TW201312711A - 塑封預模內空封裝之結構改良 - Google Patents

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Abstract

本發明係為塑封預模內空封裝之結構改良，尤指為一種微體積之微機電晶片之封裝，主要包括有一電路板、微機電晶片(MEMS DIE)、預置內空模穴及套蓋，先將固設於電路板上的微機電晶片利用連接導線接通電訊，再利用預置內空模穴區隔該微機電晶片後，爾後於該預置內空模穴頂端設置套蓋而形成微機電晶片組，最後針對該微機電晶片組的外部進行封裝，藉此除可提高其穩定性、運作良好性、簡化製程步驟、提高產量及降低製造成本外，更可有效使微機電晶片組之體積縮小以應用於更精細的電子產品上，為其主要發明要點。

Description

塑封預模內空封裝之結構改良
本發明係有關於塑封預模內空封裝之結構改良，尤指一種微積體之微機電晶片之封裝，主要係利用預置內空模穴及套蓋有效的阻隔微機電晶片(MEMS DIE)免受外界電磁輻射、光線及物理性的干擾破壞，除藉以提高其穩定性、運作良好性、簡化製程步驟、提高產量及降低製造成本外，更可有效使微機電晶片組之體積縮小以應用於更精細的電子產品上。
按，傳統微機電晶片的封裝結構，如附件一專利號第I324890『微機電系統裝置及其製造方法』所示，藉由兩次作業程序完成微機電晶片的封裝，其缺失在於耗費工時、浪費原料、成本高漲外產量延滯外，其連接線銲設空間不足情況下，其良率低落及整體體積過大亦是其缺失； 為了有效解決前述附件一習用微機電晶片封裝須經過兩次作業程序才得以完成封裝的的種種缺失，故有如第一圖的創作產生，主要係包括有一電路板100、一微機電晶片400、一連接導線401，該連接導線401兩端分別銲設微機電晶片400及電路板100以達成電訊連結，再利用一兩端延伸設有套蓋連接桿501且呈中空狀的套蓋500套合於電路板100之上，並將黏合於電路板100之上微機電晶片400套合於該套蓋500內，爾後藉由封膠模具的壓合封裝以完成該微積電晶片組700的封裝，然而，這樣的結構所封裝出來的是屬於體積較大的微機電晶片組，然在現今電子設備皆講求輕、薄及微體的時代，內組元件的體積往往是被輜珠必較的； 因此本案創作人為了有效解決附件一之缺失，同時要兼顧體積的輕、薄及微體等效能，乃研發出此一具有高穩定性、良好運作性、簡化製程步驟、提高產量、降低製造成本及體積微小的微機體晶片封裝結構，以應用於更精細的電子產品上。
本發明係為塑封預模內空封裝之結構改良，主要藉由預置內空模穴及套蓋的阻隔，除能令微機電晶片(MEMS DIE)免受外界電磁輻射、光線及物理性的干擾破壞，提高其穩定性及運作良好外，還兼具簡化製程步驟以達到提高產量及降低製造成本等效能，同時更因能有效縮小微積電晶片於封裝後的整體體積，而能令電子IC產業在尺寸的範疇上更上一層樓為其主要創作目的。
請參閱第二圖所示，主要包括有一電路板1，該電路板1內嵌設有電路板中電路11，在電路板1之頂端12，塗布有黏著材2，以供黏著預置內空模穴5之用； 有一微機電晶片4，一端面利用晶片黏著材3而可與電路板1相接合；有一連接導線41，兩端分別銲設於微機電晶片4及電路板1內嵌設之電路板中電路11，利用該連接導線41而能使微機電晶片4與電路板1達成電訊連結；有一預置內空模穴5，該預置內空模穴5係為一周緣圈閉而內空且兩端貫穿的套體物，意即該預置內空模穴具有一內空部51，而每個預置內空模穴5都是單一的存在，其中該預置內空模穴5的形狀可為方形、圓形、矩形、多角形等各種形態；有一套蓋6，呈有凸部61，以供卡制於預置內空模穴5內，該套蓋6之凸部61係呈連續狀，且兩個凸部61間係由套蓋連接桿62連結著，如此形成一個套蓋連結桿62連結著一個凸部61而延續下去，以利大量製造時方便使用為其目的；當微機電晶片4要進行封裝時，由於微機電晶片4是一種極易受幅射及污染而損壞的晶片，因此需在呈無塵無污染的環境中進行，此時先在電路板1中預先嵌設有一電路板中電路11，再於電路板1之頂面12適當位置處分別塗布有黏著材2及晶片黏著材3，其中，在塗布黏著材2及晶片黏著材3時，都必須閃避掉電路板中電路11的範圍，以避免影響電訊的連結；當黏著材2及晶片黏著材3被塗布完畢後，便先將微機電晶片4置於晶片黏著材3之上完成固定，然後於微機電晶片4非與晶片黏著材3接合的一面銲設連接導線41的一端，並將連接導線41的另一端銲設於電路板1之電路板中電路11上，以達成電訊之連結；當微機電晶片4完成固定及電訊連結後，便將預置內空模穴5置於電路板1之上，並將微機電晶片4、連接導線41及電路板中電路11皆被圈閉於預置內空模穴5的內空部51的空間內，並藉由黏著材2將該預置內空模穴5黏固於電路板1之上；當預置內空模穴5被固設於電路板1之上且微機電晶片4亦被固設於電路板1上並完成電訊連結後，便將套蓋6之凸部61卡制嵌合入預置內空模穴5的上方，而構成連續起且數量眾多的微機電晶片組7；請再參閱第三圖、第四圖及第五圖所示，當微機電晶片組7被組合完成後，便將該微機電晶片組7置於封膠模8之下模82中，然後再由上端將封膠模具8的上模81下壓於微機電晶片組7的頂端71，同時施加壓力令套蓋6與預置內空模穴5，及預置內空模穴5與電路板1間的接合或嵌合更為緊密，然後再進行灌模封膠，將封合樹脂9填充於套蓋6位於套蓋連接桿62下端與電路板1間的空隙處63以完成微機電晶片組7的封裝，然後將數個同時被封裝完成的微機電晶片組7進行切割成單一個體，即完成此一體積小、高穩定性、高良率及封裝步驟簡化的微機電晶片； 請參閱第六圖，第六圖係為本發明塑封預模內空封裝之結構改良另一較佳實施例圖示，其差異在於置於預置內空模穴5及套蓋6內的微機電晶片4，可利用晶片黏著材3使兩個以上的微機電晶片4，在預置內空模穴5及套蓋6所形成的內空部61可允許的空間內複數疊置，以達到提高單一微機電晶片組7的電性容量等效能；綜上所述，本創作所為塑封預模內空封裝之結構改良，較之習知技術如附件一，在製程上不僅簡化許多，在原料的使用上亦較習知技術節略，同時在其電訊的穩定性上，亦能較習知技術為高，不僅能有效降低污染的機率，更能簡化製程、減少用料、降低成本、提高良率，而較之第一圖的習用技術，其能創作出體積更小的微機電晶片組，其具有結構之新穎性、產業之實用性與利用性無疑，另本案所揭露之技術，得有熟習本技術人士據以實施，而其前所未有之作法及增進功效亦具備專利性，爰依法提出專利之申請，惟上述之實施例尚不足以涵蓋本案所欲保護之專利範圍，因此提出申請專利範圍如附。
1‧‧‧電路板
11‧‧‧電路板中電路
12‧‧‧電路板之頂端
2‧‧‧黏著材
3‧‧‧晶片黏著材
4‧‧‧微機電晶片
41‧‧‧連接導線
5‧‧‧預置內空模穴
51‧‧‧內空部
6‧‧‧套蓋
61‧‧‧凸部
62‧‧‧套蓋連接桿
63‧‧‧空隙處
7‧‧‧微機電晶片組
71‧‧‧頂端
8‧‧‧封膠模具
81‧‧‧上模
82‧‧‧下模
9‧‧‧封合樹脂
第一圖：係為習用微機電晶片組結構組合剖面示意圖。
第二圖：係為本發明之塑封預模內空封裝之結構改良的微機電晶片組組合剖面示意圖。
第三圖：係為本發明之塑封預模內空封裝之結構改良的微機電晶片組於模具內封裝的組合剖面示意圖。
第四圖：係為本發明之塑封預模內空封裝之結構改良的微機電晶片組封裝完成之組合剖面示意圖。
第五圖：係為本發明之塑封預模內空封裝之結構改良切割後單一封裝完成微機電晶片組之組合剖面示意圖。
第六圖：係為本發明之塑封預模內空封裝之結構改良另一較佳實施例示意圖。
1‧‧‧電路板
11‧‧‧電路板中電路
12‧‧‧電路板之頂端
2‧‧‧黏著材
3‧‧‧晶片黏著材
4‧‧‧微機電晶片
41‧‧‧連接導線
5‧‧‧預置內空模穴
51‧‧‧內空部
6‧‧‧套蓋
61‧‧‧凸部
62‧‧‧套蓋連接桿
63‧‧‧空隙處

Claims (6)

  1. 一種塑封預模內空封裝之結構改良，包括有：一電路板；一微機電晶片；一連接導線，兩端銲接微機電晶片及電路板，以達成電訊連結；一預置內空模穴，呈環繞中空兩側貫穿狀；一套蓋，其上具有凸部，凸部兩側端延伸設為套蓋連接桿，藉由上述構件而可組合成微機電晶片組；一封膠模具，藉由該封膠模具對微機電晶片組進行封裝。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之塑封預模內空封裝之結構改良，其中，該電路板內適當位置處嵌設有電路板中電路。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之塑封預模內空封裝之結構改良，其中，微機電晶片利用晶片黏著材而可與電路板相接合。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之塑封預模內空封裝之結構改良，其中，預置內空模穴利用黏著材而可與電路板相接合。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之塑封預模內空封裝之結構改良，其中，該預置內空模穴之形狀可為方形、圓形、矩形、多角形等形狀者。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之塑封內空封裝之結構改良，其中，其中該封膠模具包括有上模及下模。
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