本實(shí)用新型涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種傳感器的屏蔽結(jié)構(gòu)以及封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS,Micro-Electro-Mechanical System),也叫做微電子機(jī)械系統(tǒng)、微系統(tǒng)、微機(jī)械等,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)。由于其具有微型化、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(chē)和航空航天等領(lǐng)域。
現(xiàn)有技術(shù)中,請(qǐng)參閱圖1,圖1為現(xiàn)有技術(shù)中其中一種屏蔽結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖,傳感器的封裝一般是將MEMS傳感器芯片104和ASIC芯片103貼裝于基板101上,并將其封裝于由基板101和外殼102圍成的腔體中。由于MEMS傳感器芯片104容易受到電磁、熱等外部因素的干擾,因此,需要對(duì)傳感器中有電磁輻射、熱輻射的芯片,比如ASIC芯片103進(jìn)行屏蔽,從而將其與MEMS傳感器芯片104隔離開(kāi),屏蔽芯片的方式一般有兩種,其中一種為導(dǎo)電膠屏蔽結(jié)構(gòu),如圖1中所示,即在ASIC芯片103外涂覆一層導(dǎo)電膠,形成屏蔽罩105,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁和熱的屏蔽,同時(shí),為了避免導(dǎo)電膠流入ASIC芯片103與基板101之間造成短路,在涂覆導(dǎo)電膠之前還必須在ASIC芯片103與基板101之間填充絕緣膠形成絕緣層106,這種屏蔽結(jié)構(gòu)中膠水的可控性較差,屏蔽效果難以保證;另一種屏蔽結(jié)構(gòu)是在ASIC芯片103外罩設(shè)一金屬殼107,請(qǐng)參閱圖2,圖2為現(xiàn)有技術(shù)中另一種傳感器的屏蔽結(jié)構(gòu)示意圖,這種屏蔽結(jié)構(gòu)工藝較為復(fù)雜,實(shí)現(xiàn)的難度較大,同時(shí)會(huì)增加封裝的難度及成本。
因此,如何改善傳感器的屏蔽結(jié)構(gòu),使其工藝簡(jiǎn)單,難度低,具有較強(qiáng)的可控性,便于實(shí)現(xiàn),提高良品率,成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的重要技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實(shí)用新型提供了一種傳感器的屏蔽結(jié)構(gòu)以及封裝結(jié)構(gòu),以達(dá)到使其工藝簡(jiǎn)單,難度低,具有較強(qiáng)的可控性,便于實(shí)現(xiàn),提高良品率的目的。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
一種傳感器的屏蔽結(jié)構(gòu),包括基板以及設(shè)置于所述基板上的芯片,還包括設(shè)置在所述芯片與所述基板之間的屏蔽層以及設(shè)置于所述芯片外圍的導(dǎo)電介質(zhì)鍍層,所述屏蔽層與所述導(dǎo)電介質(zhì)鍍層電連接,用于使所述導(dǎo)電介質(zhì)鍍層接地。
優(yōu)選地,所述屏蔽層呈環(huán)形,用于將所述芯片和所述基板之間的焊點(diǎn)與所述導(dǎo)電介質(zhì)鍍層隔離,所述焊點(diǎn)為導(dǎo)線(xiàn)焊點(diǎn)。
優(yōu)選地,所述屏蔽層由焊球或其他導(dǎo)電粘接膠/膠膜圍成。
優(yōu)選地,所述基板上設(shè)置有與所述芯片相對(duì)的排氣孔a。
優(yōu)選地,所述屏蔽層包括多個(gè)繞所述芯片周向間隔布置的屏蔽塊。
優(yōu)選地,所述導(dǎo)電介質(zhì)鍍層為金屬離子鍍層。
優(yōu)選地,所述導(dǎo)電介質(zhì)鍍層的材料為金、銀、銅、鋁、鎳中的一種。
優(yōu)選地,所述芯片通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)焊球與所述基板連接。
一種傳感器的封裝結(jié)構(gòu),包括基板、外殼、MEMS傳感器芯片以及ASIC芯片,所述基板與所述外殼圍成空腔,所述MEMS傳感器芯片以及所述ASIC芯片貼裝在所述基板上并位于所述空腔內(nèi),且所述MEMS傳感器芯片與所述ASIC芯片電連接,所述ASIC芯片與所述基板之間設(shè)置有屏蔽層,所述ASIC芯片外圍設(shè)置有導(dǎo)電介質(zhì)鍍層,所述屏蔽層用于將所述ASIC芯片和所述基板之間焊點(diǎn)與所述導(dǎo)電介質(zhì)鍍層隔離。
從上述技術(shù)方案可以看出,本實(shí)用新型提供的傳感器的屏蔽結(jié)構(gòu),包括基板、芯片、屏蔽層以及導(dǎo)電介質(zhì)鍍層,其中,芯片設(shè)置于基板上,屏蔽層設(shè)置于芯片與基板之間,導(dǎo)電介質(zhì)鍍層設(shè)置于芯片外圍,屏蔽層與導(dǎo)電介質(zhì)鍍層電連接,用于使導(dǎo)電介質(zhì)鍍層接地;相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的導(dǎo)電膠屏蔽結(jié)構(gòu)及金屬殼屏蔽結(jié)構(gòu),本案中的屏蔽結(jié)構(gòu)能夠在芯片級(jí)封裝加工過(guò)程中完成, 工藝簡(jiǎn)單,難度低,效率高,且鍍層均勻性好,同時(shí)具有良好的可控性,不會(huì)增加傳感器的高度,便于封裝,成本低,良品率高。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)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(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種傳感器的屏蔽結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為現(xiàn)有技術(shù)中另一種傳感器的屏蔽結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的傳感器的屏蔽結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的傳感器的封裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供了一種傳感器的屏蔽結(jié)構(gòu)以及封裝結(jié)構(gòu),以達(dá)到使其工藝簡(jiǎn)單,難度低,具有較強(qiáng)的可控性,便于實(shí)現(xiàn),提高良品率的目的。
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?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)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)參閱圖3,圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的傳感器的屏蔽結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種傳感器的屏蔽結(jié)構(gòu),包括基板201、芯片202、屏蔽層203以及導(dǎo)電介質(zhì)鍍層204。
其中,芯片202設(shè)置于基板201上,屏蔽層203設(shè)置于芯片202與基板201之間,導(dǎo)電介質(zhì)鍍層204設(shè)置于芯片202外圍,屏蔽層203與導(dǎo)電介質(zhì)鍍層204電連接,用于使導(dǎo)電介質(zhì)鍍層204接地。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型實(shí)施例提供的傳感器的屏蔽結(jié)構(gòu),能夠在 芯片202級(jí)封裝加工過(guò)程中完成,工藝簡(jiǎn)單,難度低,效率高,且鍍層均勻性好,同時(shí)具有良好的可控性,不會(huì)增加傳感器的高度,便于封裝,成本低,良品率高。
上述屏蔽結(jié)構(gòu)在加工時(shí),可采用兩種工序進(jìn)行加工,其中一種是先將芯片202與基板201連接,再在芯片202的外圍鍍上一層導(dǎo)電介質(zhì)鍍層204,在這種工序下,為了避免鍍層時(shí)導(dǎo)電介質(zhì)進(jìn)入芯片202與基板201之間引起短路,可將屏蔽層203設(shè)置為封閉的環(huán)形,從而將芯片202和基板201之間焊點(diǎn)與導(dǎo)電介質(zhì)鍍層204隔離,其中,焊點(diǎn)為導(dǎo)線(xiàn)焊點(diǎn),進(jìn)一步地,在本實(shí)用新型實(shí)施例中,屏蔽層203由焊球圍成,這些焊球一方面可以起到封閉芯片202與基板201之間縫隙的作用,一方面可以進(jìn)一步將芯片202固定在基板201上并起到接地的作用。當(dāng)然,屏蔽層203的構(gòu)成不僅限于焊球這一種,還可以是由其他導(dǎo)電粘接膠/膠膜構(gòu)成。
芯片202與基板201通常采用焊接的方式進(jìn)行貼裝,在貼裝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的熱空氣,并且在使用過(guò)程中,芯片202自身也會(huì)發(fā)熱,由于本案在芯片202外圍設(shè)置金屬離子鍍層且底部設(shè)置有環(huán)形的屏蔽層203,會(huì)在一定程度上不利于芯片202的散熱,影響芯片202的使用壽命,因此,屏蔽層203呈環(huán)形時(shí),還應(yīng)當(dāng)在基板201上設(shè)置與芯片202相對(duì)的排氣孔201a,這樣,不論是在貼裝過(guò)程中產(chǎn)生的熱空氣,還是在使用過(guò)程中芯片202自身的發(fā)熱,均能夠通過(guò)排氣孔201a進(jìn)行排放散熱,從而保護(hù)芯片202,延長(zhǎng)其使用壽命。
當(dāng)然,除了上面所述的先將芯片202與基板201固定再鍍層的工序外,還可以采用另一種工序進(jìn)行加工,即先在芯片202外圍鍍層,在將芯片202固定在基板201上,采用這種工序加工時(shí),無(wú)需擔(dān)心導(dǎo)電介質(zhì)使芯片短路,因此,屏蔽層203可以不采用上面所述的環(huán)形結(jié)構(gòu),而是可以采用由多個(gè)屏蔽塊構(gòu)成的結(jié)構(gòu),多個(gè)屏蔽塊繞芯片202周向間隔布置。這樣,既能夠起到屏蔽的作用,又不影響芯片的散熱。
導(dǎo)電介質(zhì)鍍層204的作用在于隔離電磁、熱等輻射,既可以采用金屬材料進(jìn)行制作,也可以采用非金屬材料制作,只要能夠?qū)щ娂纯?,在本?shí)用新型實(shí)施例中,導(dǎo)電介質(zhì)鍍層204為金屬離子鍍層。
離子鍍是近十幾年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種最新的真空鍍膜技術(shù),具有附著性好、可鍍材料廣泛等優(yōu)點(diǎn),即可在金屬工件上鍍非金屬或金屬,也可在非金屬上鍍金屬或非金屬,甚至可鍍塑料、橡膠、石英、陶瓷等,在本實(shí)用新型實(shí)施例中,采用金屬材料利用離子鍍的方式在芯片202外圍形成金屬離子鍍層。
進(jìn)一步優(yōu)化上述技術(shù)方案,在本實(shí)用新型實(shí)施例中,導(dǎo)電介質(zhì)鍍層204的材料為金、銀、銅、鋁、鎳中的一種或多種的混合物。
在本實(shí)用新型實(shí)施例中,如圖3中所示,芯片202通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)焊球205與基板201連接。
本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種傳感器的封裝結(jié)構(gòu),請(qǐng)參閱圖4,圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的傳感器的封裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖,包括基板301、外殼306、MEMS傳感器芯片305以及ASIC芯片302,其中,基板301與外殼306圍成空腔,MEMS傳感器芯片305以及ASIC芯片302貼裝在基板301上并位于空腔內(nèi),且MEMS傳感器芯片305與ASIC芯片302電連接,ASIC芯片302與基板301之間設(shè)置有屏蔽層303,ASIC芯片302外圍設(shè)置有導(dǎo)電介質(zhì)鍍層304,屏蔽層303用于將ASIC芯片302和基板301之間焊點(diǎn)與導(dǎo)電介質(zhì)鍍層304隔離。
本說(shuō)明書(shū)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(shuō)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(jiàn)即可。
對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)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(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)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(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。