微机电芯片封装及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种微机电芯片封装及其制造方法，特别是有关于一种具有开口的微机电芯片封装及其制造方法。
【背景技术】
[0002]微机电系统(MicroElectro Mechanical Systems, MEMS),其定义为一个智能型微小化的系统，包含感测、处理或致动的功能，包含两个或多个电子、机械、光学、化学、生物、磁学或其他性质整合到一个单一或多芯片上。其应用领域极为广泛，包括制造业、自动化、信息与通讯、航太工业、交通运输、土木营建、环境保护、农林渔牧等。举例来说，微型麦克风就是个典型的例子，广泛配备于目前许多移动装置(mobile device)。微型麦克风就是由一微机电芯片所构成，由于需要感测声波的震动，在芯片封装上必须留有开口。
[0003]请参照图6，其绘示一种已知微机电芯片封装。已知微机电芯片封装600，是将微机电芯片602，比如麦克风芯片，贴附于一封装载体604，比如是球栅阵列封装基板(BallGrid Array Substrate)。微机电芯片602具有一感测区606，及多个对外接点608，而接点608以导线610与封装载体604电性连接。而上盖612具有一开口 614，对应感测区606，固定于封装载体604上，以利微机电芯片602的感测区606可以接收外部的声波。微机电芯片封装600则通过焊球616焊接于主机板上，微机电芯片602可以通过感测区606感测声波，并转换为数字信号，以提供主机板进行后续处理。
[0004]如图6所示，已知微机电芯片封装600的设计均为开口 614朝上，而且上盖612与封装载体604所形成的容纳空间，并没有任何填充材质，因此外部的空气、粉尘、水蒸气,甚至水等都可以经由开口 614进入容纳空间中，很可能造成微机电芯片602的污染，甚至影响其操作。而且，上盖612需要额外开模制造，成本较高。
【发明内容】
[0005]因此本发明的目的之一就在于提供一种微机电芯片封装及其制造方法，可以简化封装结构及工艺，降低成本。
[0006]本发明的另一目的就在于提供一种微机电芯片封装及其制造方法，其开口朝下，也就是面对主机板，降低其受外界污染的机会。
[0007]本发明的在一目的就在于提供一种微机电芯片封装及其制造方法，可以保护微机电芯片感应元件以外的区域，防止其遭受污染，提高产品可靠度。
[0008]根据本发明的上述目的，提供一种微机电芯片封装，包括:一封装基板、一围阻环、一微机电芯片以及一封装材料。封装基板具有一内表面及对应的一外表面，并具有一信号开口，穿透内表面及外表面。封装基板具有至少一内接点，外表面上具有至少一外接点，内接点与外接点电性连接。围阻环配置于内表面，并环绕信号开口 ；微机电芯片具有一有源表面，有源表面具有至少一感应元件及至少一芯片接点。有源表面贴附于围阻环，使得感应元件位于围阻环内，芯片接点与内接点电性连接。封装材料包覆微机电芯片、围阻环外侧及内接点。
[0009]根据本发明的上述目的，也提出一种微机电芯片封装，包括:一封装基板、一围阻环、一微机电芯片、以及一封装材料。封装基板，具有一内表面及对应的一外表面，并具有一信号开口及至少一打线开口，穿透该内表面及该外表面，在打线开口周缘且在内表面及外表面之间具有至少一内接点，外表面上具有至少一外接点，内接点与外接点电性连接。围阻环配置于内表面，并环绕信号开口 ；微机电芯片具有一有源表面，有源表面具有至少一感应元件及至少一芯片接点。有源表面贴附于围阻环，使得感应元件位于围阻环内，芯片接点借由一导线穿过打线开口与内接点电性连接。封装材料包覆微机电芯片、围阻环外侧及打线开口。
[0010]根据本发明的上述目的，还提出一种微机电芯片封装方法，包括:提供一封装基板，封装基板具有一内表面及对应的一外表面，并具有一信号开口及至少一打线开口，穿透内表面及外表面，在打线开口周缘且在内表面及外表面之间具有至少一内接点，夕卜表面上具有至少一外接点，内接点与外接点电性连接。形成一围阻环于内表面上，并环绕信号开口。接着，提供一微机电芯片，微机电芯片具有一有源表面，有源表面具有至少一感应兀件，及至少一芯片接点，有源表面贴附于围阻环，使得感应元件位于围阻环内。进行一打线步骤，借由一导线穿过打线开口将芯片接点与内接点电性连接。进行一封装步骤，以一封装材料，包覆微机电芯片，围阻环外侧及打线开口。
[0011]在本发明的某些实施例中，外接点更配置一焊球，以对外连接。围阻环的材质为两阶段特性热固性树脂粘合胶(B-Stage Epoxy)。感应元件包括音频感应元件。
[0012]本发明的微机电芯片封装，利用围阻环环绕信号开口，使感应元件位于其中得以接收外部的信号(比如声波)，并通过围阻体可以阻隔微机电芯片的其他部分与外界接触，可以防止污染，且提高产品的可靠度。此外本发明的微机电芯片封装，其信号开口与焊球同侧，面对主机板，可以减低外部粉尘自信号开口进入封装内部的机会，可以保护微机电芯片。另外，本发明的微机电芯片封装，封装材料可以包覆除了感应元件以外的区域，强化微机电芯片的保护，可以明显提高产品的稳定度及可靠度。
【附图说明】
[0013]图1至图5绘示根据本发明一实施例，一种微机电芯片封装方法各步骤的剖面示意图。
[0014]图3A绘示对应图3的仰视图。
[0015]图6绘示一种已知微机电芯片封装。
[0016]关于本发明的优点，精神与特征，将以实施例并参照所附附图，进行详细说明与讨论。值得注意的是，为了让本发明能更容易理解，后附的附图仅为示意图，相关尺寸并非以实际比例绘示。
[0017]【附图标记说明】
[0018]100:封装基板 208:导线
[0019]102:内表面300:封装材料
[0020]104:外表面302:焊球
[0021]106:信号开口 600:微机电芯片封装
[0022]108:打线开口602:微机电芯片
[0023]110:阶梯状结构604:封装载体
[0024]112:围阻环606:感测区
[0025]114:内接点608:接点
[0026]116:外接点610:导线
[0027]200:微机电芯片612:上盖
[0028]202:有源表面614:开口
[0029]204:感应元件616:焊球
[0030]206:芯片接点
【具体实施方式】
[0031]为了让本发明的优点，精神与特征可以更容易且明确地了解，后续将以实施例并参照所附附图进行详述与讨论。值得注意的是，这些实施例仅为本发明代表性的实施例，其中所举例的特定方法、装置、条件、材质等并非用以限定本发明或对应的实施例。
[0032]请参照图1至图5，其绘示根据本发明一实施例，一种微机电芯片封装方法各步骤的剖面示意图。首先参照图1，本发明的微机电芯片封装所采用的封装载体(packagecarrier)为一封装基板100,较佳是一球栅阵列封装基板(Ball Grid Array Substrate)。封装基板100是由一多层高积集度电路板所形成,其具有一内表面102及对应的一外表面104，且具有一信号开口 106及打线开口 108。信号开口 106及打线开口 108贯穿内表面102及外表面104。打线开口 108的周缘具有一阶梯状结构110，此阶梯状结构110介于内表面102及外表面104之间，比如为多层电路板的其中一层，其上配置有多个内接点114(绘示于图3A)。外表面104则配置有多个外接点116 (绘示于图3A)，内接点及外接点是借由多层电路板的内部线路电性连接。值得注意的是，本实施例中虽然以球栅阵列封装基板为例，但本发明并不限于采用此类基板，也可以是PGA基板、LGA基板、软性基板、陶瓷基板、玻璃基板或其他类似基板。
[0033]接着，请参照图2，在信号开口 106周缘的内表面102上，形成一围阻环112。形成围阻环112的方式可包括印刷、点胶或粘贴等方式形成于封装基板100上，而围阻环112的材质较佳是两阶段特性热固性树脂粘合胶,也就是一般习称的B-stage胶(B_stageEpoxy)。围阻环112会环绕信号开口 106呈一环状。较佳的，围阻环112可先进行第一阶段的固化，温度约90度C至150度C，时间约I小时至3小时(其固化时间及温度可随工艺所需而调整)，使围阻环112在基板100上形成半固化的胶膜状。
[0034]接着，请参照图3，提供一微机电芯片200，微机电芯片200具有一有源表面202，有源表面202具有至少一感应元件204，比如是一音频感应元件，及至少一芯片接点206。微机电芯片200以有源表面202贴附于围阻环112，且使得感应元件204位于围阻环112内，并对应信号开口 106。然后,进行