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一种芯片的封装结构的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-27 12:15:48

本实用新型涉及封装领域,更具体地,本实用新型涉及芯片的一种封装结构,例如麦克风封装结构、环境传感器封装结构等。

背景技术:

现在电子器件中,不论是在运输还是在使用的过程中,都具有外部封装结构,例如MEMS麦克风、MEMS惯性传感器、光电传感器等,通过将芯片固定在电路基板上,并在电路基板上设置一壳体,形成用于封装芯片的密闭或非密闭空间。通过这样的封装结构,不但可以防止异物进入,以损害内部较为敏感的芯片,而且还使得电子器件具有抗压能力。

随着科技的发展,手机、笔记本等电子设备的功能越来越多。微机电系统制造的芯片,例如MEMS麦克风、MEMS加速度计、MEMS陀螺仪等,由于其轻、薄等特点,被广泛应用在这类电子设备中。

面对电子设备中复杂的电磁环境、装配工艺环境等,例如要求MEMS芯片具备抗电磁环境、隔热性好等性能,这对芯片的封装提出了更高的要求。

技术实现要素:

本实用新型的一个目的是提供了一种芯片的封装结构。

根据本实用新型的一个方面,提供一种芯片的封装结构,包括基板、壳体;所述壳体固定在基板上并与基板围成封闭的内腔;还包括位于内腔中的芯片;

所述壳体包括连接在一起且形状相匹配的内壳、外壳;所述内壳、外壳中的至少一个采用金属材质;所述内壳、外壳均包括与基板相对的顶部,以及侧壁部;所述外壳的至少部分顶部与内壳的至少部分顶部之间具有间隙。

可选地,所述外壳的侧壁部与所述内壳的侧壁部连接在一起。

可选地,所述内壳采用金属材质,外壳采用塑料材质;或者是,所述内壳采用塑料材质,所述外壳采用金属材质。

可选地,所述内壳、外壳均采用金属材质。

可选地,两层板材层叠在一起后并通过冲压的方式共同成型所述内壳、外壳。

可选地,所述内壳、外壳的侧壁通过冲压的方式连接在一起。

可选地,在所述外壳的顶部或者内壳的顶部设置有连通所述间隙的通孔。

可选地,所述外壳、内壳的侧壁部用于与基板连接的位置向外侧弯折,并形成与基板贴合在一起的弯折部。

可选地,所述芯片为MEMS麦克风芯片,还包括位于内腔中的ASIC芯片。

可选地,所述基板为电路板。

本实用新型的封装结构,采用双层壳结构,且在二者的顶部之间设置间隙,该间隙内的介质可以为空气,由此可隔断外壳与内壳顶部之间的热传导,保证了壳体的隔热效果,使得该封装结构可以应用在温度较高的环境中使用或者装配。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述,本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例,并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是本实用新型封装结构的示意图。

图2是本实用新型封装结构另一实施方式的示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

参考图1,本实用新型提供了一种芯片的封装结构,其包括基板、壳体、芯片,芯片位于由基板、壳体围成的内腔中。

本实用新型的芯片可以是MEMS麦克风芯片,也可以是MEMS环境传感器芯片,例如MEMS加速度计芯片、MEMS陀螺仪芯片、MEMS压力传感器芯片等。

为了便于说明,下面以MEMS麦克风的封装结构为例,对本实用新型的技术内容进行详尽的描述。

本实用新型的基板可以是电路板1,壳体与电路板1贴装在一起,形成了芯片的封闭容腔。壳体可以包括与电路板1相对的顶部,以及从顶部四周边缘并相对于顶部垂直延伸的侧壁部。侧壁部与顶部围成了半包围结构,电路板1固定在壳体的开口端位置,二者共同形成了具有内腔的外部封装结构。

本实用新型的封装结构,在电路板1上设置有MEMS麦克风芯片6以及ASIC芯片7,电路板1上对应MEMS麦克风芯片6的位置设置有声孔8,以便声音进入。其中,MEMS麦克风芯片6为将声音信号转化为电信号的换能部件,该MEMS麦克风芯片6利用MEMS(微机电系统)工艺制作。MEMS麦克风芯片6与ASIC芯片7连接在一起,使得MEMS麦克风芯片6输出的电信号可以传输到ASIC芯片7中,并被ASIC芯片7处理、输出。

MEMS麦克风芯片6与ASIC芯片7之间可以通过金线连接,也可以通过电路板1中的电路布图导通,这属于本领域技术人员的公知常识,在此不再具体说明。

本实用新型的壳体包括连接在一起内壳2、外壳3。内壳2、外壳3中的至少一个采用金属材质,以保证壳体的电磁屏蔽效果。例如在本实用新型一个实施方式中,外壳3采用塑料材质,内壳2采用金属材质;或者是,外壳3采用金属材质,内壳2采用塑料材质。在本实用新型另一个实施方式中,外壳3与内壳2均采用金属材质,可以提高壳体的抗电磁干扰能力。

参考图1,内壳2与外壳3的形状相匹配,例如内壳2、外壳3均包括与电路板1相对的顶部,以及从顶部四周边缘向下延伸的侧壁部9。外壳3套在内壳2的外侧,且连接在一起。二者连接的位置可以是内壳2、外壳3的侧壁部9位置,例如内壳2、外壳3的侧壁部9可以通过胶、焊接等本领域技术人员所熟知的方式结合在一起。

内壳2、外壳3侧壁部9的底端与电路板1可以通过焊接等方式固定连接在一起。在本实用新型一个优选的实施方式中,外壳3、内壳2的侧壁部9用于与电路板1连接的位置向外侧弯折,并形成与电路板1表面齐平的弯折部10。可通过该弯折部10与电路板1贴合在一起,完成壳体与电路板1的连接。

外壳3的至少部分顶部与内壳2的至少部分顶部之间具有间隙4。图1中,间隙4形成在外壳3的整个顶部与内壳2的整个顶部之间,内壳2、外壳3之间通过各自的侧壁部连接在在一起。

本实用新型的封装结构,采用双层壳结构,且在二者的顶部之间设置间隙,该间隙内的介质可以为空气,由此可隔断外壳与内壳顶部之间的热传导,保证了壳体的隔热效果,使得该封装结构可以应用在温度较高的环境中使用或者装配。

在本实用新型一个优选的实施方式中,在外壳3的顶部或者内壳2的顶部设置有连通间隙4的通孔5。在图1示出的实施例中,通孔5设置在内壳2上,以将间隙4与封装结构的内腔连通。在图2示出的实施例中,通孔5设置在外壳3上,以将间隙4与外界连通。通过该通孔5将间隙与外界或者内腔连通起来,可以消除间隙4中空气受热膨胀而导致内壳、外壳崩开或变形的风险。

当本实用新型外壳3、内壳2均采用金属材质时,可以通过冲压的方式制造。例如可将两层板材层叠在一起后,通过冲压的方式共同成型根据图1、图2所示的内壳2、外壳3。在冲压的过程中,可挤压内壳2、外壳3的侧壁部9,以将二者的侧壁部9挤压连接在一起。另外,在内壳2、外壳3侧壁部的自身应力变形下,二者嵌套在一起。内壳2、外壳3的顶部位置可以在自身应力的形变下形成上述的间隙4。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上示例仅是为了进行说明,而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

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