一种MEMS光电传感器的封装结构及其制造方法与流程

本发明属于半导体制造，具体涉及一种mems光电传感器的封装结构及其制造方法。

背景技术：

1、近年来，在智能手机、穿戴式产品、小家电等设备中，mems光电传感器得到了越来越广泛的使用；其主结构是通过将mems发射光芯片与mems接收光芯片集成一体的封装以实现性能集成，并缩小终端产品的集成空间，使得终端产品尺寸可以小型化，精密化；现有技术中的mems传感器封装通常采用open molding方式进行塑封，此工艺在作业过程中，塑封溶料不可控，塑封容易出现裂片、溢料、沾污等问题，例如，塑封材料粘接于玻璃片表面，造成光感应区出现异常等情况，导致产品良率较低，损耗成本较高。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种mems光电传感器的封装结构及其制造方法，解决了现有技术中采用open molding方式进行塑封产品良率较低的问题。

2、本发明是通过以下技术方案来实现：

3、一种mems光电传感器的封装结构，包括基板和固定设置于基板上的第一mems芯片，所述第一mems芯片顶面设置有光感应器，所述基板上设置有罩设于第一mems芯片的金属盖子，且光感应器投影于金属盖子的区域为孔洞结构，所述孔洞结构设置有玻璃板。

4、进一步的，所述基板上还设置有第二mems芯片，所述金属盖子同时罩设于第一mems芯片和第二mems芯片，所述第一mems芯片和第二mems芯片的顶面均分别设置有光感应器，所述光感应器投影于金属盖子的区域设置分别有孔洞结构，所述孔洞结构均设置有玻璃板，玻璃板之间设置有间隔板，所述间隔板底部绝缘连接于第一mems芯片、第二mems芯片或基板上。

5、进一步的，所述金属盖子与基板、第一mems芯片和第二mems芯片通过盖子粘接胶水绝缘连接。

6、进一步的，所述第一mems芯片和第二mems芯片与基板均通过焊线电性连接，且所述焊线外部包裹有涂层胶。

7、进一步的，所述基板上设置有重布线层rdl，所述第一mems芯片和第二mems芯片通过焊线电性连接于重布线层rdl。

8、进一步的，所述第一mems芯片和第二mems芯片与基板均通过芯片粘片胶固定连接。

9、进一步的，所述玻璃板的边部与金属盖子的孔洞结构通过玻璃粘片胶固定连接。

10、一种mems光电传感器的封装结构的制造方法，包括以下步骤：

11、将玻璃板边部固定设置于金属盖子的孔洞结构上，形成半成品金属盖子；

12、将第一mems芯片固定设置于基板上，并电性连接基板；

13、通过贴盖工艺将半成品金属盖子贴装在基板上。

14、进一步的，采用上芯设备将玻璃板固定于孔洞结构上；

15、采用上芯设备将第一mems芯片粘接基板上。

16、进一步的，采用金丝键合的方式将第一mems芯片电性连接基板，并采用点胶工艺将焊点和焊线进行封胶。

17、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

18、本发明提供一种mems光电传感器的封装结构，包括基板和固定设置于基板上的第一mems芯片，所述第一mems芯片顶面设置有光感应器，所述基板上设置有罩设于第一mems芯片的金属盖子，且光感应器投影于金属盖子的区域为孔洞结构，所述孔洞结构设置有玻璃板；本申请在封装mems光电传感器的过程中，采用金属盖子罩于mems芯片外部，替代openmolding的塑封方式，因此克服了open molding塑封过程中出现的裂片、溢料、沾污等风险，提升产品的整体封装良率和可靠性，以此降低封装缺陷带来的不必要成本浪费。

19、本发明提供一种mems光电传感器的封装结构的制造方法，包括以下步骤：将玻璃板边部固定设置于金属盖子的孔洞结构上，形成半成品金属盖子；将第一mems芯片固定设置于基板上，并电性连接基板；通过贴盖工艺将半成品金属盖子贴装在基板上；本申请通过金属盖子代替现有技术中的open molding塑封，本方法操作步骤简单，封装过程可控。

20、进一步的，本申请采用金丝键合的方式将第一mems芯片电性连接基板，并采用点胶工艺将焊点和焊线进行封胶，能够巩固焊线，达到采用open molding塑封同样的功能。

技术特征：

1.一种mems光电传感器的封装结构，其特征在于，包括基板(1)和固定设置于基板(1)上的第一mems芯片(6)，所述第一mems芯片(6)顶面设置有光感应器(8)，所述基板(1)上设置有罩设于第一mems芯片(6)的金属盖子(11)，且光感应器(8)投影于金属盖子(11)的区域为孔洞结构，所述孔洞结构设置有玻璃板(10)。

2.根据权利要求1所述一种mems光电传感器的封装结构，其特征在于，所述基板(1)上还设置有第二mems芯片(7)，所述金属盖子(11)同时罩设于第一mems芯片(6)和第二mems芯片(7)，所述第一mems芯片(6)和第二mems芯片(7)的顶面均分别设置有光感应器(8)，所述光感应器(8)投影于金属盖子(11)的区域设置分别有孔洞结构，所述孔洞结构均设置有玻璃板(10)，玻璃板(10)之间设置有间隔板(14)，所述间隔板(14)底部绝缘连接于第一mems芯片(6)、第二mems芯片(7)或基板(1)上。

3.根据权利要求1或2所述一种mems光电传感器的封装结构，其特征在于，所述金属盖子(11)与基板(1)、第一mems芯片(6)和第二mems芯片(7)通过盖子粘接胶水(4)绝缘连接。

4.根据权利要求1或2所述一种mems光电传感器的封装结构，其特征在于，所述第一mems芯片(6)和第二mems芯片(7)与基板(1)均通过焊线(12)电性连接，且所述焊线(12)外部包裹有涂层胶(13)。

5.根据权利要求1或2所述一种mems光电传感器的封装结构，其特征在于，所述基板(1)上设置有重布线层rdl(2)，所述第一mems芯片(6)和第二mems芯片(7)通过焊线(12)电性连接于重布线层rdl(2)。

6.根据权利要求1或2所述一种mems光电传感器的封装结构，其特征在于，所述第一mems芯片(6)和第二mems芯片(7)与基板(1)均通过芯片粘片胶(5)固定连接。

7.根据权利要求1所述一种mems光电传感器的封装结构，其特征在于，所述玻璃板(10)的边部与金属盖子(11)的孔洞结构通过玻璃粘片胶(9)固定连接。

8.一种mems光电传感器的封装结构的制造方法，其特征在于，基于权利要求1-7任一项所述一种mems光电传感器的封装结构，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述一种mems光电传感器的封装结构的制造方法，其特征在于，采用上芯设备将玻璃板(10)固定于孔洞结构上；

10.根据权利要求8所述一种mems光电传感器的封装结构的制造方法，其特征在于，采用金丝键合的方式将第一mems芯片(6)电性连接基板(1)，并采用点胶工艺将焊点和焊线进行封胶。

技术总结本发明提供一种MEMS光电传感器的封装结构及其制备方法，包括基板和固定设置于基板上的第一MEMS芯片，所述第一MEMS芯片顶面设置有光感应器，所述基板上设置有罩设于第一MEMS芯片的金属盖子，且光感应器投影于金属盖子的区域为孔洞结构，所述孔洞结构设置有玻璃板；本申请在封装MEMS光电传感器的过程中，采用金属盖子罩于MEMS芯片外部，替代open molding的塑封方式，因此克服了open molding塑封过程中出现的裂片、溢料、沾污等风险，提升产品的整体封装良率和可靠性，以此降低封装缺陷带来的不必要成本浪费，本方法操作步骤简单，封装过程可控。技术研发人员：蒋敏,刘海涛,胡锐刚,陈兴隆受保护的技术使用者：华天科技（南京）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/15