传感器封装结构及其封装方法、以及电子设备与流程

本发明涉及半导体器件
技术领域：
，特别涉及一种传感器封装结构及其封装方法、以及电子设备。
背景技术：
：随着半导体器件的尺寸越来越小，其封装结构内的芯片间距也越来越小，同时由于对外部腐蚀等的屏蔽要求越来越高，故要求在集成电路芯片的表面包覆一层防护层。目前通常是采用点胶的方式来实现包覆芯片，但是由于芯片间距较小，在进行点胶操作时，容易对旁边的芯片造成污染。上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。技术实现要素：本发明的主要目的是提供一种传感器封装结构及其封装方法、以及电子设备，旨在解决点胶过程中因芯片间距较小而易造成污染旁边芯片的问题。为实现上述目的，本发明提出的传感器封装结构，包括：基板；罩盖，所述罩盖罩设于所述基板的表面，并围合形成容置腔；传感器芯片，所述传感器芯片设于所述容置腔内；集成电路芯片，所述集成电路芯片设于所述容置腔内，并电性连接于所述基板和所述传感器芯片；以及胶膜层，所述胶膜层包覆于所述集成电路芯片背向所述基板的表面。可选地，所述胶膜层包覆所述集成电路芯片背向所述基板的表面和四周侧表面。可选地，所述胶膜层的材质为硅胶。可选地，所述胶膜层的厚度不低于10μm。可选地，所述基板朝向所述容置腔的表面设置有焊盘，所述传感器芯片和所述集成电路芯片均设于所述基板的表面，所述传感器芯片背向所述基板的表面设置有焊接点，所述集成电路芯片背向所述基板的表面设置有第一引脚和第二引脚，所述胶膜层开设有显露所述第一引脚的第一通孔和显露所述第二引脚的第二通孔；所述封装结构还包括第一连接导线和第二连接导线，所述第一连接导线的一端穿过所述第一通孔并连接于所述第一引脚，另一端连接于所述焊盘，所述第二连接导线的一端穿过所述第二通孔并连接于所述第二引脚，另一端连接所述焊接点。可选地，所述传感器芯片为麦克风传感器芯片，所述基板或所述罩盖对应于所述麦克风传感器芯片开设有声孔，所述声孔连通所述容置腔。本发明还提出了一种传感器封装方法，所述封装方法包括以下步骤：提供基板、罩盖、传感器芯片、集成电路芯片以及胶膜片；将所述传感器芯片和所述集成电路芯片贴装在所述基板的表面；将胶膜片贴覆在所述集成电路芯片背向所述基板的表面；加热所述胶膜片，使其熔化，之后固化，得到包覆所述集成电路芯片背向所述基板的表面的胶膜层；将罩盖封装在所述基板的表面，以围合形成具有容置腔的封装结构，所述传感器芯片、所述集成电路芯片以及所述胶膜层均位于所述容置腔内。可选地，将胶膜片贴覆在所述集成电路芯片背向所述基板的表面的步骤之前，还包括：在所述集成电路芯片背向所述基板的表面设置一胶点。可选地，所述基板的表面设置有焊盘，所述传感器芯片的表面设置有焊接点，所述集成电路芯片的表面设置有第一引脚和第二引脚，所述胶膜片开设有第一通孔和第二通孔；将所述传感器芯片和所述集成电路芯片贴装在所述基板的表面的步骤中，包括：将所述传感器芯片的焊接点背对所述基板设有所述焊盘的表面，并将所述传感器芯片贴装在所述基板设有所述焊盘的表面；将所述集成电路芯片的第一引脚和第二引脚背对所述基板设有所述焊盘的表面，并将所述集成电路芯片贴装在所述基板设有所述焊盘的表面；将胶膜片贴覆在所述集成电路芯片背向所述基板的表面的步骤中，包括：将所述胶膜片的所述第一通孔对准所述第一引脚，所述第二通孔对准所述第二引脚，并将胶膜片贴覆在所述集成电路芯片背向所述基板的表面；加热所述胶膜片，使其熔化，之后固化，得到包覆所述集成电路芯片背向所述基板的表面的胶膜层的步骤之前，还包括：提供第一连接导线和第二连接导线；将所述第一连接导线的一端穿过所述第一通孔并电性连接于所述第一引脚，将所述第一连接导线的另一端电性连接于所述焊盘；将所述第二连接导线的一端穿过所述第二通孔并电性连接于所述第二引脚，将所述第二连接导线的另一端电性连接于所述焊接点。可选地，加热所述胶膜片，使其熔化，之后固化，得到包覆所述集成电路芯片背向所述基板的表面的胶膜层的步骤中，加热所述胶膜片的温度范围为80℃至300℃。本发明还提出了一种电子设备，所述电子设备包括上述的传感器封装结构，所述封装结构包括：基板；罩盖，所述罩盖罩设于所述基板的表面，并围合形成容置腔；传感器芯片，所述传感器芯片设于所述容置腔内；集成电路芯片，所述集成电路芯片设于所述容置腔内，并电性连接于所述基板和所述传感器芯片；以及胶膜层，所述胶膜层包覆于所述集成电路芯片背向所述基板的表面。本发明的技术方案，通过将罩盖罩设基板围合形成容置腔，并在容置腔内设置传感器芯片和与传感器芯片电性连接的集成电路芯片，同时采用胶膜层包覆集成电路芯片背向基板的表面来实现屏蔽防护的效果，这里替代了现有的采用点胶方式对集成电路芯片进行包覆，可以有效地避免点胶过程中因芯片间距较小而易造成污染旁边芯片的问题，从而提高了封装结构的可靠性和良品率。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本发明封装结构一实施例的剖视结构示意图；图2为封装结构另一视角的剖视结构示意图；图3为本发明封装结构的制作方法一实施例的步骤流程示意图；图4为本发明封装结构的制作方法另一实施例的步骤流程示意图；图5为图3中步骤s20之后的结构示意图；图6为图3中步骤s21之后的结构示意图；图7为图4中步骤s30a之后的结构示意图；图8为图4中步骤s33之后的结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称100封装结构41第一引脚100a容置腔42第二引脚10基板43胶点11焊盘50胶膜层12声孔50a胶膜片20罩盖51第一通孔30传感器芯片52第二通孔31焊接点60第一连接导线40集成电路芯片70第二连接导线本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。本发明提出一种封装结构100。请参阅图1和图2，在本发明的一实施例中，传感器封装结构100包括：基板10；罩盖20，罩盖20罩设于基板10的表面，并围合形成容置腔100a；传感器芯片30，传感器芯片30设于容置腔100a内；集成电路芯片40，集成电路芯片40设于容置腔100a内，并电性连接于基板10和传感器芯片30；以及胶膜层50，胶膜层50包覆于集成电路芯片40背向基板10的表面。这里基板10为印制电路板，可以为硅基板10、环氧树脂基板10等，其一表面形成有用于电连接的电路，并设置有与上述电路连接的信号引出焊盘11，另一表面对应焊盘11开设有显露口，以显露焊盘11，用于外接电子元件。罩盖20通常采用胶粘接在基板10设有焊盘11的表面，二者组装后共同围合形成了容置腔100a，焊盘11位于该容置腔100a内。传感器芯片30设于该容置腔100a内，传感器芯片30可以为环境传感器芯片30，比如气压传感器芯片30、湿度传感器芯片30、温度传感器芯片30等，也可以为声学传感器芯片30，比如麦克风传感器芯片30，在此不作限制，均在本发明的保护范围内。集成电路芯片40也设于该容置腔100a内，集成电路芯片40电性连接于基板10的焊盘11和传感器芯片30，其电性连接方式可以是通过打线操作进行连线，也可以通过在基板10内设置金属走线来实现。胶膜层50包覆与集成电路芯片40背向基板10的表面，这样可以有效地对集成电路芯片40进行屏蔽防护，并且，这里直接采用胶膜层50进行防护，而不需要进行点胶操作，有效地避免了点胶过程中因芯片间距较小而易造成污染旁边芯片的问题，从而提高了封装结构100的可靠性和良品率。需要说明的是，这里胶膜层50的材质一般是塑料材质，比如硅胶、热固性环氧塑料、热固性酚醛塑料等，胶膜层50通常是通过加热胶膜片50a，使其熔化后固化形成的。因此，可以理解的，本发明的技术方案，通过将罩盖20罩设基板10围合形成容置腔100a，并在容置腔100a内设置传感器芯片30和与传感器芯片30电性连接的集成电路芯片40，同时采用胶膜层50包覆集成电路芯片40背向基板10的表面以实现屏蔽防护的效果，这里替代了现有的采用点胶方式对集成电路芯片40进行包覆，可以有效地避免点胶过程中因芯片间距较小而易造成污染旁边芯片的问题，从而提高了封装结构100的可靠性和良品率。进一步地，胶膜层50包覆集成电路芯片40背向基板10的表面和四周侧表面。这里胶膜层50除了包覆集成电路芯片40背向基板10的表面，还包覆其四周侧表面，可以使得其屏蔽防护效果更好。当然地，这里胶膜层50的尺寸也可以更大，其四周边缘包覆于基板10的表面，这样既可以起到有效的屏蔽防护效果，还能增强集成电路芯片40的稳固性。可选地，胶膜层50的材质为硅胶。这里胶膜层50的材质选用硅胶，材料成本较低，且容易操作得到，即硅胶膜层50是通过加热硅胶片，使其熔化后固化形成的，操作简单有效。可选地，胶膜层50的厚度不低于10μm。为了保证胶膜层50对集成电路芯片40起到屏蔽防护的效果，胶膜层50的厚度不低于10μm，其厚度可以根据用户实际需求来设置。请再次参阅图2，在本发明的一实施例中，基板10朝向容置腔100a的表面设置有焊盘11，传感器芯片30和集成电路芯片40均设于基板10的表面，传感器芯片30背向基板10的表面设置有焊接点31，集成电路芯片40背向基板10的表面设置有第一引脚41和第二引脚42，胶膜层50开设有显露第一引脚41的第一通孔和显露第二引脚42的第二通孔52；封装结构100还包括第一连接导线60和第一连接导线70，第一连接导线60的一端穿过第一通孔并连接于第一引脚41，另一端连接于焊盘11，第一连接导线70的一端穿过第二通孔52并连接于第二引脚42，另一端连接焊接点31。这里传感器芯片30和集成电路芯片40均采用胶粘的方式贴装在基板10设有焊盘11的表面。胶膜层50的第一通孔51和第二通孔52的形状均大致呈方形，并分别显露出第一引脚41和第二引脚42，当然地，这里第一通孔51和第二通孔52的形状也可以为圆形或其他合理且有效的形状，均在本发明的保护范围内。这里第一连接导线60和第一连接导线70一般为金线，通过第一连接导线60和第一连接导线70来实现集成电路芯片40、传感器芯片30及基板10之间的电性连接，可以理解的，连线操作是在贴装胶膜层50后进行的，相较于现有的连线操作是在点胶操作之前进行的，本发明的技术方案可以有效地避免点胶过程中可能对连线造成损伤的问题，保证了封装结构100的使用可靠性。需要说明的是，这里第一引脚41、焊盘11及第一连接导线60的数量可以为多个，第一引脚41和焊盘11一一对应且通过一第一连接导线60电性连通。同样的，第二引脚42、焊接点31及第一连接导线70的数量也可以为多个，第二引脚42和焊接点31一一对应且通过一第一连接导线70电性连通。在本发明的一实施例中，传感器芯片30为麦克风传感器芯片30，基板10或罩盖20对应于麦克风传感器芯片30开设有声孔12，声孔12连通容置腔100a。请再次参阅图1，传感器芯片30为麦克风传感器芯片30，基板10对应麦克风传感器芯片30开设有声孔12，声孔12连通于容置腔100a，用于感知和检测外界的声源。当然地，这里声孔12也可以开设于罩盖20，也能实现感知和检测外界的声源。请参阅图3、图5至图8，本发明还提出一种封装结构100的制作方法，封装结构100的制作方法包括以下步骤：步骤s10，提供基板10、罩盖20、传感器芯片30、集成电路芯片40以及胶膜片50a；步骤s20，将所述传感器芯片30和所述集成电路芯片40贴装在所述基板10的表面；步骤s30，将所述胶膜片50a贴覆在所述集成电路芯片40背向所述基板10的表面；步骤s40，加热所述胶膜片50a，使其熔化，之后固化，得到包覆所述集成电路芯片40背向所述基板10的表面的胶膜层50；步骤s50，将罩盖20封装在所述基板10的表面，以围合形成具有容置腔100a的封装结构100，所述传感器芯片30、所述集成电路芯片40以及所述胶膜层50均位于所述容置腔100a内。具体地，首先采用胶粘的方式将传感器芯片30和集成电路芯片40贴片在基板10的表面，即在传感器芯片的表面和集成电路芯片40的表面贴导电双面胶，通过导电双面胶贴装在基板10的表面。然后，将胶膜片50a贴覆在集成电路芯片40背向基板10的表面，胶膜片50a的尺寸略小于集成电路芯片40的尺寸。之后对胶膜片50a进行加热，使得胶膜片50a熔化呈流动的液态，包覆于集成电路芯片40的表面，之后固化便得到包覆集成电路芯片40表面的胶膜层50。最后将罩盖20通过胶粘的方式封装在基板10的表面，便围合形成了具有容置腔100a的封装结构100，传感器芯片30、集成电路芯片40以及胶膜层50均位于容置腔100a内。可以理解的，这里直接采用加热胶膜片50a形成胶膜层50来包覆集成电路芯片40，而不是采用点胶的操作来实现包覆集成电路芯片40，有效地避免了点胶过程中因芯片间距较小而易造成污染旁边芯片的问题，从而提高了封装结构100的可靠性和良品率。需要说明的是，这里胶膜片50a的尺寸可以略小于集成电路芯片40的尺寸，在加热熔化固化后形成的胶膜层50正好能够完全包覆集成电路芯片40背向基板10的表面，以有效起到屏蔽防护的作用。当然地，胶膜片50a的尺寸也可以略大于集成电路芯片40的尺寸，在加热熔化固化后形成的胶膜层50能够完全包覆集成电路芯片40背向基板10的表面和四周表面，以使得其屏蔽防护效果较好。进一步地，加热熔化固化后形成的胶膜层50能够完全包覆集成电路芯片40背向基板10的表面、四周表面及基板10的表面，这样既可以起到有效的屏蔽防护效果，还能增强集成电路芯片40的稳固性。进一步地，步骤s30之前，还包括：步骤s21，在所述集成电路芯片40背向所述基板10的表面设置一胶点43。这里在贴覆胶膜片50a之前，在集成电路芯片40背向基板10的表面点一胶点43，以对胶膜片50a起到预固定的作用，这样有利于后续的加热操作。在本发明的一实施例中，基板10的表面设置有焊盘11，传感器芯片30的表面设置有焊接点31，集成电路芯片40的表面设置有第一引脚41和第二引脚42，胶膜片50a开设有第一通孔和第二通孔52；请参阅图4、图5至图8，步骤s20中，包括：步骤s20a，将所述传感器芯片30的焊接点31背对所述基板10设有所述焊盘11的表面，并将所述传感器芯片30贴装在所述基板10设有所述焊盘11的表面；步骤s20b，将所述集成电路芯片40的第一引脚41和第二引脚42背对所述基板10设有所述焊盘11的表面，并将所述集成电路芯片40贴装在所述基板10设有所述焊盘11的表面。相应地，步骤s30中，包括：步骤s30a，将所述胶膜片50a的所述第一通孔对准所述第一引脚41，所述第二通孔52对准所述第二引脚42，并将胶膜片50a贴覆在所述集成电路芯片40背向所述基板10的表面。相应地，步骤s40之前，包括：步骤s31，提供第一连接导线60和第一连接导线70；步骤s32，将所述第一连接导线60的一端穿过所述第一通孔并电性连接于所述第一引脚41，将所述第一连接导线60的另一端电性连接于所述焊盘11；步骤s33，将所述第一连接导线70的一端穿过所述第二通孔52并电性连接于所述第二引脚42，将所述第一连接导线70的另一端电性连接于所述焊接点31。具体地，胶膜片50a预先开设有第一通孔和第二通孔52，在贴装胶膜片50a时，将第一通孔对准集成电路芯片40的第一引脚41，第二通孔52对准集成电路芯片40的第二引脚42，这样贴装胶膜片50a后，第一引脚41由第一通孔显露，第二引脚42由第二通孔52显露，之后可以通过打线操作采用第一连接导线60连接第一引脚41和焊盘11，采用第一连接导线70连接第二引脚42和传感器芯片30的焊接点31，以实现集成电路芯片40与传感器芯片30和基板10的电性连通。可以理解的，本发明是通过采用第一连接导线60和第一连接导线70对应穿过胶膜片50a的第一通孔和第二通孔52来实现集成电路芯片40、传感器芯片30及基板10之间的电性连接，其连线操作是在贴装胶膜层50后进行的，相较于现有的连线操作是在点胶操作之前进行的，可以有效地避免点胶过程中可能对连线造成损伤的问题，保证了封装结构100的使用可靠性。并且，在贴覆胶膜片50a之前，在集成电路芯片40背向基板10的表面点一胶点43，以对胶膜片50a起到预固定的作用，这样也有利于后续的连线操作。需要说明的是，这里第一引脚41、焊盘11及第一连接导线60的数量可以为多个，第一引脚41和焊盘11一一对应且通过一第一连接导线60电性连通。同样的，第二引脚42、焊接点31及第一连接导线70的数量也可以为多个，第二引脚42和焊接点31一一对应且通过一第一连接导线70电性连通。可选地，在步骤s40中，加热所述胶膜片50a的温度范围为80℃至300℃。这里加热胶膜片50a的温度范围为80℃至300℃，在该温度范围内，随着加热温度的升高，胶膜片50a先是熔化为流动的液体，包覆在集成电路芯片40的表面，之后固化得到胶膜层50。本发明还提出一种电子设备，所述电子设备包括如前所述的封装结构100，该封装结构100的具体结构参照前述实施例。由于电子设备采用了前述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有前述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。需要说明的是，电子设备可以为手机、手表、耳机、手环等，封装结构100一般是安装于电子设备的壳体内，以使得电子设备实现更多的功能。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12