一种MEMS器件封装结构的制作方法

本技术属于半导体封装，具体涉及一种mems器件封装结构。

背景技术：

1、mems封装主要包括金属封装、陶瓷封装以及晶圆级封装。晶圆级封装由于成本低、尺寸小，近年逐渐成为主要研究方向。由于芯片焊盘尺寸和间距都很小，一般无法直接引出信号，晶圆级封装只是将真空封装做到了芯片级别，但仍需要通过引线键合到基板上才能实现外部电学互连。

2、现有晶圆级芯片10的互连结构如图1所示，通过引线键合将信号引出到基板20，再通过基板20的底部焊盘50引出。由于引线40比较脆弱，通常需要保护盖30进行保护，不仅尺寸大，且工序繁杂，而且一般用于打线的焊盘为铝焊盘，焊盘尺寸、间距小，且无法浸润焊料，用户无法直接使用。另外由于晶圆级封装仍需要进行后道封装，加上基板20以及保护盖30的厚，尺寸仍比较大，无法满足市场对产品小型化产品的需求。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种mems器件封装结构，能够减小mems器件封装结构的尺寸。

2、为实现上述目的，本实用新型的技术方案为一种mems器件封装结构，包括依次层叠设置的mems芯片、介质层和盖帽层，所述介质层的中间具有开口，所述介质层、所述mems芯片和所述盖帽层键合形成封装腔；所述mems芯片上设置有与其读出电路电连接的第一导电连接件，所述介质层上面向所述mems芯片的一面设置有第二导电连接件，所述第一导电连接件与所述第二导电连接件直接接触电连接；所述介质层上背向所述mems芯片的一面设置有用于与外部器件电连接的第三导电连接件，所述介质层内设置有导通件，所述第二导电连接件通过所述导通件与所述第三导电连接件连接。

3、作为实施方式之一，所述第三导电连接件位于所述盖帽层在所述介质层上的正投影范围外。

4、作为实施方式之一，所述第一导电连接件、所述第二导电连接件、所述导通件和所述第三导电连接件均位于所述封装腔外。

5、作为实施方式之一，所述介质层与所述mems芯片之间设置有填充胶，且所述填充胶包覆所述第一导电连接件和所述第二导电连接件。

6、作为实施方式之一，所述第一导电连接件、所述第二导电连接件和所述导通件均位于所述封装腔内，所述第三导电连接件位于所述封装腔外。

7、作为实施方式之一，所述第一导电连接件为第一焊盘且有多个，所述第二导电连接件为第二焊盘且有多个，所述第三导电连接件为第三焊盘且有多个，所述导通件为导通柱且有多个，各所述第一焊盘与各所述第二焊盘一一对应连接，各所述第二焊盘与各所述第三焊盘一一对应配置，且每一所述第二焊盘通过一个所述导通柱与对应的第三焊盘连接。

8、作为实施方式之一，所述第三焊盘的尺寸大于所述第一焊盘的尺寸，相邻所述第三焊盘的间距大于相邻的所述第一焊盘的间距。

9、作为实施方式之一，所述封装腔内设置有吸气剂。

10、作为实施方式之一，所述mems芯片上设置有第一键合区，所述介质层的两侧分别设置有第二键合区和第三键合区，所述盖帽层上设置有第四键合区；所述第一键合区与所述第二键合区键合，所述第三键合区与所述第四键合区键合。

11、作为实施方式之一，每个键合区均依次设置有第一底部镀层和第一金属层，相互键合的两个键合区上的所述第一金属层之间通过第二金属层连接。

12、与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

13、本实用新型通过第一导电连接件与第二导电连接件实现介质层与mems芯片的电学互连，并通过导通件将第一导电连接件与第三导电连接件电学导通，实现电学接口转换，通过第三导电连接件可与外部器件进行电学互连，使得封装尺寸可以与芯片尺寸相同，大幅缩小封装尺寸。

技术特征：

1.一种mems器件封装结构，包括依次层叠设置的mems芯片、介质层和盖帽层，所述介质层的中间具有开口，所述介质层、所述mems芯片和所述盖帽层键合形成封装腔；其特征在于：所述mems芯片上设置有与其读出电路电连接的第一导电连接件，所述介质层上面向所述mems芯片的一面设置有第二导电连接件，所述第一导电连接件与所述第二导电连接件直接接触电连接；所述介质层上背向所述mems芯片的一面设置有用于与外部器件电连接的第三导电连接件，所述介质层内设置有导通件，所述第二导电连接件通过所述导通件与所述第三导电连接件连接。

2.如权利要求1所述的mems器件封装结构，其特征在于：所述第三导电连接件位于所述盖帽层在所述介质层上的正投影范围外。

3.如权利要求1所述的mems器件封装结构，其特征在于：所述第一导电连接件、所述第二导电连接件、所述导通件和所述第三导电连接件均位于所述封装腔外。

4.如权利要求3所述的mems器件封装结构，其特征在于：所述介质层与所述mems芯片之间设置有填充胶，且所述填充胶包覆所述第一导电连接件和所述第二导电连接件。

5.如权利要求1所述的mems器件封装结构，其特征在于：所述第一导电连接件、所述第二导电连接件和所述导通件均位于所述封装腔内，所述第三导电连接件位于所述封装腔外。

6.如权利要求1所述的mems器件封装结构，其特征在于：所述第一导电连接件为第一焊盘且有多个，所述第二导电连接件为第二焊盘且有多个，所述第三导电连接件为第三焊盘且有多个，所述导通件为导通柱且有多个，各所述第一焊盘与各所述第二焊盘一一对应连接，各所述第二焊盘与各所述第三焊盘一一对应配置，且每一所述第二焊盘通过一个所述导通柱与对应的第三焊盘连接。

7.如权利要求6所述的mems器件封装结构，其特征在于：所述第三焊盘的尺寸大于所述第一焊盘的尺寸，相邻所述第三焊盘的间距大于相邻的所述第一焊盘的间距。

8.如权利要求1所述的mems器件封装结构，其特征在于：所述封装腔内设置有吸气剂。

9.如权利要求1所述的mems器件封装结构，其特征在于：所述mems芯片上设置有第一键合区，所述介质层的两侧分别设置有第二键合区和第三键合区，所述盖帽层上设置有第四键合区；所述第一键合区与所述第二键合区键合，所述第三键合区与所述第四键合区键合。

10.如权利要求9所述的mems器件封装结构，其特征在于：每个键合区均依次设置有第一底部镀层和第一金属层，相互键合的两个键合区上的所述第一金属层之间通过第二金属层连接。

技术总结本技术属于半导体封装技术领域，具体涉及一种MEMS器件封装结构，包括依次层叠设置的MEMS芯片、介质层和盖帽层；MEMS芯片上设置有与其读出电路电连接的第一导电连接件，介质层上面向MEMS芯片的一面设置有与第一导电连接件直接接触电连接的第二导电连接件，介质层上背向MEMS芯片的一面设置有用于与外部器件电连接的第三导电连接件，第二导电连接件通过介质层内的导通件与第三导电连接件连接。本技术通过第一导电连接件与第二导电连接件实现介质层与MEMS芯片的电学互连，并通过导通件将第一导电连接件与第三导电连接件电学导通，实现电学接口转换，通过第三导电连接件可与外部器件进行电学互连，使得封装尺寸可以与芯片尺寸相同，大幅缩小封装尺寸。技术研发人员：黄晟,黄立,周黄鹤,孙爱发,张严,王春水受保护的技术使用者：武汉高芯科技有限公司技术研发日：20231031技术公布日：2024/6/11