器件封装模块及封装方法及具有该模块的电子装置与流程

技术特征：

1.一种器件封装模块，包括：

器件单元，具有器件基底以及设置在器件基底的第一表面的器件；

封装基板，封装基板的第一表面与所述器件基底的第一表面对置且封装基板与器件基底之间形成空腔，所述器件位于所述空腔内；

封装结构，围绕所述空腔设置以密封所述空腔，

其中：

所述封装结构包括：

第一金属层，所述第一金属层覆盖器件基底的至少一部分；

第二金属层，所述第二金属层设置在封装基板的上表面；

绝缘层，所述绝缘层围绕所述空腔设置，且绝缘层设置有在器件单元的厚度方向上贯穿绝缘层的通道，所述第一金属层的至少一部分处于通道上方，所述绝缘层在水平方向上与所述器件间隔开；和

密封金属层，所述密封金属层填充所述通道且电连接第一金属层与第二金属层，所述密封金属层具有高出所述通道而与第一金属层电连接的部分。

2.根据权利要求1所述的模块，其中：

所述第一金属层包括覆盖器件基底的至少一部分侧面的第一部分以及覆盖器件基底的第一表面的第二部分，第一部分与第二部分彼此相接。

3.根据权利要求2所述的模块，其中：

第二部分为水平部分且第一部分与第二部分彼此垂直。

4.根据权利要求2所述的模块，其中：

第二部分包括倾斜部分或者台阶部分。

5.根据权利要求1所述的模块，还包括：

阻挡层，所述阻挡层设置在封装基板与器件基底之间，且在水平方向上设置在所述绝缘层的内侧。

6.根据权利要求5所述的模块，其中：

所述阻挡层连接到封装基板而与器件基底间隔开；或者

所述阻挡层连接到器件基底而与封装基板间隔开；或者

所述阻挡层同时连接到器件基底与封装基板。

7.根据权利要求1所述的模块，还包括：

密封层，所述密封层与所述绝缘层面相接且至少覆盖所述密封金属层的露出通道的部分。

8.根据权利要求7所述的模块，其中：

所述密封层从外侧包覆整个所述器件基底。

9.根据权利要求1所述的模块，其中：

所述空腔具有第一高度，所述绝缘层具有第二高度，所述第一部分的上端与所述封装基板之间具有第三高度，所述第二高度在第一高度与第三高度之间。

10.根据权利要求9所述的模块，其中：

所述第三高度与第二高度的差值在1μm-500μm的范围内。

11.根据权利要求1所述的器件封装模块，还包括：

密封增强层，包覆所述绝缘层的上表面、所述金属密封层处于密封层的上方的外表面、所述基底的上表面和部分侧表面；

密封层，所述密封层覆盖所述密封增强层的外表面。

12.根据权利要求1所述的模块，其中：

所述绝缘层的位于所述通道内侧的部分形成阻挡层。

13.根据权利要求1所述的器件封装模块，其中：

所述器件包括声学器件。

14.根据权利要求1所述的器件封装模块，其中：

所述密封金属层的高出所述通道而与第一金属层电连接的部分具有相对于第一金属层外凸的形状。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的模块，其中：

所述通道在水平方向上处于第一金属层的外侧。

16.根据权利要求1-14中任一项所述的模块，其中：

所述第一金属层包括在水平方向上处于所述通道的内侧壁与外侧壁之间且高出通道的部分。

17.根据权利要求16所述的模块，其中：

所述通道的直径在0.5μm-200μm的范围内。

18.一种器件单元封装方法，包括步骤：

提供器件单元，所述器件单元具有器件基底以及设置在器件基底的第一表面的器件，所述器件单元设置有覆盖器件基底的至少一部分的电镀种子层；

提供封装基板，所述封装基板设置有电镀电极，所述封装基板的第一表面与所述器件基底的第一表面对置且在其间形成适于容纳所述器件的空腔；

形成电镀引导通道，所述电镀种子层位于电镀引导通道的上端，所述电镀电极处于电镀引导通道的下端；

基于电镀工艺，形成通过电镀引导通道的密封金属层，所述密封金属层连接所述电镀种子层和所述电镀电极，所述密封金属层具有高出所述通道而与第一金属层电连接的部分。

19.根据权利要求18所述的方法，其中：

形成电镀引导通道的步骤包括步骤：在封装基板上形成绝缘层，以及在绝缘层中形成沿器件基底的厚度方向贯穿绝缘层的电镀引导通道。

20.根据权利要求19所述的方法，其中：

在形成电镀引导通道的步骤之前还包括阻挡层形成步骤：形成位于封装基板与器件基底之间的阻挡层；

形成绝缘层的步骤中，所述绝缘层的绝缘材料的至少一部分被所述阻挡层所阻挡而在水平方向上处于阻挡层的外侧。

21.根据权利要求19或20所述的方法，其中：

在所述封装基板的第一表面与所述器件基底的第一表面对置连接之后，形成所述电镀引导通道，所述电镀引导通道在水平方向上处于电镀种子层的外侧；或者

在所述封装基板的第一表面与所述器件基底的第一表面对置连接之前，在所述封装基板上形成所述电镀引导通道，所述电镀引导通道在水平方向上处于电镀种子层的外侧或者所述电镀种子层包括在水平方向上处于电镀引导通道的内侧壁与外侧壁之间且高出电镀引导通道的部分。

22.一种mems器件封装模块，包括：

第一板状体；

第二板状体，第一板状体与第二板状体彼此对置而在两者之间形成空腔，第一板状体和/或第二板状体设置有mems器件，所述mems器件位于所述空腔内；

封装结构，围绕所述空腔设置以密封所述空腔，

其中：

所述封装结构包括：

第一金属层，设置于第一板状体；

第二金属层，设置于第二板状体；

绝缘层，所述绝缘层围绕所述空腔设置，且绝缘层设置有在器件单元的厚度方向上贯穿绝缘层的通道，所述第一金属层的至少一部分处于通道上方；和

密封金属层，所述密封金属层填充所述通道且电连接第一金属层与第二金属层，所述密封金属层具有高出所述通道而与第一金属层电连接的部分。

23.根据权利要求22所述的器件封装模块，其中：

所述密封金属层的高出所述通道而与第一金属层电连接的部分具有相对于第一金属层外凸的形状。

24.一种电子装置，包括根据权利要求1-17中任一项所述的器件封装模块或者根据权利要求18-21中任一项所述的器件单元封装方法制造的器件封装模块，或者根据权利要求22或23所述的mems器件封装模块。

技术总结
本发明公开了器件封装模块及封装方法，该模块包括：器件单元，具有器件基底及设置在器件基底的第一表面的器件；封装基板，其第一表面与器件基底的第一表面对置且封装基板与器件基底之间形成空腔；封装结构，围绕空腔设置以密封空腔。封装结构包括：第一金属层，第一金属层覆盖器件基底的至少一部分；第二金属层，第二金属层设置在封装基板的上表面；绝缘层，绝缘层围绕空腔设置，且绝缘层设置有在器件单元的厚度方向上贯穿绝缘层的通道，第一金属层的至少一部分处于通道上方，绝缘层在水平方向上与器件间隔开；密封金属层，密封金属层填充通道且电连接第一与第二金属层，所述密封金属层具有高出所述通道而与第一金属层电连接的部分。本发明还公开了一种具有该模块的电子装置。

技术研发人员：庞慰;张全德;张孟伦
受保护的技术使用者：诺思(天津)微系统有限责任公司
技术研发日：2020.07.17
技术公布日：2020.11.13