本申請涉及微機電系統(tong)，具體涉及一種封裝(zhuang)結構。

背景技術：

1、微(wei)機(ji)電(dian)系(xi)統(micro-electro-mechanical?system，mems)，也(ye)叫做微(wei)電(dian)子機(ji)械(xie)(xie)系(xi)統、微(wei)系(xi)統、微(wei)機(ji)械(xie)(xie)等(deng)，指尺寸在幾(ji)毫米乃(nai)至更小(xiao)的高(gao)科技裝置。微(wei)機(ji)電(dian)系(xi)統是集(ji)微(wei)傳感器、微(wei)執行器、微(wei)機(ji)械(xie)(xie)結構(gou)、微(wei)電(dian)源微(wei)能(neng)源、信號處理(li)和(he)控制電(dian)路、高(gao)性能(neng)電(dian)子集(ji)成器件、接口、通信等(deng)于一體的微(wei)型器件或系(xi)統。

2、其中，微機電(dian)系統是微電(dian)路(lu)和微機械(xie)按功能要求在芯(xin)片上的集成，尺寸通(tong)常在毫米(mi)或微米(mi)級。一般而言，電(dian)路(lu)部(bu)分往(wang)往(wang)設計于ic芯(xin)片上，微機械(xie)于mems芯(xin)片上設計，ic芯(xin)片與(yu)mems芯(xin)片耦合(he)。

3、諧(xie)(xie)振頻率(lv)是mems芯片(pian)的(de)重要性能參(can)數(shu)，諧(xie)(xie)振頻率(lv)的(de)穩定與否對封(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)結構(gou)的(de)性能至關重要，但(dan)現(xian)有的(de)封(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)結構(gou)在(zai)封(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)過程中會產(chan)生(sheng)封(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)，封(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)會對mems芯片(pian)施加一個(ge)額(e)外的(de)外界應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)，導致mems芯片(pian)頻率(lv)輸出的(de)偏(pian)移(yi)，影響(xiang)封(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)結構(gou)的(de)性能。

技術實現思路

1、鑒于此，本(ben)申請提供一種封裝結構(gou)，以(yi)降低封裝應力對mems芯片(pian)頻率偏移的影響。

2、本申請提供一種封裝結構，包括堆疊設置的mems芯片以及ic芯片，所(suo)述mems芯片與所(suo)述ic芯片之間設置有膠(jiao)層(ceng)，所(suo)述膠(jiao)層(ceng)的楊氏模量(liang)小于或等(deng)于1260mpa，所(suo)述膠(jiao)層(ceng)的熱膨脹系數小于或等(deng)于102ppm/k。

3、在一些實施例中，所述膠(jiao)層為第(di)一貼片(pian)(pian)膠(jiao)，所述第(di)一貼片(pian)(pian)膠(jiao)的(de)楊(yang)氏模量為460mpa-1260mpa，所述第(di)一貼片(pian)(pian)膠(jiao)的(de)熱膨脹系數為42ppm/k-102ppm/k。

4、在一(yi)些實施(shi)例中，所述(shu)膠(jiao)層為底(di)部填充膠(jiao)，所述(shu)底(di)部填充膠(jiao)的楊氏模量為11.5mpa-31.5mpa，所述(shu)底(di)部填充膠(jiao)的熱膨(peng)脹(zhang)系數為30ppm/k-90ppm/k。

5、在一(yi)些(xie)實施(shi)例中，所(suo)(suo)述封裝(zhuang)結構(gou)還(huan)包括(kuo)至少兩個間隔設置(zhi)的第(di)一(yi)焊球，所(suo)(suo)述第(di)一(yi)焊球以及所(suo)(suo)述底部填充(chong)膠設置(zhi)于所(suo)(suo)述mems芯片與所(suo)(suo)述ic芯片之間。

6、在(zai)一(yi)些實施例中(zhong)，所(suo)(suo)述(shu)封(feng)裝結構還包括引(yin)線框(kuang)架(jia)，所(suo)(suo)述(shu)ic芯(xin)(xin)片設置于(yu)所(suo)(suo)述(shu)引(yin)線框(kuang)架(jia)上，所(suo)(suo)述(shu)mems芯(xin)(xin)片設置于(yu)所(suo)(suo)述(shu)ic芯(xin)(xin)片遠離所(suo)(suo)述(shu)引(yin)線框(kuang)架(jia)的一(yi)面。

7、在一些實施例中，所(suo)述ic芯(xin)片與(yu)所(suo)述引線框架之間(jian)通過第二(er)貼片膠粘接(jie)，所(suo)述第二(er)貼片膠的楊氏模量(liang)為(wei)4.58gpa-12.58gpa，所(suo)述第二(er)貼片膠的熱膨(peng)脹系數為(wei)9ppm/k-49ppm/k。

8、在(zai)一些(xie)實(shi)施例中，所(suo)述封(feng)裝結構(gou)還包(bao)括引(yin)(yin)線框架，所(suo)述ic芯片(pian)設置(zhi)于(yu)所(suo)述引(yin)(yin)線框架上，所(suo)述mems芯片(pian)設置(zhi)于(yu)所(suo)述ic芯片(pian)靠近(jin)所(suo)述引(yin)(yin)線框架的(de)一面(mian)，所(suo)述引(yin)(yin)線框架間隔(ge)設置(zhi)于(yu)所(suo)述mems芯片(pian)的(de)側面(mian)。

9、在一些實施例中，所述(shu)(shu)封(feng)裝結構還包括至少兩個間隔(ge)設置的(de)第二焊球，所述(shu)(shu)第二焊球設置于(yu)(yu)所述(shu)(shu)mems芯片與(yu)所述(shu)(shu)ic芯片之(zhi)間，且(qie)所述(shu)(shu)第二焊球位于(yu)(yu)所述(shu)(shu)第一焊球的(de)外(wai)側。

10、在一些實施例中(zhong)，所(suo)(suo)述封裝結(jie)構還包括封裝體(ti)，所(suo)(suo)述封裝體(ti)覆蓋(gai)所(suo)(suo)述mems芯片(pian)以及(ji)所(suo)(suo)述ic芯片(pian)。

11、在一些實施例(li)中，所述封(feng)裝(zhuang)體的(de)楊氏模量為(wei)15.5gpa-35.5gpa，所述封(feng)裝(zhuang)體的(de)熱膨脹系數為(wei)4ppm/k～12ppm/k。

12、本(ben)申請提供一種封裝結構，包括堆疊(die)設置的(de)(de)mems芯片(pian)(pian)以(yi)及ic芯片(pian)(pian)，mems芯片(pian)(pian)與(yu)ic芯片(pian)(pian)之間(jian)設置有膠層，膠層的(de)(de)楊氏模量小(xiao)于(yu)(yu)(yu)或等(deng)于(yu)(yu)(yu)1260mpa，膠層的(de)(de)熱(re)膨(peng)脹系數小(xiao)于(yu)(yu)(yu)或等(deng)于(yu)(yu)(yu)102ppm/k，以(yi)降低封裝應力對mems芯片(pian)(pian)頻率偏(pian)移的(de)(de)影(ying)響。

技術特征：

1.一(yi)種封裝(zhuang)結構，其特征在于(yu)(yu)(yu)，包括(kuo)堆疊設置(zhi)的mems芯片(pian)以及ic芯片(pian)，所(suo)(suo)述(shu)mems芯片(pian)與所(suo)(suo)述(shu)ic芯片(pian)之間設置(zhi)有膠層(ceng)，所(suo)(suo)述(shu)膠層(ceng)的楊氏模量小(xiao)于(yu)(yu)(yu)或等于(yu)(yu)(yu)1260mpa，所(suo)(suo)述(shu)膠層(ceng)的熱膨脹系(xi)數(shu)小(xiao)于(yu)(yu)(yu)或等于(yu)(yu)(yu)102ppm/k。

2.根據權利(li)要求1所(suo)(suo)述的(de)封裝結(jie)構，其特(te)征在(zai)于，所(suo)(suo)述膠(jiao)層為第(di)(di)一(yi)貼(tie)片膠(jiao)，所(suo)(suo)述第(di)(di)一(yi)貼(tie)片膠(jiao)的(de)楊氏(shi)模量為460mpa-1260mpa，所(suo)(suo)述第(di)(di)一(yi)貼(tie)片膠(jiao)的(de)熱膨(peng)脹系(xi)數為42ppm/k-102ppm/k。

3.根據權利要求1所(suo)述的封(feng)裝結構，其特征(zheng)在于，所(suo)述膠(jiao)(jiao)層為(wei)底部填(tian)充(chong)膠(jiao)(jiao)，所(suo)述底部填(tian)充(chong)膠(jiao)(jiao)的楊氏(shi)模量為(wei)11.5mpa-31.5mpa，所(suo)述底部填(tian)充(chong)膠(jiao)(jiao)的熱膨脹系(xi)數為(wei)30ppm/k-90ppm/k。

4.根據權利(li)要求(qiu)3所(suo)(suo)述(shu)的封裝結構，其(qi)特征在于，所(suo)(suo)述(shu)封裝結構還包括至少兩個間隔設(she)置(zhi)的第一焊(han)球，所(suo)(suo)述(shu)第一焊(han)球以及所(suo)(suo)述(shu)底部填充膠設(she)置(zhi)于所(suo)(suo)述(shu)mems芯片(pian)與所(suo)(suo)述(shu)ic芯片(pian)之間。

5.根據權利要(yao)求2或(huo)4所(suo)述(shu)(shu)(shu)的封裝結構(gou)(gou)，其特征在于(yu)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)封裝結構(gou)(gou)還(huan)包括(kuo)引(yin)線框架(jia)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)ic芯片設置(zhi)于(yu)所(suo)述(shu)(shu)(shu)引(yin)線框架(jia)上，所(suo)述(shu)(shu)(shu)mems芯片設置(zhi)于(yu)所(suo)述(shu)(shu)(shu)ic芯片遠離所(suo)述(shu)(shu)(shu)引(yin)線框架(jia)的一面。

6.根(gen)據(ju)權(quan)利要求5所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)的封裝結構，其特征在(zai)于，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)ic芯(xin)片(pian)與所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)引線(xian)框架之間通過(guo)第二(er)貼(tie)片(pian)膠(jiao)粘接，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)第二(er)貼(tie)片(pian)膠(jiao)的楊氏(shi)模量為4.58gpa-12.58gpa，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)第二(er)貼(tie)片(pian)膠(jiao)的熱膨(peng)脹系數為9ppm/k-49ppm/k。

7.根據權利要求4所(suo)述(shu)(shu)的(de)(de)封裝結構，其特征在于，所(suo)述(shu)(shu)封裝結構還包括引(yin)線(xian)(xian)框架(jia)(jia)(jia)，所(suo)述(shu)(shu)ic芯(xin)片設置(zhi)于所(suo)述(shu)(shu)引(yin)線(xian)(xian)框架(jia)(jia)(jia)上，所(suo)述(shu)(shu)mems芯(xin)片設置(zhi)于所(suo)述(shu)(shu)ic芯(xin)片靠近(jin)所(suo)述(shu)(shu)引(yin)線(xian)(xian)框架(jia)(jia)(jia)的(de)(de)一面，所(suo)述(shu)(shu)引(yin)線(xian)(xian)框架(jia)(jia)(jia)間隔設置(zhi)于所(suo)述(shu)(shu)mems芯(xin)片的(de)(de)側面。

8.根(gen)據(ju)權利要(yao)求7所(suo)(suo)述(shu)的(de)封裝(zhuang)結構(gou)，其特(te)征在于，所(suo)(suo)述(shu)封裝(zhuang)結構(gou)還包括至少兩個間隔設置的(de)第(di)二(er)(er)焊(han)球(qiu)(qiu)，所(suo)(suo)述(shu)第(di)二(er)(er)焊(han)球(qiu)(qiu)設置于所(suo)(suo)述(shu)mems芯片與所(suo)(suo)述(shu)ic芯片之間，且(qie)所(suo)(suo)述(shu)第(di)二(er)(er)焊(han)球(qiu)(qiu)位于所(suo)(suo)述(shu)第(di)一焊(han)球(qiu)(qiu)的(de)外側。

9.根據(ju)權利要求2或4所(suo)(suo)述(shu)的封裝結構，其特征在于(yu)，所(suo)(suo)述(shu)封裝結構還包括封裝體(ti)，所(suo)(suo)述(shu)封裝體(ti)覆蓋(gai)所(suo)(suo)述(shu)mems芯(xin)片以(yi)及所(suo)(suo)述(shu)ic芯(xin)片。

10.根據權(quan)利要求9所述(shu)的(de)封裝(zhuang)結構，其特(te)征在于(yu)，所述(shu)封裝(zhuang)體的(de)楊氏(shi)模(mo)量為15.5gpa-35.5gpa，所述(shu)封裝(zhuang)體的(de)熱膨脹系數為4ppm/k～12ppm/k。

技術總結
本申請提供一種封裝結構，包括堆疊設置的MEMS芯片以及IC芯片，MEMS芯片與IC芯片之間設置有膠層，膠層的楊氏模量小于或等于1260Mpa，膠層的熱膨脹系數小于或等于102ppm/K，以降低封裝應力對MEMS芯片頻率偏移的影響。

技術研發人員：朱懷遠,周莎莉,舒赟翌
受保護的技術使用者：麥斯塔微電子（深圳）有限公司
技術研發日：20240227
技術公布日：2024/9/2