一种逻辑芯片预先封装的传感器封装结构的制作方法

1.本实用新型涉及半导体芯片封装技术领域，尤其涉及一种逻辑芯片预先封装的传感器封装结构。


背景技术：

2.这里的陈述仅提供与本实用新型相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
3.半导体封装是指将通过测试的晶圆按照产品型号及功能需求加工得到独立芯片的过程。封装过程为：来自晶圆前道工艺的晶圆通过划片工艺后被切割为小的晶片，然后将切割好的晶片用胶水贴装到相应的基板架的小岛上，再利用超细的金属导线或者导电性树脂将晶片的接合焊盘连接到基板的相应引脚,并构成所要求的电路；然后再对独立的晶片用塑料外壳加以封装保护，塑封之后还要进行一系列操作，封装完成后进行成品测试，最后入库出货。
4.现有技术中大多数芯片的封装为一个框架封一个芯片，有效的起安放、固定、密封、保护芯片和增强导热性能的作用，但对于传感器来说必须采集外界的各种环境信息，完全密封的结构会对其接受外部信息产生或多或少的影响。同时一款产品想要完全发挥其功能作用必须安装多个芯片，对于产品的大小也会产生相应的影响。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种逻辑芯片预先封装的传感器封装结构，解决现有的封装结构存在产品空间大以及无法使传感器芯片完美发挥功能的问题，不但可以减少空间而且能够完美发挥传感器芯片的功能作用。
6.为了上述实现目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：
7.本实用新型提供了一种逻辑芯片预先封装的传感器封装结构，包括：基板，所述基板一侧具有封装区域，所述封装区域分为第一区域和第二区域，所述第一区域内封装有第一芯片，所述第二区域设有开口槽，所述开口槽仅在远离基板一侧设有开口，所述开口槽用于封装第二芯片，所述第一区域和所述第二区域水平并列设置或者竖直重叠设置。
8.进一步的，所述第一芯片为逻辑芯片，所述第二芯片为传感器芯片。
9.进一步的，所述第一区域和所述第二区域竖直重叠设置时，所述第二区域设置在所述第一区域上方。
10.进一步的，所述第二区域内的第二芯片与所述第一区域内的第一芯片电性连接。
11.进一步的，所述第二芯片的引脚与所述第一芯片的引脚或焊盘电镀区域电性连接。
12.进一步的，还包括盖板，所述盖板设置在所述开口槽的开口处，用于封闭所述开口槽。
13.进一步的，所述盖板为透明盖板。
14.进一步的，所述盖板为金属盖板。
15.进一步的，所述封装区域采用聚酰亚胺、硅胶以及环氧树脂中的一种进行封装。
16.进一步的，所述开口槽具有多个，用于封装不同功能的第二芯片。
17.本实用新型的实施例的有益效果如下：
18.1、本实用新型通过第一区域将怕潮、怕湿的逻辑芯片使用塑封材料预先封装，在第二区域预留封装传感器芯片的开口槽形成逻辑芯片预先封装的传感器封装结构，解决现有的封装结构存在产品空间大以及无法使传感器芯片完美发挥功能的问题，不但可以减少空间而且能够完美发挥传感器芯片的功能作用。
19.2、本实用新型的封装结构预先封装了逻辑芯片，并且具有可以兼容不同传感器芯片的开口槽。该封装结构更像是一种“标准件”，不同开口槽兼容不同的传感器芯片，更像是一种工具用于后期封装各种不同的传感器芯片。
20.3、本实用新型中仅顶部开口的开口槽结构不影响使用功能而且塑封更加方便,能够更好的保护线路，防止外部因素对信号线产生破坏。
21.4、本实用新型重叠设置的塑封结构进一步的缩小了塑封区域，减少了封装尺寸，而且二次上片缩短了机器调试时间，加快了塑封速度，缩短了焊线距离，减少了塑封冲线风险，增加了可靠性。
附图说明
22.构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
23.图1是本实用新型实施例一的封装结构示意图；
24.图2是本实用新型实施例一的封装传感器芯片后的示意图；
25.图3是本实用新型实施例二的封装结构示意图；
26.图4是本实用新型实施例二的封装传感器芯片后的示意图；
27.图5是本实用新型实施例二图4的半剖图；
28.图中：1-基板，2-第二区域，3-第一区域，4-第一芯片，5-开口槽，6-第二芯片，7-盖板。
29.为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。
具体实施方式
30.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
31.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本实用新型另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；
32.为了方便叙述，本实用新型中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本实用新型和
简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
33.术语解释部分:本实用新型中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解术语在本实用新型的具体含义。
34.正如背景技术所介绍的，现有技术中大多数芯片的封装为一个框架封一个芯片，有效的起安放、固定、密封、保护芯片和增强导热性能的作用，但对于传感器来说，完全密封的结构会对其接受外部信息产生或多或少的影响。同时一款产品想要完全发挥其功能作用必须安装多个芯片，对于产品的大小也会产生相应的影响，为了解决如上的技术问题，本实用新型提出了一种逻辑芯片预先封装的传感器封装结构。
35.如图1-图5所示，一种逻辑芯片预先封装的传感器封装结构，其特征在于，包括：基板1，所述基板1一侧具有封装区域，所述封装区域分为第一区域2和第二区域3，所述第一区域2内封装有第一芯片4，所述第二区域设有开口槽5，所述开口槽5仅在远离基板1一侧设有开口，所述开口槽5用于封装第二芯片6，所述第一区域2和所述第二区域3水平并列设置或者竖直重叠设置。
36.具体的，所述第一芯片4为逻辑芯片，所述第二芯片6为传感器芯片。
37.本实用新型通过第一区域将怕潮、怕湿的逻辑芯片使用塑封材料预先封装，在第二区域预留封装传感器芯片的开口槽形成逻辑芯片预先封装的传感器封装结构，解决现有的封装结构存在产品空间大以及无法使传感器芯片完美发挥功能的问题，不但可以减少空间而且能够完美发挥传感器芯片的功能作用。
38.本实用新型的封装结构预先封装了逻辑芯片，并且具有可以兼容不同传感器芯片的开口槽。该封装结构更像是一种“标准件”，不同开口槽兼容不同的传感器芯片，更像是一种工具用于后期封装各种不同的传感器芯片，而非简单的封装两个芯片。
39.实施例一
40.本实用新型的一种典型的实施方式中，如图1-图2所示，开口槽与传感器芯片水平并列设置，开口槽仅顶部开口，而非纵向的通槽。相比之下本技术中仅顶部开口的塑封结构不影响使用功能而且塑封更加方便,能够更好的保护线路，防止外部因素对信号线产生破坏。
41.所述开口槽的形状有多种，用于对应不同类型的第二芯片；所述开口槽水平截面的形状可以为圆形、矩形或正多边形等形状，开口槽竖直截面的形状可以为矩形、梯形等形状。
42.第一芯片与基板电性连接，通过金属线或金属触点将第一芯片与基板互联，所述金属线或金属触点包括金属柱、焊料球、及金属柱与焊料凸点所组成的叠层中的一种。所述金属柱包括铜柱、银柱、金柱、铝柱及钨柱中的一种。
43.所述基板具有导电、绝缘和支撑三个方面的功能，决定了印制板的性能、质量、制造中的加工性、制造成本、制造水平等。
44.具体的，所述第二芯片可以为光学传感器芯片、声学传感器芯片、差压传感器芯片
或胎压传感器芯片中的一种。
45.所述还包括盖板7，所述盖板7设置在所述开口槽5的开口处，用于封闭所述开口槽5。所述盖板有多种，不同的盖板具有不同的形状，用于配合不同形状的开口槽。
46.具体的，当第二芯片为光学传感器芯片时，所述盖板为透明盖板；当第二芯片为声学传感器芯片时，所述盖板为金属盖板。
47.所述封装区域采用聚酰亚胺、硅胶以及环氧树脂中的一种进行封装。
48.所述开口槽5具有多个，用于封装不同功能的第二芯片。具体的，封装结构上可以有2个不同的传感器芯片，一个封装结构可以同时实现不同的功能。
49.实施例二
50.如图3-图5所示，本实施例与实施例一的区别在于所述第一区域3和所述第二区域2竖直重叠设置，所述第二区域2设置在所述第一区域3上方。所述第二区域2内的第二芯片6与所述第一区域3内的第一芯片4电性连接。所述第二芯片的引脚pad与所述第一芯片的引脚pad或焊盘电镀区域电性连接。
51.本实施例重叠设置的塑封结构进一步的缩小了塑封区域，减少了封装尺寸，而且二次上片缩短了机器调试时间，加快了塑封速度，缩短了焊线距离，减少了塑封冲线风险，增加了可靠性。
52.实施例三
53.如图1-图5所示，提供了一种逻辑芯片预先封装的传感器封装方法，实现了减少空间且完美发挥芯片功能作用。具体方式及方法如下：
54.(1)根据芯片的大小将基板分为两块区域，分别用来放置不同作用的芯片或者保持一块区域不变将芯片重叠放置；
55.(2)将怕潮，怕冷等对外界因素会对其产生影响的芯片使用特殊模具优先进行塑封，留出芯片引脚pad区域或焊盘地线点镀区域；
56.(3)将传感器在塑封好的芯片上方进行芯片之间pad连接或将传感器芯片的pad与下面芯片的焊盘电镀区域连接；
57.(4)将完成焊线的传感器在此进行塑封，为了使传感器得到保护并且还可以完美发挥其功能作用，在传感器上方使用一块玻璃盖板进行密封，既可以起到保护作用还能有效的传递外部信息。
58.(5)整版塑封完成后，将基板背面的上片膜撕掉，清洗掉芯片背面的残胶，切割成单独塑封完成后的产品进行检验出货。