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(shì)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(shì)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(gè)是mems芯片，另一個(gè)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(shí)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(shí)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(huì)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(huì)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(bào)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(duì)mems芯片的影響。

2、針對(duì)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(duì)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(duì)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