封装结构和电子设备的制作方法-j9九游会真人

文档序号:34915287发布日期:2023-07-27 23:28阅读:10来源:国知局


1.本实用新型涉及半导体封装技术领域,更具体地,本实用新型涉及一种封装结构和电子设备。


背景技术:

2.随着科技的发展,电子设备也不断更新换代,以满足用户的各种需求。而在电子设备不断更新换代的同时,也对电子设备的诸多性能提出了新的要求。
3.电子设备在日常使用中,经常会遇到灰尘、水渍等异物,而如果灰尘、水渍等异物不慎进入电子设备内部,有可能会影响电子设备内部mems芯片或者其它芯片,导致mems芯片或者其它芯片无法正常工作,从而使得电子设备的应用受限。


技术实现要素:

4.鉴于上述现有技术的缺点,本实用新型的目的在于提供一种新型的封装结构和电子设备,旨在解决现有技术中的电子设备无法保护mems芯片的问题。
5.根据本实用新型的一个方面,提供了一种封装结构。所述封装结构包括:
6.基板,所述基板上开设有开口;
7.mems芯片,所述mems芯片设置于所述基板上,所述mems芯片与所述开口相对;
8.防水件,所述防水件设置于所述基板远离所述mems芯片的一侧;
9.透气件,所述透气件设置于所述防水件与所述基板之间,所述防水件、所述透气件和所述基板共同围成防护腔室,且所述透气件能够连通所述防护腔室和外界空气。
10.可选地,所述防水件包括防水膜和连接于所述防水膜两侧的支撑部,所述防水膜在所述基板上的投影覆盖所述开口,所述支撑部与所述基板相连,所述防水膜、所述支撑部和所述基板共同围成所述防护腔室。
11.可选地,所述防水膜与所述开口相对,所述防水膜与所述基板之间的距离范围为60微米至100微米。
12.可选地,所述防水膜的厚度范围为10微米至20微米。
13.可选地,所述防水膜为硅胶膜、橡胶膜和塑胶膜中的至少一种。
14.可选地,所述防水膜用于隔绝外界空气,所述开口能够连通所述防护腔室和所述mems芯片,以使外界声压能够依次通过所述防水膜、所述防护腔室和所述开口作用于所述mems芯片上。
15.可选地,所述透气件为透气材料件,所述透气材料件的孔隙率范围为30%至70%。
16.可选地,所述透气件的截面呈圆环状,所述透气件的外径等于所述防水件的长度。
17.可选地,所述透气件的厚度范围为10微米至20微米。
18.可选地,所述封装结构还包括asic芯片,所述asic芯片设置于所述基板靠近所述mems芯片的一侧,所述asic芯片与所述mems芯片之间电连接。
19.可选地,所述封装结构还包括外壳,所述外壳设置于所述基板靠近所述mems芯片
的一侧,且所述外壳覆盖所述asic芯片和所述mems芯片。
20.可选地,所述封装结构为mems麦克风或者mems扬声器。
21.根据本实用新型的另一个方面,提供了一种电子设备。该电子设备包括上述任意一项所述的封装结构。
22.本实用新型的一个技术效果在于,通过在基板远离mems芯片的一侧设置防水件,能够利用防水件阻挡水渍、水气或者灰尘等异物的进入,避免这些异物进入到mems芯片内部并对mems芯片造成影响,从而保证mems芯片的正常工作,便于该封装结构应用于各种复杂环境,同时利用设置于防水件与基板之间的透气件还能够连通防护腔室和外界,以达到泄气均压的效果。
23.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
24.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。
25.图1是本实用新型实施例的一种封装结构的示意图。
26.附图标记说明:
27.1、基板;11、开口;2、mems芯片;3、防水件;31、防护腔室;32、防水膜;33、支撑部;4、透气件;5、asic芯片;6、外壳。
具体实施方式
28.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。
29.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。
30.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。
31.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。
32.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。
33.根据本实用新型的一个方面,提供了一种封装结构。
34.如图1所示,所述封装结构包括:
35.基板1,所述基板1上开设有开口11;
36.mems芯片2,所述mems芯片2设置于所述基板1上,所述mems芯片2与所述开口11相对;
37.防水件3,所述防水件3设置于所述基板1远离所述mems芯片2的一侧;
38.透气件4,所述透气件4设置于所述防水件3与所述基板1之间,所述防水件3、所述
透气件4和所述基板1共同围成防护腔室31,且所述透气件4能够连通所述防护腔室31和外界空气。
39.如图1所示,基板1上开设有开口11,开口11用于连通基板1的两侧空间,以能够进行声压的传递。将mems芯片2设置于基板1上,能够利用基板1支撑并固定mems芯片2和其它结构,并且使mems芯片2与基板1上的开口11相对,能够通过开口11连通mems芯片2和基板1的另一侧空间(例如防护腔室31),以保证声压能够传递至mems芯片2上,从而mems芯片2能够实现声音信号的感测。其中,可以通过焊接、粘接或者其它工艺将mems芯片2设置于基板1上。
40.本实用新型实施例在基板1远离mems芯片2的一侧还设置防水件3,防水件3可以为防水材料件,例如橡胶、塑料等。本实用新型实施例通过在基板1远离mems芯片2的一侧设置防水件3,能够利用防水件3阻挡水渍、水气或者灰尘等异物的进入,避免这些异物通过开口11进入到mems芯片2内部并对mems芯片2造成影响,从而保证mems芯片2的正常工作,提高了该封装结构的可靠性,也便于该封装结构应用于潮湿、浸水等复杂环境。
41.本实用新型实施例的封装结构还包括透气件4,透气件4可以为透气材料件,比如透气硅胶。将透气件4夹设于防水件3与基板1之间,以能够利用透气件4便捷地连接防水件3与基板1,降低该封装结构的装配难度。
42.并且,本实用新型实施例通过设置防水件3、透气件4和基板1共同围成防护腔室31,透气件4用于连通该防护腔室31和外界,从而能够利用透气件4的透气特性实现泄气均压的效果,避免外界气压不平衡导致的封装结构发生破损、防水件3鼓包等异常,从而保证了封装结构的可靠性和稳定性,也便于该封装结构适用于不同复杂的环境。
43.另外,基板1上的开口11也能够连通防护腔室31和mems芯片2,以使外界声压能够依次通过防水件3、防护腔室31和开口11作用于mems芯片2上。具体地,防水件3能够在外界声压的作用下发生振动,这种振动能够作用于防护腔室31内并通过开口11传递至mems芯片2上,以使mems芯片2内的振膜能够相应发生振动,从而实现声音信号的感测。即,防水件3也能够响应并可靠地传递外界声压,降低传递过程中的声压损耗,进而保证mems芯片2良好的感测能力。
44.可选地,所述防水件3包括防水膜32和连接于所述防水膜32两侧的支撑部33,所述防水膜32在所述基板1上的投影覆盖所述开口11,所述支撑部33与所述基板1相连,所述防水膜32、所述支撑部33和所述基板1共同围成所述防护腔室31。
45.如图1所示,本实用新型实施例设置防水件3包括防水膜32和连接于防水膜32两侧的支撑部33,连接于防水膜32两侧的支撑部33均与基板1相连,以使得防水膜32、支撑部33和基板1能够共同围成防护腔室31,以能够利用防水件3阻挡水渍、水气或者灰尘等异物的进入,避免这些异物进入到mems芯片2内部并对mems芯片2造成影响,从而保证mems芯片2的正常工作,提高了该封装结构的可靠性,也便于该封装结构应用于潮湿、浸水等复杂环境。
46.并且,本实用新型实施例设置防水膜32在基板1上的投影覆盖开口11,能够保证防水膜32良好的防护效果,且保证外界声压能够通过防水膜32便捷可靠地传递至mems芯片2上,保证mems芯片2良好的感测能力。另外,在将该封装结构应用于电子设备中时,连接于防水膜32两侧的支撑部33的下端均能够抵接于电子设备的外壳,从而能够加强密封效果,保证该封装结构的可靠性。
47.可选地,所述防水膜32与所述开口11相对,所述防水膜32与所述基板1之间的距离范围为60微米至100微米。
48.如图1所示,本实用新型实施例设置防水膜32与开口11相对,使得能够在利用防水膜32较好地保护基板1内的mems芯片2和其它结构的同时,外界声压作用下防水膜32的振动也能够便捷地通过开口11传递至mems芯片2上,从而保证mems芯片2良好的感测能力。
49.并且,本实用新型实施例还设置防水膜32与基板1之间的距离范围为60微米至100微米,即防护腔室31的高度范围为60微米至100微米,以能够利用防水膜32和防护腔室31阻挡水渍、水气或者灰尘等异物的进入,避免这些异物进入到mems芯片2内部并对mems芯片2造成影响,从而保证mems芯片2的正常工作,提高了该封装结构的可靠性,也便于该封装结构应用于潮湿、浸水等复杂环境。
50.另外,本实用新型实施例通过控制防水膜32与基板1之间的距离,还能够确保防水膜32足够的振动空间,保证防水膜32在外界声压下振动并将振动通过防护腔室31和开口11传递至mems芯片2上,便于mems芯片2的感测。同时,还能够避免防水膜32与基板1之间的距离过大导致的封装结构的尺寸过大,便于该封装结构的小型化发展,提高了该封装结构的适用范围。
51.可选地,所述防水膜32的厚度范围为10微米至20微米。
52.具体地,本实用新型实施例设置防水膜32的厚度范围为10微米至20微米,使得能够在利用防水膜32阻挡水渍、水气或者灰尘等异物的进入,避免这些异物通过开口11进入到mems芯片2内部并对mems芯片2造成影响,从而保证mems芯片2的正常工作,提高了该封装结构的可靠性,也便于该封装结构应用于潮湿、浸水等复杂环境的同时,也避免防水膜32厚度过大导致的封装结构尺寸过大,降低生产装配难度,便于该封装结构的小型化发展,提高了该封装结构的适用范围。
53.另外,本实用新型实施例通过控制防水膜32的厚度范围为10微米至20微米,还能够保证防水膜32具有较好的顺性和灵敏度,以使防水膜32能够响应外界声压发生振动并将振动通过防护腔室31和开口11传递至mems芯片2上,降低了声压传递过程中的损耗,从而提高了mems芯片2的感测精度。
54.可选地,所述防水膜32为硅胶膜、橡胶膜和塑胶膜中的至少一种。
55.具体地,本实用新型实施例设置防水膜32为硅胶膜、橡胶膜和塑胶膜中的至少一种,比如防水膜32可以为硅胶膜、橡胶膜或者塑胶膜,防水膜32也可以为硅胶膜、橡胶膜和塑胶膜中任意两种的组合,防水膜32还可以为硅胶膜、橡胶膜和塑胶膜三种的组合,均能够利用硅胶、橡胶或者塑胶的防水特性阻挡水渍、水气或者灰尘等异物的进入,避免这些异物通过开口11进入到mems芯片2内部并对mems芯片2造成影响,从而保证mems芯片2的正常工作,提高了该封装结构的可靠性,也便于该封装结构应用于潮湿、浸水等复杂环境。
56.其中,根据实际设计需求,可以设计防水膜32为不透气的聚苯硫醚膜或者聚酰亚胺膜,以利用聚苯硫醚膜或者聚酰亚胺膜保证该封装结构的防水特性,从而提高该封装结构的适用范围。
57.可选地,所述防水膜32用于隔绝外界空气,所述开口11能够连通所述防护腔室31和所述mems芯片2,以使外界声压能够依次通过所述防水膜32、所述防护腔室31和所述开口11作用于所述mems芯片2上。
58.具体地,本实用新型实施例设置防水膜32用于隔绝外界空气,也即防水膜32为不透气膜,以能够降低防水膜32的振动阻力,提高防水膜32的振动灵敏度,从而也能够提高mems芯片2的感测精度。
59.开口11能够连通防护腔室31和mems芯片2,使得外界声压能够依次通过防水膜32、防护腔室31和开口11作用于mems芯片2上。防水膜32能够在外界声压的作用下发生振动,这种振动能够作用于防护腔室31内并通过开口11传递至mems芯片2上,以使mems芯片2内的振膜能够相应发生振动,从而实现声音信号的感测。
60.可选地,所述透气件4为透气材料件,所述透气材料件的孔隙率范围为30%至70%。
61.具体地,本实用新型实施例设置透气件4为透气材料件,比如透气件4可以为透气硅胶,以能够利用透气硅胶内的微孔连通防护腔室31和外界,从而实现泄气均压的效果,同时利用透气硅胶的粘性也能够将防水件3和基板1粘贴起来,操作简单。
62.其中,设置透气材料件的孔隙率范围为30%至70%,能够保证透气材料件内具备恰当数量的微孔,以保证透气材料件良好的透气性能,从而能够实现良好的泄气均压效果。同时,通过控制透气材料件的孔隙率,也避免透气材料件内微孔数量过多影响透气材料件的结构稳定性,保证防水件3通过透气材料件与基板1形成可靠连接。
63.可选地,所述透气件4的截面呈圆环状,所述透气件4的外径等于所述防水件3的长度。
64.具体地,本实用新型实施例设置透气件4的截面呈圆环状,即透气件4为透气环,以能够在通过透气环便捷连接防水件3和基板1的同时,利用透气环的透气特性来实现泄气均压的功能,避免外界气压不平衡导致的封装结构发生破损、防水件3鼓包等异常,从而保证了封装结构的可靠性和稳定性,也便于该封装结构适用于不同复杂的环境。
65.并且,本实用新型实施例设置透气件4的外径可以等于防水件3的长度,能够保证防水件3和基板1之间足够的粘接面积,进而保证防水件3和基板1之间连接的可靠性,同时避免透气件4的外径过大导致的封装结构尺寸过大,降低生产装配难度,便于该封装结构的小型化发展,提高了该封装结构的适用范围。
66.在一个实施例中,还可以设置透气环的内径等于防护腔室31的长度l,也能够在保证防水件3和基板1之间足够的粘接面积,进而保证防水件3和基板1之间连接的可靠性的同时,避免透气环的内径过小影响防护腔室31的体积而影响防水件3的振动空间,也便于mems芯片2的感测。
67.可选地,所述透气件4的厚度范围为10微米至20微米。
68.具体地,本实用新型实施例设置透气件4的厚度范围可以为10微米至20微米,能够利用透气件4实现防水件3和基板1之间的便捷可靠连接,同时也避免透气件4过厚导致的封装结构尺寸过大,避免透气件4过厚影响防水件3的振动灵敏度,保证该封装结构的可靠性,也便于该封装结构的小型化发展,提高了该封装结构的适用范围。
69.可选地,所述封装结构还包括asic芯片5,所述asic芯片5设置于所述基板1靠近所述mems芯片2的一侧,所述asic芯片5与所述mems芯片2之间电连接。
70.如图1所示,本实用新型实施例设置封装结构还包括asic芯片5,asic芯片5设置于基板1靠近mems芯片2的一侧,asic芯片5与mems芯片2之间电连接,比如asic芯片5与mems芯
片2两者之间可以通过金线连接,以能够实现声音信号到电信号的转换,同时防水件3也能够保护asic芯片5和mems芯片2,从而提高该封装结构的可靠性。
71.可选地,所述封装结构还包括外壳6,所述外壳6设置于所述基板1靠近所述mems芯片2的一侧,且所述外壳6覆盖所述asic芯片5和所述mems芯片2。
72.如图1所示,本实用新型实施例设置封装结构还包括外壳6,外壳6设置于基板1靠近mems芯片2的一侧,且外壳6覆盖asic芯片5和mems芯片2,以能够利用外壳6对基板上的asic芯片5、mems芯片2和其它结构形成良好的保护,提高该封装结构的可靠性。
73.可选地,所述封装结构为mems麦克风或者mems扬声器。
74.具体地,本实用新型实施例设置上述封装结构可以为mems声学传感器,例如可以为mems麦克风,以能够实现声音信号的检测;也可以为mems扬声器,以能够实现声音信号的输出,均能够使得相应的mems声学传感器具备上述封装结构所具有的技术效果。
75.根据本实用新型的另一个方面,提供了一种电子设备。该电子设备包括上述任意一项所述的封装结构,该电子设备应当具有上述封装结构的技术效果。
76.上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同,各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾,均可以组合形成更优的实施例,考虑到行文简洁,在此则不再赘述。
77.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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