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一種低應(yīng)力MEMS芯片封裝結(jié)構(gòu)的制作方法

文檔序號:39666949發(fā)布日期:2024-10-18 12:52閱讀:36來源:國知局
一種低應(yīng)力MEMS芯片封裝結(jié)構(gòu)的制作方法

本技術(shù)涉及一種低應(yīng)力mems芯片封裝結(jié)構(gòu),屬于芯片封裝。


背景技術(shù):

1、mems封裝通常采用陶瓷基板,陶瓷基板的優(yōu)勢是陶瓷基板cte(熱膨脹系數(shù))值跟芯片cte值接近,封裝過程中產(chǎn)生的應(yīng)力較低,封裝后的mems傳感器性能穩(wěn)定;陶瓷基板的劣勢是封裝成本過高,生產(chǎn)效率低。為降低生產(chǎn)成本,部分mems傳感器采用有機(jī)基板封裝方式。

2、采用有機(jī)基板封裝的mems傳感器通常包含兩顆芯片,一個是mems芯片,另一個是asic控制類芯片。兩顆芯片可通過并排或堆疊方式進(jìn)行封裝。與asic控制類芯片不同的是,mems芯片內(nèi)置加速傳感器,芯片內(nèi)具有極為微小的機(jī)械結(jié)構(gòu),具有在加速或減速時能夠改變位置產(chǎn)生位移的部件。

3、mems芯片與asic芯片都是設(shè)置在同一基板上,兩顆芯片無論是通過并排設(shè)置還是堆疊設(shè)置,mems芯片都必須與基板連接,下面就描述mems芯片與有機(jī)基板連接封裝的問題。

4、mems芯片與asic芯片在封裝時都是在接近175攝氏度甚至250攝氏度高溫下進(jìn)行的。mems芯片在封膠前,先將mems芯片與有機(jī)基板通過銀漿或bonding膠連接。由于mems芯片與有機(jī)基板之間的銀漿層或bonding膠層都很薄,在實(shí)施高溫封裝及其后的冷卻過程中,mems芯片熱應(yīng)力變化會直接受有機(jī)基板熱應(yīng)力變化的影響。由于mems芯片cte值與有機(jī)基板cte值差異大,有機(jī)基板產(chǎn)生的大的應(yīng)力形變會直接導(dǎo)致mems芯片產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力形變,而mems芯片內(nèi)具有的微機(jī)械結(jié)構(gòu)則不允許這種大形變的產(chǎn)生,否則將嚴(yán)重影響感應(yīng)效果甚至使mems芯片報廢。


技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:如何在使用有機(jī)基板與mems芯片連接實(shí)施高溫封膠和塑封的過程中,降低大應(yīng)力變化的有機(jī)基板對mems芯片的影響。

2、針對上述問題,本實(shí)用新型提出的技術(shù)解決方案是:

3、一種低應(yīng)力mems芯片封裝結(jié)構(gòu),在mems芯片與有機(jī)基板之間設(shè)有熱應(yīng)力緩沖板,在熱應(yīng)力緩沖板與有機(jī)基板之間以及mems芯片與熱應(yīng)力緩沖板之間分別設(shè)有膠接層,所述熱應(yīng)力緩沖板的熱膨脹系數(shù)大于mems芯片的熱膨脹系數(shù)而小于有機(jī)基板的熱膨脹系數(shù)。

4、進(jìn)一步地,所述熱應(yīng)力緩沖板為熱膨脹系數(shù)可選的玻璃材質(zhì)。

5、進(jìn)一步地,所述熱應(yīng)力緩沖板為硅材質(zhì)。

6、進(jìn)一步地,所述膠接層為具有粘接力的導(dǎo)電的銀漿膠。

7、進(jìn)一步地,所述膠接層為具有粘接力的絕緣膠。

8、進(jìn)一步地,所述熱應(yīng)力緩沖板的上表面和下表面具有增強(qiáng)水平阻力的凸起。

9、有益效果

10、1、能夠在封裝過程中顯著降低大應(yīng)力變化的有機(jī)基板對mems芯片的影響;

11、2、能夠增強(qiáng)mems芯片與有機(jī)基板之間沿基板平面方向的穩(wěn)定性;

12、3、結(jié)構(gòu)簡單。



技術(shù)特征:

1.一種低應(yīng)力mems芯片封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,在mems芯片(1)與有機(jī)基板(2)之間設(shè)有熱應(yīng)力緩沖板(3),在熱應(yīng)力緩沖板(3)與有機(jī)基板(2)之間以及mems芯片(1)與熱應(yīng)力緩沖板(3)之間分別設(shè)有膠接層(4),所述熱應(yīng)力緩沖板(3)的熱膨脹系數(shù)大于mems芯片(1)的熱膨脹系數(shù)而小于有機(jī)基板(2)的熱膨脹系數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低應(yīng)力mems芯片封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,所述熱應(yīng)力緩沖板(3)為熱膨脹系數(shù)可選的玻璃材質(zhì)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低應(yīng)力mems芯片封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,所述熱應(yīng)力緩沖板(3)為硅材質(zhì)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低應(yīng)力mems芯片封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,所述膠接層(4)為具有粘接力的導(dǎo)電的銀漿膠。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低應(yīng)力mems芯片封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,所述膠接層(4)為具有粘接力的絕緣膠。

6.根據(jù)權(quán)利要求1—5任意一項(xiàng)所述的低應(yīng)力mems芯片封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,所述熱應(yīng)力緩沖板(3)的上表面和下表面具有增強(qiáng)水平阻力的凸起(301)。


技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種低應(yīng)力MEMS芯片封裝結(jié)構(gòu),在MEMS芯片與有機(jī)基板之間設(shè)有熱應(yīng)力緩沖板,在熱應(yīng)力緩沖板與有機(jī)基板之間以及MEMS芯片與熱應(yīng)力緩沖板之間分別設(shè)有膠接層,所述熱應(yīng)力緩沖板的熱膨脹系數(shù)大于MEMS芯片的熱膨脹系數(shù)而小于有機(jī)基板的熱膨脹系數(shù)。所述熱應(yīng)力緩沖板為熱膨脹系數(shù)可選的玻璃材質(zhì)。其優(yōu)點(diǎn)在于:能夠在封裝過程中顯著降低大應(yīng)力變化的有機(jī)基板對MEMS芯片的影響;能夠增強(qiáng)MEMS芯片與有機(jī)基板之間沿基板平面方向的穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員:周靚
受保護(hù)的技術(shù)使用者:湖南越摩先進(jìn)半導(dǎo)體有限公司
技術(shù)研發(fā)日:20240115
技術(shù)公布日:2024/10/17
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