本實用新型涉及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，是一個獨立的智能系統(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，已廣泛應(yīng)用于電子、醫(yī)學、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、MEMS氣壓計、MEMS溫濕度計、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，難以實現(xiàn)環(huán)境傳感器的芯片級別的極小尺寸封裝。

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)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實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。

本實用新型的另一個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。

為達到上述目的，本實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芯片通過多個彼此之間存在間隙的導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，所述導電支撐焊件為焊球或柱狀金屬焊點，所述焊球或所述柱狀金屬焊點將所述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，所述焊球為錫球或銅球。

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芯片通過導線與所述ASIC芯片導電連接。

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、MEMS氣壓計、MEMS溫濕度計或MEMS氣體傳感器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：

本實用新型提供的芯片封裝結(jié)構(gòu)中，將ASIC芯片直接通過多個導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、線路板和導電支撐焊件包圍在其中，實現(xiàn)了封裝，外部環(huán)境變量可以通過多個導電支撐焊件之間的間隙進入封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)，與MEMS芯片進行交互。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)芯片級別的小尺寸封裝。

本實用新型提供的MEMS環(huán)境傳感器由于采用了本申請中的芯片封裝結(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用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的一種MEMS環(huán)境傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1為ASIC芯片、2為導電支撐焊件、3為線路板、4為MEMS芯片、5為焊球。

具體實施方式

本實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，實現(xiàn)芯片級別的極小尺寸封裝。

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

請參考圖1，本實用新型實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通過多個導電支撐焊件2焊接于線路板3上，ASIC芯片1被導電支撐焊件2支撐起來，ASIC芯片1與線路板3之間具有間距，多個導電支撐焊件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)芯片級別的極小尺寸封裝。

在本實施例中，導電支撐焊件2為焊球或柱狀金屬焊點，焊球或柱狀金屬焊點將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上對應(yīng)ASIC芯片1焊盤的位置同樣設(shè)置焊盤，在對應(yīng)的焊盤之間通過較大尺寸的焊球進行焊接，或者通過柱狀金屬焊點進行焊接，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之間存在間隙，用于外部環(huán)境變量進入。

進一步地，焊球為錫球或銅球，只要能夠?qū)崿F(xiàn)ASIC芯片1與基板3之間的導電連接即可。

為了進一步減小芯片封裝結(jié)構(gòu)的尺寸，如圖1所示，在本實施例中，MEMS芯片4倒裝焊接導電連接于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導電連接，同時通過焊球5將MEMS芯片4固定在ASIC芯片1上。不需要額外通過導線將MEMS芯片4和ASIC芯片1導電連接，進一步節(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通過導線與ASIC芯片1導電連接，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，再通過導線實現(xiàn)ASIC芯片1和MEMS芯片4的導電連接。只要能夠?qū)崿F(xiàn)MEMS芯片和ASIC芯片的固定和導電連接即可。

本實用新型實施例還提供了一種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)境變量可通過導電支撐焊件2之間的間隙進入封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)，與MEMS芯片4進行交互，完成環(huán)境傳感器的工作。同時，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)芯片級別的極小尺寸封裝。

在本實施例中，線路板3優(yōu)選為PCB板，當然還可以為其它線路板3。

在本實施例中，MEMS環(huán)境傳感器為MEMS麥克風、MEMS氣壓計、MEMS溫濕度計或MEMS氣體傳感器。只要是用于與外部環(huán)境進行交互的傳感器，均可以使用本申請中的芯片封裝結(jié)構(gòu)。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(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用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。