CN218810344U - Mems模组封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种MEMS模组封装结构，包括基板，所述基板上设置有从其上表面延伸至其下表面的焊盘；所述焊盘通过金线键合、锡凸点和锡膏实现互联；所述锡凸点和所述锡膏均设置于所述焊盘上方；焊盘通过一组所述锡凸点连接有至少一个芯片，相邻两个所述锡凸点之间填充有增强产品可靠性的胶水；所述焊盘通过一组所述锡膏连接有被动元件、开关芯片；所述芯片、被动元件和开关芯片的外表面通过真空覆膜设置有一层超薄树脂膜，所述超薄树脂膜的外周通过真空覆膜设置有环氧树脂膜。本实用新型的有益效果体现在：在用于连接基板与芯片的相邻两个锡凸点之间填充胶水，以锡凸点的增强整体性，保证芯片与基板连接的稳定性，进而增强封装后的产品的可靠性。

Description

MEMS模组封装结构

技术领域

本实用新型属于半导体封装技术领域，尤其是涉及一种MEMS模组封装结构。

背景技术

目前，随着终端产品集成度的提升，对MEMS模组封装的要求也越来越高。现有的封装结构通常是采用如中国专利CN202021375281.6所揭示的“一种射频前端期间的阻焊结构”，包括该技术方案在内的现有技术在均是通过锡凸点将芯片与基板焊接，但由于锡凸点相对独立且相邻两个锡凸点之间并没有任何连接，这就存在由于锡凸点大小不一，导致芯片与基板锡凸点表面接触不佳，进而影响产品使用的情况发生；另外，不排除由于部分锡凸点焊接不稳定，在生产后锡凸点掉落的情况。

为解决上述问题，设计一种MEMS模组封装结构是目前本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种MEMS模组封装结构。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

MEMS模组封装结构，包括基板，所述基板上设置有从其上表面延伸至其下表面的焊盘；所述焊盘通过金线键合、锡凸点和锡膏实现互联；所述锡凸点和所述锡膏均设置于所述焊盘上方；通过一组所述锡凸点连接有至少一个芯片，且相邻两个所述锡凸点之间填充有胶水，以增强封装产品可靠性；所述焊盘通过一组所述锡膏连接有被动元件、开关芯片；所述芯片、被动元件和开关芯片的外表面通过真空覆膜设置有一层超薄树脂膜，所述超薄树脂膜的外周通过真空覆膜设置有环氧树脂膜。

优选的，所述基板由一组BT基板组成。

优选的，所述芯片、被动元件和开关芯片之间间隔设置，且三者均通过表贴、倒装设备放置于所述基板的上表面。

优选的，所述芯片包括SAW芯片和/或BAW芯片。

优选的，所述锡凸点的空洞率小于1%，所述锡膏焊接区域的空洞率小于2%。

优选的，所述胶水采用低流动性的环氧材料制成，并由毛细效应填充至所述芯片的底部。

优选的，所述胶水的底部填充空洞率小于1%，其分层率小于1‰。

优选的，所述芯片或被动元件或开关芯片与所述超薄树脂膜之间形成有相对独立的真空腔体，该腔体底部浸入所述芯片或被动元件或开关芯片表面的距离保持在30±10um。

本实用新型技术方案的优点主要体现在：

在用于连接基板与芯片的相邻两个锡凸点之间填充胶水，以锡凸点的增强整体性，保证芯片与基板连接的稳定性，进而增强封装后的产品的可靠性；

在芯片、被动元件和开关芯片的外表面通过真空覆膜工艺实现两次覆膜，增强封装厚度和封装效果，同时起到屏蔽、防水、减振的功能，保证封装在内的半导体的安全性和稳定性。

附图说明

图1：本实用新型优选实施例的截面图；

图2：本实用新型优选实施例的未封装前的平面图。

具体实施方式

本实用新型的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。

如图1所示，本实用新型揭示了一种MEMS模组封装结构，包括基板1，本实用新型中所述基板1优选由一组BT基板组成，即所述基板1包括多个BT基板，其具体个数可根据使用需求调整，在此不做限定。由于BT基板具有高耐热性、介质常熟及散逸因子小、耐化学腐蚀性强等优点，因此所述基板1由BT基板制成其稳定性高且适用性强。

如图1所示，所述基板1上设置有从其上表面延伸至其下表面的焊盘2；所述焊盘2通过金线键合、锡凸点3和锡膏10实现互联。具体的，所述锡凸点3和所述锡膏10均设置于所述焊盘2上方；其中所述锡凸点3的空洞率小于1%，所述锡膏10焊接区域的空洞率小于2%。经由上述加工工艺制成的所述锡凸点3具有粘附力强、收缩率低、机械强度高、导通性强等优点，以增强产品的可靠性。

所述焊盘2通过一组所述锡凸点3连接有至少一个芯片4，且相邻两个所述锡凸点3之间填充有胶水5，以增强封装产品可靠性。进一步的，所述芯片4包括SAW芯片和/或BAW芯片，本实用新型中所述芯片4包括但不限定于上述两种芯片。SAW、BAW两种芯片的个数可以有多个，在此不做限定。通过芯片挑粒包装工艺将多个SAW、BAW芯片包装至卷带内，且该加工工艺过程中需满足芯片崩边小于10μm，芯片转角精度的误差范围在±1.5°之内，对位精度的误差范围在±20μm之内，盖带拉力优选在55±25g/kgf范围内。

本实用新型中将所述胶水5优选采用低流动性的环氧材料制成，并由毛细效应填充至所述芯片4的底部。当然所述胶水5也可以采用其他低流动性的材料制成，在此不做限定。进一步的，本实用新型中所述胶水5在填充过程中，其工艺需满足的底部填充空洞率小于1%，其分层率小于1‰的要求。

所述焊盘2的上方还通过一组所述锡膏10连接有包括被动元件6、开关芯片7在内的其他元器件（包括放大器、WIFI等）。SAW芯片和/或BAW芯片、所述被动元件6和开关芯片7之间间隔设置，三者均通过表贴、倒装设备放置于所述基板1的上表面，且芯片之间间隔设置；并通过高温回流工艺将所述芯片4、所述被动元件6和所述开关芯片7固定于所述基板1的表面。

将所述芯片4、被动元件6和开关芯片7设置于所述基板1上后，需将残留在所述基板1、所述芯片4、所述被动元件6以及所述开关芯片7上的助焊剂清洗干净，清洗后需保证所述基板1表面无水渍和异物，且助焊剂的残留率需小于0.5‰；为后续加工封装加工提供良好的基础。

封装加工首先包括，在所述芯片4、被动元件6和开关芯片7的外表面通过真空覆膜设置有一层超薄树脂膜8，通过所述超薄树脂膜8实现所述芯片（包括SAW、BAW芯片）、被动元件6即开关芯片7的有效功能区域的分离，即各个芯片之间形成真空腔体，且各个有效功能区与所述基板1之间也形成真空腔体。经由二次真空覆膜后所述芯片4或被动元件6或开关芯片7与所述超薄树脂膜8之间形成有相对独立的真空腔体，该腔体底部浸入所述芯片4或被动元件6或开关芯片7表面的距离保持在30±10um，即通过真空覆膜完成对所述芯片4或被动元件6或开关芯片7的封装操作。

封装加工还包括在所述超薄树脂膜8的外周通过真空覆膜设置有环氧树脂膜9。这是因为由于超薄树脂膜经过一次真空覆膜后及时经过固化操作后其表面硬度还是较软，需进行二次真空覆膜以增强产品的可靠性；因此使用高强度的所述环氧树脂膜9进行二次覆膜，可增强其表面硬度，且经过所述环氧树脂膜9的二次真空覆膜后，产品表面无空洞和分层。进一步的，经过二次真空覆膜后，所述环氧树脂膜9进进粘附于所述超薄树脂膜8上，再经由高温固化后可起到屏蔽、防水、减振等效果，保证封装在内的半导体的安全性和稳定性。

封装完成后，在封装完成的器件表面通过激光进行刻印对应字符，字符深度优选在5-20μm；再对完成激光刻印后的产品进行基板1切割操作，将所述基板1上的一组独立单元分隔成单个产品，切割精度误差范围优选为±50μm，其崩边要求小于10μm，且切割后表面无残胶、无污染。最后，对切割后的独立单元进行电性测试，并将良品与不良品分离；良品要求为：测试一次通过率大于90％、产品无裂纹、无混料且盖带粘附力优选在30至80g。

下面简述一下本使用新型的加工过程：

S1，基板1的焊盘2上焊接锡凸点3，并将芯片4表贴、倒装于锡凸点3上，实现芯片4与基板1的固定连接；

S2，基板1的焊盘2上焊接锡膏10，并将被动元件6和开关芯片7表贴、倒装于锡膏10上，实现其他元器件与基板1的固定连接；

S3，将完成芯片4、被动元件6和开关芯片7固定连接的基板1经过回流，完成助焊剂的清洗和加工检验；

S4，将检验后的基板经过高温固化、低温烘干后进行第一次真空覆膜，并将超薄树脂膜8覆盖于芯片4、被动元件6和开关芯片7的上表面；

S5，将第一次真空覆膜后的基板1进行覆膜后的固化烘干操作；

S6，在超薄树脂膜8的外周再次利用真空覆膜工艺覆盖一层环氧树脂膜9，并将完成二次覆膜后的基板1进行覆膜后的固化烘干操作；

S7，在器件外表面进行激光刻印；

S8，将完成激光刻印的基板1上的独立单元切割成单个产品；

S9，将完成切割后的单个独立单元进行电性测试，以筛选出良品和不良品。

本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.MEMS模组封装结构，其特征在于：包括基板（1），所述基板（1）上设置有从其上表面延伸至其下表面的焊盘（2）；所述焊盘（2）通过金线键合、锡凸点（3）和锡膏（10）实现互联；所述锡凸点（3）和所述锡膏均设置于所述焊盘（2）上方；所述焊盘（2）通过一组所述锡凸点（3）连接有至少一个芯片（4），且相邻两个所述锡凸点（3）之间填充有胶水（5），以增强封装产品可靠性；所述焊盘（2）通过一组所述锡膏（10）连接有被动元件（6）、开关芯片（7）；所述芯片（4）、被动元件（6）和开关芯片（7）的外表面通过真空覆膜设置有一层超薄树脂膜（8），所述超薄树脂膜（8）的外周通过真空覆膜设置有环氧树脂膜（9）。

2.根据权利要求1所述的MEMS模组封装结构，其特征在于：所述基板（1）由一组BT基板组成。

3.根据权利要求2所述的MEMS模组封装结构，其特征在于：所述芯片（4）、被动元件（6）和开关芯片（7）之间间隔设置，且三者均通过表贴、倒装设备放置于所述基板（1）的上表面。

4.根据权利要求3所述的MEMS模组封装结构，其特征在于：所述芯片（4）包括SAW芯片和/或BAW芯片。

5.根据权利要求4所述的MEMS模组封装结构，其特征在于：所述锡凸点（3）的空洞率小于1%，所述锡膏（10）焊接区域的空洞率小于2%。

6.根据权利要求5所述的MEMS模组封装结构，其特征在于：所述胶水（5）采用低流动性的环氧材料制成，并由毛细效应填充至所述芯片（4）的底部。

7.根据权利要求6所述的MEMS模组封装结构，其特征在于：所述胶水（5）的底部填充空洞率小于1%，其分层率小于1‰。

8.根据权利要求7所述的MEMS模组封装结构，其特征在于：所述芯片（4）或被动元件（6）或开关芯片（7）与所述超薄树脂膜（8）之间形成有相对独立的真空腔体，该腔体底部浸入所述芯片（4）或被动元件（6）或开关芯片（7）表面的距离保持在30±10um。

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