本實(shí)用新型涉及MEMS芯片封裝技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種芯片封裝結(jié)構(gòu)。還涉及一種應(yīng)用該芯片封裝結(jié)構(gòu)的MEMS環(huán)境傳感器。
背景技術(shù)：
MEMS的英文全稱為Micro-Electro-Mechanical System，中文名稱為微機(jī)電系統(tǒng)，是指尺寸在幾毫米甚至更小的高科技裝置，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般在微米甚至納米量級(jí)，是一個(gè)獨(dú)立的智能系統(tǒng)。MEMS技術(shù)因具有微型化、智能化、高度集成化和可批量生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于電子、醫(yī)學(xué)、工業(yè)、汽車和航空航天系統(tǒng)等領(lǐng)域。
現(xiàn)有的MEMS環(huán)境傳感器，如MEMS麥克風(fēng)、MEMS氣壓計(jì)、MEMS溫濕度計(jì)、MEMS氣體傳感器等，主要包括封裝結(jié)構(gòu)、MEMS芯片和ASIC芯片，其中，封裝結(jié)構(gòu)多采用PCB板和金屬外殼組合的封裝形式，金屬外殼上開孔，用于與外界環(huán)境變量進(jìn)行交互，MEMS芯片和ASIC芯片設(shè)置在封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)，MEMS芯片疊放在ASIC芯片上。這種封裝結(jié)構(gòu)體積較大，難以實(shí)現(xiàn)環(huán)境傳感器的芯片級(jí)別的極小尺寸封裝。
綜上所述，如何減小MEMS環(huán)境傳感器的封裝體積，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種芯片封裝結(jié)構(gòu)，以減小封裝體積。
本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于提供一種應(yīng)用該芯片封裝結(jié)構(gòu)的MEMS環(huán)境傳感器，以減小MEMS環(huán)境傳感器的體積。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案：
一種芯片封裝結(jié)構(gòu)，包括線路板、MEMS芯片和ASIC芯片，所述ASIC芯片通過多個(gè)彼此之間存在間隙的導(dǎo)電支撐焊件焊接于所述線路板上，所述ASIC芯片與所述線路板之間具有間距，所述MEMS芯片位于由所述ASIC芯片、所述線路板和所述導(dǎo)電支撐焊件形成的封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)且連接于所述ASIC芯片上。
優(yōu)選的，在上述的芯片封裝結(jié)構(gòu)中，所述導(dǎo)電支撐焊件為焊球或柱狀金屬焊點(diǎn)，所述焊球或所述柱狀金屬焊點(diǎn)將所述ASIC芯片支撐焊接于所述線路板上。
優(yōu)選的，在上述的芯片封裝結(jié)構(gòu)中，所述焊球?yàn)殄a球或銅球。
優(yōu)選的，在上述的芯片封裝結(jié)構(gòu)中，所述MEMS芯片倒裝焊接導(dǎo)電連接于所述ASIC芯片上。
優(yōu)選的，在上述的芯片封裝結(jié)構(gòu)中，所述MEMS芯片正裝粘貼于所述ASIC芯片上，且所述MEMS芯片通過導(dǎo)線與所述ASIC芯片導(dǎo)電連接。
優(yōu)選的，在上述的芯片封裝結(jié)構(gòu)中，所述線路板為PCB板。
本實(shí)用新型還提供了一種MEMS環(huán)境傳感器，包括封裝結(jié)構(gòu)，所述封裝結(jié)構(gòu)為如以上任一項(xiàng)所述的芯片封裝結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選的，在上述的MEMS環(huán)境傳感器中，所述MEMS環(huán)境傳感器為MEMS麥克風(fēng)、MEMS氣壓計(jì)、MEMS溫濕度計(jì)或MEMS氣體傳感器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：
本實(shí)用新型提供的芯片封裝結(jié)構(gòu)中，將ASIC芯片直接通過多個(gè)導(dǎo)電支撐焊件焊接于線路板上，ASIC芯片與線路板之間存在間距，ASIC芯片、線路板和導(dǎo)電支撐焊件圍成封裝結(jié)構(gòu)，MEMS芯片位于封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)，且連接于ASIC芯片上，即MEMS芯片被ASIC芯片、線路板和導(dǎo)電支撐焊件包圍在其中，實(shí)現(xiàn)了封裝，外部環(huán)境變量可以通過多個(gè)導(dǎo)電支撐焊件之間的間隙進(jìn)入封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)，與MEMS芯片進(jìn)行交互。該MEMS環(huán)境傳感器由于省去了外殼，直接將ASIC芯片本身作為封裝結(jié)構(gòu)的一部分，MEMS芯片封裝于ASIC芯片和線路板之間的間距內(nèi)，從而大大減小了體積，能夠?qū)崿F(xiàn)芯片級(jí)別的小尺寸封裝。
本實(shí)用新型提供的MEMS環(huán)境傳感器由于采用了本申請(qǐng)中的芯片封裝結(jié)構(gòu)，因此，減小了MEMS環(huán)境傳感器的體積。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種MEMS環(huán)境傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，1為ASIC芯片、2為導(dǎo)電支撐焊件、3為線路板、4為MEMS芯片、5為焊球。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的核心是提供了一種芯片封裝結(jié)構(gòu)，能夠減小封裝體積。
本實(shí)用新型還提供了一種應(yīng)用該芯片封裝結(jié)構(gòu)的MEMS環(huán)境傳感器，能夠減小體積，實(shí)現(xiàn)芯片級(jí)別的極小尺寸封裝。
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
請(qǐng)參考圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種芯片封裝結(jié)構(gòu)，包括線路板3、MEMS芯片4和ASIC芯片1，ASIC芯片1通過多個(gè)導(dǎo)電支撐焊件2焊接于線路板3上，ASIC芯片1被導(dǎo)電支撐焊件2支撐起來，ASIC芯片1與線路板3之間具有間距，多個(gè)導(dǎo)電支撐焊件2彼此之間存在間隙，即ASIC芯片1、線路板3和導(dǎo)電支撐焊件2形成封裝結(jié)構(gòu)，MEMS芯片4位于該封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)，且MEMS芯片4連接于ASIC芯片1上。
該芯片封裝結(jié)構(gòu)省去了外殼，直接將ASIC芯片1作為封裝結(jié)構(gòu)的一部分，將MEMS芯片4設(shè)置在ASIC芯片1和線路板3之間，大大減小了封裝結(jié)構(gòu)的尺寸，能夠?qū)崿F(xiàn)芯片級(jí)別的極小尺寸封裝。
在本實(shí)施例中，導(dǎo)電支撐焊件2為焊球或柱狀金屬焊點(diǎn)，焊球或柱狀金屬焊點(diǎn)將ASIC芯片1支撐焊接于線路板3上。具體地，根據(jù)ASIC芯片1上的布線設(shè)置焊盤，在線路板3上對(duì)應(yīng)ASIC芯片1焊盤的位置同樣設(shè)置焊盤，在對(duì)應(yīng)的焊盤之間通過較大尺寸的焊球進(jìn)行焊接，或者通過柱狀金屬焊點(diǎn)進(jìn)行焊接，從而使ASIC芯片1和線路板3之間留存有間距，焊球之間或柱狀金屬焊點(diǎn)之間存在間隙，用于外部環(huán)境變量進(jìn)入。
進(jìn)一步地，焊球?yàn)殄a球或銅球，只要能夠?qū)崿F(xiàn)ASIC芯片1與基板3之間的導(dǎo)電連接即可。
為了進(jìn)一步減小芯片封裝結(jié)構(gòu)的尺寸，如圖1所示，在本實(shí)施例中，MEMS芯片4倒裝焊接導(dǎo)電連接于ASIC芯片1上，即MEMS芯片4直接通過較小的焊球5與ASIC芯片1導(dǎo)電連接，同時(shí)通過焊球5將MEMS芯片4固定在ASIC芯片1上。不需要額外通過導(dǎo)線將MEMS芯片4和ASIC芯片1導(dǎo)電連接，進(jìn)一步節(jié)省了布線空間。MEMS芯片4位于ASIC芯片1和線路板3之間。在本實(shí)施例中，MEMS芯片4倒裝指的是MEMS芯片4的頂部振膜靠近ASIC芯片1。
本實(shí)施例提供了另一種MEMS芯片4的安裝結(jié)構(gòu)，MEMS芯片4正裝粘貼于ASIC芯片1上，且MEMS芯片4通過導(dǎo)線與ASIC芯片1導(dǎo)電連接，MEMS芯片4同樣位于ASIC芯片1和線路板3之間。MEMS芯片4正裝指的是MEMS芯片4的頂部振膜遠(yuǎn)離ASIC芯片1，MEMS芯片4通過粘接固定于ASIC芯片1上，再通過導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)ASIC芯片1和MEMS芯片4的導(dǎo)電連接。只要能夠?qū)崿F(xiàn)MEMS芯片和ASIC芯片的固定和導(dǎo)電連接即可。
本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種MEMS環(huán)境傳感器，包括封裝結(jié)構(gòu)，其中，封裝結(jié)構(gòu)為以上任一實(shí)施例所描述的芯片封裝結(jié)構(gòu)。該MEMS環(huán)境傳感器通過導(dǎo)電支撐焊件2之間的間隙將外界環(huán)境與封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)部連通，環(huán)境變量可通過導(dǎo)電支撐焊件2之間的間隙進(jìn)入封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)，與MEMS芯片4進(jìn)行交互，完成環(huán)境傳感器的工作。同時(shí)，該MEMS環(huán)境傳感器的封裝結(jié)構(gòu)省去了外殼，直接將ASIC芯片1作為封裝結(jié)構(gòu)的一部分，將MEMS芯片4設(shè)置在ASIC芯片1和線路板3之間，大大減小了封裝結(jié)構(gòu)的尺寸，能夠?qū)崿F(xiàn)芯片級(jí)別的極小尺寸封裝。
在本實(shí)施例中，線路板3優(yōu)選為PCB板，當(dāng)然還可以為其它線路板3。
在本實(shí)施例中，MEMS環(huán)境傳感器為MEMS麥克風(fēng)、MEMS氣壓計(jì)、MEMS溫濕度計(jì)或MEMS氣體傳感器。只要是用于與外部環(huán)境進(jìn)行交互的傳感器，均可以使用本申請(qǐng)中的芯片封裝結(jié)構(gòu)。
本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。
對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。