标记包括：基板1、埋设芯片2、环境传感器芯片3、非环境传感器芯片4、围墙结构5、塑封胶6、保护胶7、盖板8、通孔9。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

为详细描述本实用新型的SIP封装结构及电子装置，以下将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。

图1至图3分别从不同角度示出了根据本实用新型实施例的SIP封装结构的局部示意结构及围墙示意结构。

如图1至图3共同所示，本实用新型实施例的SIP封装结构，包括基板1以及设置在基板1上的至少一个环境传感器芯片3和至少一个非环境传感器芯片4；其中，在基板1上设置有包围环境传感器芯片3的围墙结构5，围墙结构5用于隔离环境传感器芯片3和非环境传感器芯片4；此外，在围墙结构5外的基板1上设置有覆盖非环境传感器芯片4的塑封胶6，在塑封胶6上设置与基板1相平行的盖板；盖板、基板1及围墙结构5形成包围环境传感器芯片3的封装空间，能够在减小芯片间信号干扰的情况下将环境类和非环境类传感器芯片封装在同一基板1上。

其中，非环境传感器芯片4包括惯性传感器芯片，进一步的非环境传感器芯片可包括ASIC芯片、MCU芯片、ROM芯片和/或GPS芯片等多种类型的芯片，此类芯片可以设置在围墙结构5外部，并位于基板1上，或者以层叠的方式设置在基板上，也可以埋设在基板1的内部等。而环境传感器芯片3包括环境ASIC芯片(或者环境类ASIC芯片)和环境MEMS芯片(或者环境类MEMS芯片)；其中，环境MEMS芯片设置在基板1上并收容在围墙结构5内部，通过围墙结构5、基板1和盖板的配合形成可与外界直接接触的封装空间；而环境ASIC芯片可设置的位置包括三种情况：环境ASIC芯片设置在基板1上并收容在围墙结构5内部，或者环境ASIC芯片埋设在基板1内，或者环境ASIC芯片设置在基板1上并位于围墙结构5外侧。

具体地，环境传感器芯片3包括压力传感器芯片、温度传感器芯片或者声音传感器芯片等多种需要与外界环境接触来获取或者传递信号的传感器芯片，但并不限于上述三种传感器结构。

在本实用新型的一个具体实施方式中，围墙结构5可采用单金属件或者合金件等多种结构形式，围墙结构5可通过SMT或者贴装胶等方式固定在基板1上，围墙结构5不仅能够为环境类传感器芯片提供与外界接触的独立封装空间，还能够用于屏蔽芯片之间的信号干扰，为此也可将围墙结构5设置为能够避免信号混合，屏噪声干扰、电磁干扰的特殊材料结构件。

此外，为保护环境传感器芯片3不被损坏，防止其长期暴露在环境中，影响芯片性能，还可以在封装空间内灌注保护胶7，该保护胶7覆盖环境传感器芯片3设置，设置保护胶7不仅可以保护环境传感器芯片3，还能够用于传递外界的压力、温度等信号；此外，当环境传感器芯片为声音传感器芯片时，为防止防护胶影响声音信号的传输，此时可选在性的省去保护胶的灌注作业，使声音传感器芯片暴露在由围墙结构形成的封装空间内即可。

具体地，图4示出了根据本实用新型实施例的SIP封装结构设置保护胶的结构。如图4中所示，该保护胶7设置在围墙结构5内，并覆盖整个环境传感器芯片3设置。

为形成整体封装结构，在围墙结构5外的基板1上设置有覆盖非环境传感器芯片4的塑封胶6，塑封胶6包围围墙结构5以及非环境传感器芯片4，并与基板1的尺寸相适配，然后在塑封胶6上设置与基板1相平行的盖板；换言之，也可以在围墙结构5上设置与基板1相平行的盖板，然后在盖板之间填充包围非环境传感器以及围墙结构5的塑封胶6。

为实现环境传感器芯片3与外界环境的导通，还可以在基板1上和/或盖板上设置有与封装空间导通的通孔，当在基板1上和盖板上均设置有通孔时，位于基板1上的通孔与位于盖板上的通孔之间的位置相互交错分布，以防止气流对冲。

具体地，图5和图6分别示出了根据本实用新型实施例的SIP封装结构在盖板或基板上设置通孔的示意结构。

如图5所示，通孔9设置在盖板8上，且通孔9的开设位置与围墙结构5形成的封装空间导通；如图6所示，通孔9设置在基板1上，且通孔9的开设位置与围墙结构5形成的封装空间导通；此外，也可以在盖板8和基板1上同时设置通孔，或者在基板1上或盖板8上设置多个通孔等结构，具体位置及个数均可根据生产要求进行灵活调整。

在本实用新型的一个具体实施方式中，围墙结构5在沿与基板1相平行方向上的截面可呈圆形、不规则形或者规则多边形等多种形状，具体可根据环境传感器芯片3的形状或者结构进行调整。

进一步地，为减小SIP封装结构的尺寸，还可以在基板1内设置埋设芯片2，埋设芯片2包括ASIC芯片、MCU芯片、ROM芯片和/或GPS芯片等多种种类的芯片，上述各芯片通过基板1实现与外部电路的导通。

与上述SIP封装结构相对应，本实用新型还提供一种电子装置，包括至少一个上述SIP封装结构。

通过上述实施方式可以看出，本实用新型提供的SIP封装结构及电子装置，在基板上设置包围环境传感器芯片的围墙结构，通过围墙结构隔离环境传感器芯片和非环境传感器芯片，盖板、基板及围墙结构共同形成包围环境传感器芯片的封装空间，该方案不仅能够实现环境类传感器和非环境类传感器的组合封装，还能够减小传感器之间的信号干扰，装置整体尺寸小、集成度高、成本低。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本实用新型提出的SIP封装结构及电子装置。但是本领域技术人员应当理解，对于上述本实用新型所提出的SIP封装结构及电子装置，还可以在不脱离本实用新型内容的基础上做出各种改进。因此，本实用新型的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (10)

1.一种SIP封装结构，其特征在于，包括基板以及设置在所述基板上的环境传感器芯片和非环境传感器芯片；其中，

在所述基板上设置有包围所述环境传感器芯片的围墙结构，所述围墙结构用于隔离所述环境传感器芯片和所述非环境传感器芯片；

在所述围墙结构外的基板上设置有覆盖所述非环境传感器芯片的塑封胶，在所述塑封胶上设置与所述基板相平行的盖板；

所述盖板、所述基板及所述围墙结构形成包围所述环境传感器芯片的封装空间。

2.如权利要求1所述的SIP封装结构，其特征在于，

所述环境传感器芯片包括环境ASIC芯片和环境MEMS芯片；其中，

所述环境MEMS芯片设置在所述基板上并收容在所述围墙结构内部；

所述环境ASIC芯片埋设在所述基板内。

3.如权利要求1或2所述的SIP封装结构，其特征在于，

所述环境传感器芯片包括压力传感器芯片、温度传感器芯片和/或声音传感器芯片。

4.如权利要求1所述的SIP封装结构，其特征在于，

所述围墙结构为单金属件或者合金件；并且，

所述围墙结构通过SMT或者贴装胶固定在所述基板上。

5.如权利要求1所述的SIP封装结构，其特征在于，

在所述基板上和/或所述盖板上设置有与所述封装空间导通的通孔；

当在所述基板上和所述盖板上均设置有通孔时，所述通孔之间的位置相互交错分布。

6.如权利要求1所述的SIP封装结构，其特征在于，

在所述封装空间内灌注有覆盖所述环境传感器芯片的保护胶。

7.如权利要求1所述的SIP封装结构，其特征在于，

所述围墙结构在沿与所述基板相平行方向上的截面呈圆形、不规则形或者规则多边形形状。

8.如权利要求1所述的SIP封装结构，其特征在于，

在所述基板内埋设有ASIC芯片、MCU芯片、ROM芯片和/或GPS芯片。

9.如权利要求1所述的SIP封装结构，其特征在于，

所述非环境传感器芯片包括惯性传感器芯片；

所述非环境传感器芯片包括ASIC芯片、MCU芯片、ROM芯片和/或GPS芯片。

10.一种电子装置，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的SIP封装结构。

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