一种封装结构的制作方法

本发明涉及封装结构，尤其是涉及一种封装结构。

背景技术：

1、对于加速度计、陀螺仪等mems微机电传感器容易受到应力、应变、潮气腐蚀和空气阻尼等外部变化而严重影响器件的本身的性能与功能，因此此类器件的芯片需要在真空状态下工作，因其需要在真空环境下作业。

2、现有技术中，对于通过倒装焊接在基板上的芯片而言，也会通过大面积的覆膜树脂材料直接覆盖在芯片背面的方式将芯片封装在基板上形成封装结构，虽然一定程度上实现了腔体的形成，但是大面积的覆膜树脂材料直接覆盖在芯片背面，对芯片本身会产生很大的热应力，同时由于膜是树脂材料具有吸水性和不完全气密性，无法让芯片在真空状态下工作，因此这个结构不能满足加速度计和陀螺仪等微机电类传感器的封装需求。

3、为此，一种解决方法是在芯片上形成封装腔体，在封装的腔体上预留一个放气孔，利用已有圆片键合技术进行封装。然后将键合组合片置于高温、高真空环境下，微腔室中的气体通过预留的放气孔抽出，使键合腔室的压强与环境相同，最后利用其它工艺(如热压焊)将预留的放气孔封住，使键合腔室内具有极高的真空度以及良好气密性，如druck公司采用玻璃管对压力传感器进行真空封装就是利用此原理，但是该工艺抽真空需要将键合组合片置于高温、高真空环境下，对抽真空工艺环境要求较高，而且热压焊密封放气孔的温度高达320℃，高温封装放气孔，增加了封装工艺的难度，导致封装结构造价高昂，限制其的使用范围。

技术实现思路

1、为了解决如何封装形成一个低热应力、低变形和高真空的封装环境，如何降低封装形成一个低热应力、低变形和高真空的封装工艺难度和成本等技术问题，本申请提供一种封装结构。

2、第一方面，本申请提供一种封装结构，包括：基板；

3、外壳，所述外壳罩设置于所述基板上，所述外壳与所述基板界定出一中空腔体；

4、抽真空部，所述抽真空部设置于所述基板，和/或，外壳上，用于抽出所述中空腔体的气体；

5、密封层，至少部分所述密封层密封住所述抽真空部，以使得所述外壳与所述基板界定出一真空腔体。

6、在一个具体的可实施方案中，所述基板与所述外壳连接处间隔设有若干个焊接件，每两个相邻的所述焊接件之间形成抽真空部；和/或，所述基板与所述外壳连接处设有焊接件，所述焊接件上开设有抽真空部。

7、在一个具体的可实施方案中，所述外壳上设有防浸元件，所述防浸元件与所述抽真空部形成防浸结构，以防止生成密封层的密封材料浸入真空腔体内。

8、在一个具体的可实施方案中，所述抽真空部的内端面设置有导流结构，以防止生成密封层的密封材料浸入所述真空腔体内。

9、在一个具体的可实施方案中，所述密封层密封所述外壳至所述基板上。

10、在一个具体的可实施方案中，所述抽真空部靠近所述基板的一内端面为非水平结构或非平面结构。

11、在一个具体的可实施方案中，所述基板的基岛上设置有芯片，和/或，元器件；其中，所述芯片，和/或，元器件与所述基岛的引脚电性连接；所述基岛位于所述中空腔体内，且与所述外壳之间具有间隙。

12、在一个具体的可实施方案中，所述密封材料包括：环氧树脂和无机填料粒子，所述无机填料粒子的重量占比＞55％。

13、在一个具体的可实施方案中，所述无机填料粒子的粒径为6μm-20μm。

14、在一个具体的可实施方案中，所述密封材料的熔点不高于100℃。

15、综上所述，本申请提供的一种封装结构，包括以下有益技术效果：

16、所述外壳的外表面设有密封层，采用在外壳外形成密封层的方式不但能够达到密封抽真空部的作用，并且还能提升整个封装结构的稳定性，达到加固封装结构的有益效果，所述密封层在≤100℃温度下熔化将所述抽真空部密封住，降低抽真空熔化密封抽真空的温度，这样不仅降低了封装能耗，更使得该封装工艺能被广泛应用；

17、所述外壳上设有防浸元件，所述防浸元件与所述抽真空部呈相对应设置，所述抽真空部靠近所述基板内一端面为非水平结构或非平面结构，所述抽真空部处设有导流件，选择上述任一结构，不仅保证在抽真空部位置能被密封层密封住的同时减少密封材料浸入真空腔体的概率，提高了封装结构的气密性，所述形成密封层的密封材料优选防浸入真空腔体密封材料，进一步地，防浸入真空腔体密封材料优选环氧树脂和无机填料粒子的混合物，环氧树脂和无机填料粒子复配进一步能够保证抽真空部能被密封层密封住的同时减少密封材料浸入真空腔体的概率；

18、本申请提供的一种封装结构，不仅封装形成一个低热应力、低变形和高真空的封装环境，保证了微机电类传感器芯片高敏感度、高精度和长期稳定工作，更保证微机电类传感器芯片高敏感度、高精度和长期稳定工作的情况下，尽可能的降低封装难度和成本。

技术特征：

1.一种封装结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述基板与所述外壳连接处间隔设有若干个焊接件，每两个相邻的所述焊接件之间形成抽真空部。

3.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述基板与所述外壳连接处设有焊接件，所述焊接件上开设有抽真空部。

4.根据权利要求2或3所述的封装结构，其特征在于，所述外壳上设有防浸元件，所述防浸元件与所述抽真空部形成防浸结构，以防止生成密封层的密封材料料浸入真空腔体内。

5.根据权利要求4所述的封装结构，其特征在于，所述抽真空部的内端面设置有导流结构，以防止生成密封层的密封材料浸入所述真空腔体内。

6.根据权利要求5所述的封装结构，其特征在于，所述密封材料包括：环氧树脂和无机填料粒子，所述无机填料粒子的重量占比＞55％。

7.根据权利要求6所述的封装结构，其特征在于，所述无机填料粒子的粒径为6μm-20μm。

8.根据权利要求7所述的封装结构，其特征在于，所述密封材料的熔点不大于100℃。

9.根据权利要求8所述的封装结构，其特征在于，所述密封层密封所述外壳至所述基板上。

10.根据权利要求9所述的封装结构，其特征在于，所述基板的基岛上设置有芯片，和/或，元器件；其中，所述芯片，和/或，元器件与所述基岛的引脚电性连接；

技术总结本申请提供一种封装结构，包括：基板和设置于所述基板上的外壳，所述基板与所述外壳连接且通过抽真空部将所述基板与所述外壳之间形成真空腔体，所述外壳的外表面设有密封层，所述密封层密封于所述抽真空部中；这样不仅封装形成一个低热应力、低变形和高真空的封装环境，保证了微机电类传感器芯片高敏感度、高精度和长期稳定工作，更保证微机电类传感器芯片高敏感度、高精度和长期稳定工作的情况下，尽可能的降低封装难度和成本。技术研发人员：王建国,申亚琪受保护的技术使用者：苏州捷研芯电子科技有限公司技术研发日：20231205技术公布日：2024/7/4