封装结构及其制造方法与流程

1.本发明有关于一种封装结构，且特别有关于一种具有三维微机电系统芯片堆叠的封装结构及其制造方法。


背景技术：

2.微机电系统(microelectromechanical system,mems)是结合微电子技术与机械工程的一种技术。mems技术使得许多工业器械能够微型化。微机电装置通常包括一个微型处理器及至少一个用以取得外界信息的微型感测器。
3.对于目前的mems装置而言，通常需要将多个mems元件组装在同一个封装结构中，并且需要整合这些mems元件的运作。然而，若两个mems元件过于接近，则两者的信号可能会彼此干扰。如此将造成mems装置的成品率及可靠度降低。
4.另一方面，在mems装置的封装结构中，每一个mems元件通常是独立的，需要通过各自的控制芯片(chip)进行控制。再者，通常需要额外的控制或运算单元整合或处理来自不同mems元件的信号。因此，mems装置的面积较大，而不利于封装结构的微型化。
5.因此，在本技术领域中，对于具有高成品率及高可靠度的mems装置的封装结构及其制造方法仍有所需求。


技术实现要素：

6.本发明实施例提供一种具有mems装置的封装结构的制造方法，能够改善mems装置的成品率及可靠度，而且能够有利于封装结构的微型化。
7.本发明的一实施例揭示一种封装结构，包括：基板，具有凹口；第一微机电系统(mems)芯片(chip)，形成于基板上，其中第一mems芯片具有基板穿孔，第一mems芯片的下表面具有第一感测器或微致动器，且第一感测器或微致动器位于凹口中；第一中间芯片，形成于第一mems芯片上，其中第一中间芯片具有基板穿孔，且第一中间芯片包括信号转换单元、逻辑运算单元、控制单元或上述的组合；第二微机电系统(mems)芯片，形成于第一中间芯片上，其中第二mems芯片具有基板穿孔，第二mems芯片的上表面具有第二感测器或微致动器，且封装结构包括第一感测器及第二感测器中的至少一者；以及第一盖板，形成于第二mems芯片上，其中第一盖板提供容置空间，且位于第二mems芯片的上表面上的第二感测器或微致动器位于容置空间中。
8.本发明的另一实施例揭示一种封装结构的制造方法，包括：提供基板，其中基板具有多个凹口；在基板上形成多个第一mems芯片，其中多个第一mems芯片的每一者具有基板穿孔，多个第一mems芯片的每一者的下表面具有第一感测器或微致动器，且第一感测器或微致动器位于多个凹口的其中一者中；在基板上形成多个第一中间芯片，其中多个第一中间芯片的每一者分别形成于多个第一mems芯片的其中一者之上，其中多个第一中间芯片的每一者具有基板穿孔，且多个第一中间芯片的每一者包括信号转换单元、逻辑运算单元、控制单元或上述的组合；在多个第一中间芯片上形成多个第二mems芯片，其中多个第二mems
芯片的每一者具有基板穿孔，其中多个第二mems芯片的每一者的上表面具有第二感测器或微致动器，且其中封装结构包括第一感测器及第二感测器中的至少一者；以及在多个第二mems芯片上形成多个第一盖板，其中多个第一盖板的每一者提供容置空间，且位于多个第二mems芯片的每一者的上表面上的第二感测器或微致动器位于容置空间中。
9.在本发明实施例所提供的具有mems装置的封装结构中，在垂直堆叠的两个mems芯片之间设置至少一个中间芯片。藉由中间芯片增加两个mems芯片之间的距离，能够减少mems芯片之间的信号干扰。因此，能够大幅改善成品率及可靠度，且有利于封装结构的微型化。此外，本发明实施例所提供的具有mems装置的封装结构中，可在同一封装结构中整合3个以上具有不同功能的mems芯片，而不会明显增加封装结构的面积。
附图说明
10.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获得其他的附图。
11.图1a至图1f为本发明一些实施例的封装结构在工艺各个阶段的剖面示意图；
12.图2为本发明另一些实施例的封装结构的剖面示意图；
13.图3为本发明另一些实施例的封装结构的剖面示意图；
14.图4为本发明另一些实施例的封装结构的剖面示意图；
15.图5为本发明另一些实施例的封装结构的剖面示意图；
16.图6为本发明另一些实施例的封装结构的剖面示意图。
17.附图标号：
18.100:封装结构；101:开口；102:基板；104:第一盖板；105:凹口；106:第二盖板；107:容置空间；109:第三空间；110:第一mems芯片；111:第一微结构；114:基板穿孔；120:第一中间芯片；122:电性连接部件；124:基板穿孔；130:第二mems芯片；131:第二微结构；132:电性连接部件；134:基板穿孔；135:导电接垫；140:第三mems芯片；141:第三微结构；142:电性连接部件；144:基板穿孔；151:模制化合物层；152:模制化合物层；153:模制化合物层；161:第一重分布层；161a:第一导电部件；162:第二重分布层；162a:第二导电部件；163:第三重分布层；163a:第三导电部件；164:第四重分布层；164a:第四导电部件；171:电性连接部件；172:电性连接部件；173:电性连接部件；174:电性连接部件；180:底部填充物层；182:电性连接组件；190:切割工艺；200:封装结构；220:第二中间芯片；222:电性连接部件；224:基板穿孔；300:封装结构；320:第三中间芯片；322:电性连接部件；324:基板穿孔；400:封装结构；500:封装结构；600:封装结构。
具体实施方式
19.为使本发明的上述和其他目的、特征、优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图，作详细说明。再者，本发明的不同范例中可能使用重复的参考符号及/或用字。这些重复符号或用字是为了简化与清晰的目的，并非用以限定各个实施例及/或所述外观结构之间的关系。
20.本发明提供一种封装结构及其制造方法，图1a至图1f为本发明一些实施例的封装结构100在工艺各个阶段的剖面示意图。
21.请参照图1a，提供具有多个凹口105的基板102。接着，对应于这些凹口105的位置，在基板102上形成多个第一mems芯片110。基板102的材料可包括玻璃、高分子、半导体、金属或上述的组合。可依据第一mems芯片110的功能选择合适的基板102。举例而言，当第一mems芯片110包括光学感测器时，则基板102的材料可以是具有透明性的玻璃或高分子。
22.可藉由任何合适的方法形成第一mems芯片110。举例而言，可通过微影工艺、刻蚀工艺、激光钻孔工艺、机械钻孔工艺或上述的组合，而在半导体晶片中形成通孔。接着，于通孔中填入导电材料，以形成基板穿孔(through-silicon via,tsv)114。接着，在半导体晶片的其中一个表面形成第一微结构111。接着，可切割半导体晶片，以形成多个第一mems芯片110。在一些实施例中，可将所形成的第一mems芯片110接合于基板102。例如，可通过施加于基板102的上表面或第一mems芯片110的下表面的接合剂，而将基板102与第一mems芯片110接合在一起。
23.如图1a所示，各个第一mems芯片110的下表面具有第一微结构111，且各个第一mems芯片110中具有多个基板穿孔114。第一微结构111可以是感测器或微致动器。在一实施例中，第一微结构111是第一感测器，且第一mems芯片110具有感测功能。在另一实施例中，第一微结构111是微致动器，且第一mems芯片110具有开关、变形或运动等功能。为了简化说明，在本文中不再详述第一微结构111的形成方法与功能。可用于形成基板穿孔114的导电材料可包括金属(例如，铜、铝、银、金、钨、钴、镍、钛或钽)、合金或上述的组合。
24.请参照图1a，在接合基板102与第一mems芯片110之后，形成模制化合物层151覆盖于基板102与第一mems芯片110上。接着，将模制化合物层151固化。接着，进行第一平坦化工艺，例如，化学机械研磨工艺，以暴露出第一mems芯片110的上表面及基板穿孔114的上表面，并使第一mems芯片110的上表面、基板穿孔114的上表面及模制化合物层151的上表面共平面，以利于形成后续的第一重分布层161。模制化合物层151可提供良好的支撑功能，并且保护第一mems芯片110减少受损。模制化合物层151可包括可固化性树脂(例如，聚酯树脂、乙烯基酯树脂或环氧树脂)或上述的组合。可通过照光或加热而固化模制化合物层151。
25.请参照图1b，在第一mems芯片110上形成第一重分布层161芯片。接着，在第一重分布层161上形成多个第一中间芯片120。第一中间芯片120的位置对应于第一mems芯片110的位置。第一重分布层161可包括由多个绝缘层形成的堆叠结构及形成于此堆叠结构中的多个第一导电部件161a。在一些实施例中，第一重分布层161也可视需要而包括电性连接部件171，以使第一中间芯片120与第一导电部件161a电性连接。在本实施例中，电性连接部件171形成于第一重分布层161的上表面上。在其他实施例中，电性连接部件171形成于第一重分布层161中，且从第一重分布层161的上表面暴露出来或是部分地突出于第一重分布层161的上表面。第一导电部件161a可包括导电线路、导电通孔或导电垫。绝缘层的材料可包括树脂(例如，聚酰亚胺树脂或环氧树脂)、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或上述的组合。电性连接部件171可包括导电柱或导电焊球。第一导电部件161a的材料可包括金属(例如，铜、铝、银、金、钨、钴、镍、钛或钽)、合金或上述的组合。电性连接部件171的材料的熔点可低于第一导电部件161a的材料的熔点。电性连接部件171的材料可包括金属(例如，铜、铝、银、金、锡或铅)、合金或上述的组合。
26.可通过重复进行多次的沉积工艺、图案化工艺及平坦化工艺而形成第一重分布层161。例如，可通过沉积工艺在模制化合物层151与第一mems芯片110上形成绝缘层。接着，可通过图案化工艺在所形成的绝缘层中形成开口或沟槽。接着，可通过沉积工艺在上述开口或沟槽中形成导电材料。接着，可通过平坦化工艺使绝缘层的上表面与导电材料的上表面共平面。重复进行上述步骤多次，如此即可形成第一重分布层161。沉积工艺可包括3d列印(积层制造)、物理气相沉积、化学气相沉积、原子层沉积、旋转涂布工艺或上述的组合。图案化工艺可包括微影工艺、刻蚀工艺、激光钻孔工艺、机械钻孔工艺或上述的组合。平坦化工艺可包括化学机械研磨工艺、机械研磨工艺或上述的组合。
27.请参照图1b，第一中间芯片120具有多个电性连接部件122及多个基板穿孔124。电性连接部件122形成于第一中间芯片120的下表面上，且与电性连接部件171电性连接。电性连接部件122的材料及形成方法可相同于或相似于电性连接部件171的材料及形成方法。可通过加热处理使电性连接部件122与电性连接部件171或第一导电部件161a(若电性连接部件171不存在)接合。如此一来，可将第一中间芯片120固定于第一重分布层161上。
28.请参照图1c，在将第一中间芯片120接合到第一重分布层161之后，形成模制化合物层152覆盖于第一中间芯片120上。接着，将模制化合物层152固化。接着，进行第二平坦化工艺，例如，化学机械研磨工艺，以暴露出第一中间芯片120的上表面及基板穿孔124的上表面，并使第一中间芯片120的上表面、基板穿孔124的上表面及模制化合物层152的上表面共平面。如此可有利于形成后续的第二重分布层162。
29.在一实施例中，可形成第二重分布层162于第一中间芯片120上。第二重分布层162可包括由多个绝缘层形成的堆叠结构及形成于此堆叠结构中的多个第二导电部件162a。在一些实施例中，第二重分布层162也可视需要而包括电性连接部件172，以使第二导电部件162a与后续形成的第二mems芯片130电性连接。第二重分布层162的结构、材料及形成方法可相同于或相似于第一重分布层161的结构、材料及形成方法，在此不再详述。
30.请参照图1d，在这些第一中间芯片120上形成多个第二mems芯片130。接着，在这些第二mems芯片130上形成多个第一盖板104芯片。各个第一盖板104用以提供容置空间107。
31.第一盖板104的材料可相同于或相似于基板102的材料。可依据第二mems芯片130的功能选择合适的第一盖板104。举例而言，当第二mems芯片130包括气体感测器时，则第一盖板104的材料可以是具有化学钝性的玻璃或高分子。
32.如图1d所示，各个第二mems芯片130的下表面具有多个电性连接部件132，且各个第二mems芯片130中具有多个基板穿孔134。可通过加热处理使第二mems芯片130的电性连接部件132与电性连接部件172或第二导电部件162a(若电性连接部件172不存在)接合。如此一来，可将第二mems芯片130固定于第二重分布层162上。
33.如图1d所示，各个第二mems芯片130的上表面具有第二微结构131及多个导电接垫135。导电接垫135可用以与外部电路电性连接。导电接垫135的材料及形成方法可相同于或相似于第一导电部件161a的材料及形成方法。第二微结构131可以是感测器或微致动器。在一实施例中，第二微结构131是第二感测器，且第二mems芯片130具有感测功能。在另一实施例中，第二微结构131是微致动器，且第二mems芯片130具有开关、变形或运动等功能。
34.第二mems芯片130的形成方法可相同于或相似于第一mems芯片110的形成方法。在本实施中，是先将所形成的第二mems芯片130固定于第二重分布层162上。之后，再通过接合
剂，而将第一盖板104与第二mems芯片130接合在一起。在其他实施中，是先将第一盖板104与第二mems芯片130接合在一起后，再将第一盖板104与第二mems芯片130一起固定于第二重分布层162上。
35.请参照图1d，将第二mems芯片130固定于第二重分布层162上之后，在第二mems芯片130与第二重分布层162之间形成底部填充物层180。底部填充物层180可包括可固化性树脂(例如环氧树脂)。底部填充物层180可避免第二mems芯片130位移或脱落，并避免电性连接部件132与电性连接部件172发生氧化。
36.请参照图1e，在对应于相邻两个第一盖板104之间的位置，对第一重分布层161、模制化合物层151、第二重分布层162、模制化合物层152及基板102进行切割工艺190，使多个封装结构100彼此分离。切割工艺190可包括激光切割工艺、钻石切割工艺或上述的组合。
37.请参照图1f，形成电性连接组件182，以使导电接垫135与外部电路电性连接。在一些实施例中，电性连接组件182是导电线路，且通过打线接合工艺使电性连接组件182与暴露于第一盖板104之外的导电接垫135接合。在形成电性连接组件182之后，后续可进行其他公知的工艺，以完成封装结构100。
38.在本实施例所提供的封装结构100的制造方法中，将具有凹口105的基板102与第一mems芯片110接合，并且采用切割工艺190将多个封装结构100分离。换言之，在本实施例中，不需要如同习知技术使用额外的承载基板以暂时地支撑mems芯片。因此，可省略后续移除承载基板的步骤。再者，在本实施例中，在切割工艺190后，不需要如同公知技术形成盖板覆盖mems芯片。因此，本实施例所提供的制造方法可简化工艺。
39.本发明的一些实施例提供一种封装结构100。请参照图1f，封装结构100包括由下而上依序堆叠的基板102、第一mems芯片110、第一重分布层161、第一中间芯片120、第二重分布层162、第二mems芯片130及第一盖板104。
40.基板102的上表面具有凹口105。第一mems芯片110的下表面具有第一微结构111。第一微结构111位于凹口105中。第一盖板104覆盖于第二mems芯片130上，且提供容置空间107。第二mems芯片130的上表面具有第二微结构131。第二微结构131位于容置空间107中。第一微结构111可以是第一感测器或微致动器，且第二微结构131可以是第二感测器或微致动器。在本实施例中，第一微结构111及第二微结构131中的至少一者是感测器。在一些实施例中，第一微结构111为第一感测器，且第二微结构131为第二感测器。在这样的实施例中，第一微结构111与第二微结构131可各自独立地为声音感测器、气体感测器、光学感测器、温度感测器、化学物质感测器或其他感测器。第一中间芯片120形成于第一mems芯片110及第二mems芯片130之间。第一重分布层161形成于第一mems芯片110与第一中间芯片120之间，且第二重分布层162形成于第一中间芯片120与第二mems芯片130之间。
41.在本发明实施例所提供的具有垂直堆叠的多个mems芯片的封装结构100中，第一中间芯片120设置在垂直堆叠的第一mems芯片110及第二mems芯片130之间。相较于水平排列的第一mems芯片110与第二mems芯片130，本实施例可增加第一mems芯片110与第二mems芯片130之间的距离，并且可降低封装结构100的面积。因此，能够减少第一mems芯片110与第二mems芯片130之间的信号干扰。如此一来，能够大幅改善封装结构100的成品率及可靠度，并且可有利于封装结构100的微型化。
42.在本发明实施例所提供的封装结构100中，第一中间芯片120可包括信号转换单
元、逻辑运算单元、控制单元或上述的组合。因此，第一中间芯片120可以同时接收并且处理来自第一mems芯片110及第二mems芯片130的信号，并且可以同时控制第一mems芯片110及第二mems芯片130的运作。如此一来，能够提升封装结构100的效能，并且可有利于封装结构100的微型化。
43.在本发明实施例所提供的封装结构100中，第一重分布层161可用以在第一中间芯片120与第一mems芯片110之间传递信号，并且第二重分布层162可用以在第一中间芯片120与第二mems芯片130之间传递信号。第一mems芯片110、第一中间芯片120及第二mems芯片130可能具有不同的尺寸。通过设置第一重分布层161及第二重分布层162，可有助于相邻元件间的电性连接。换言之，第一重分布层161及第二重分布层162有助于将第一mems芯片110、第一中间芯片120及第二mems芯片130整合在同一个封装结构100中。
44.在本发明实施例所提供的封装结构100中，可依据第一mems芯片110的功能及第二mems芯片130的功能，而改变凹口105及容置空间107的结构。举例而言，当凹口105是封闭的空间时，则第一微结构111可以是声音感测器、光学感测器、温度感测器或致动器。另一方面，当凹口105是开放的空间时，则第一微结构111可以是气体感测器、化学物质感测器或致动器。
45.请参照图1f，在本实施例中，凹口105是封闭空间。第一盖板104的上表面具有开口101，而使容置空间107成为开放空间。在一些实施例中，可使用填充介质填满凹口105，以通过填充介质进一步改善第一mems芯片110的效能。举例而言，在一些实施例中，第一微结构111是光学感测器，且采用具有光吸收特性的填充介质填满凹口105，填充介质可允许所欲感测的波长范围的光线通过，并阻挡其他波长范围的光线，因此，能够提高感测的灵敏度。除此之外，在其他实施例中，填充介质可用以调整凹口105中的折射率、颜色或声音吸收度等。填充介质可包括可固化的高分子、颜料、染料、溶剂、高黏度液态材料或上述的组合。
46.应可理解的是，可依据需要而决定凹口105及容置空间107的结构。举例而言，凹口105与容置空间107可各自独立地为封闭空间或开放空间。填充介质可视需要而形成于封闭的凹口105和/或容置空间107中。
47.图2为本发明另一些实施例的封装结构200的剖面示意图。图2相似于图1f。在图2中所示的元件使用相同的标号表示与图1f相同。为了简化说明，关于相同于图1f所示的元件及其形成工艺步骤，在此不再详述。
48.图2所示的封装结构200与图1f所示的封装结构100相似，差异在于封装结构200具有第二中间芯片220及第三中间芯片320。可在对应于图1b的工艺步骤中，将第一中间芯片120、第二中间芯片220及第三中间芯片320分别形成于第一重分布层161上。换言之，在本实施例中，第一中间芯片120、第二中间芯片220与第三中间芯片320三者水平地排列。
49.第二中间芯片220及第三中间芯片320的结构可相似于第一中间芯片120的结构。第二中间芯片220具有多个电性连接部件222及多个基板穿孔224。第三中间芯片320具有多个电性连接部件322及多个基板穿孔324。第二中间芯片220可包括存储单元、天线单元或上述的组合。第三中间芯片320可包括存储单元、天线单元或上述的组合。在一些实施例中，第二中间芯片220与第三中间芯片320的其中一者具有存储单元，且另一者具有天线单元。存储单元可存储来自第一mems芯片110和/或第二mems芯片130的信号。天线单元可接收来自外部的信号，或是发送信号至外部。因此，能够远端遥控封装结构200。
50.在本实施例中，第二中间芯片220的尺寸及第三中间芯片320的尺寸小于第一中间芯片120的尺寸。再者，第二mems芯片130的尺寸大于第一中间芯片120的尺寸、第二中间芯片220的尺寸及第三中间芯片320的尺寸的总和。因此，即使加入第二中间芯片220及第三中间芯片320于封装结构200中，也不会增加封装结构200的体积。加入第二中间芯片220的尺寸及第三中间芯片320可增加封装结构200的功能与应用领域。
51.图3为本发明另一些实施例的封装结构300的剖面示意图。图3相似于图2。在图3中，所示的元件使用相同的标号表示与图2相同。为了简化说明，关于相同于图2所示的元件及其形成工艺步骤，在此不再详述。
52.图3所示的封装结构300与图2的封装结构200相似，差异在于第二中间芯片220及第三中间芯片320形成于第二mems芯片130与第一中间芯片120之间。可在对应于图1c的步骤中，将第二中间芯片220及第三中间芯片320分别形成于第二重分布层162上。之后，形成模制化合物层153覆盖于第二中间芯片220及第三中间芯片320上。接着，将模制化合物层153固化。接着，进行第三平坦化工艺以暴露出第二中间芯片220的上表面、第三中间芯片320的上表面、基板穿孔224、324的上表面，使第二中间芯片220的上表面、第三中间芯片320的上表面、基板穿孔224、324的上表面及模制化合物层153的上表面共平面。如此可有利于形成后续的第三重分布层163。接着，可在第二中间芯片220及第三中间芯片320上形成第三重分布层163，且在第三重分布层163上形成第二mems芯片130。换言之，在本实施例中，第二中间芯片220与第三中间芯片320水平地排列，且第二中间芯片220(及第三中间芯片320)与第一中间芯片120垂直地排列。第三重分布层163可包括由多个绝缘层形成的堆叠结构及形成于此堆叠结构中的多个第三导电部件163a。在一些实施例中，第三重分布层163也可视需要而包括电性连接部件173，以使第三导电部件163a与第二mems芯片130电性连接。
53.在本实施例中，可进一步增加第一mems芯片110与第二mems芯片130之间的距离。因此，能够进一步减少第一mems芯片110与第二mems芯片130之间的信号干扰。如此一来，能够进一步改善封装结构300的成品率及可靠度。
54.图4为本发明另一些实施例的封装结构400的剖面示意图。图4相似于图3。在图4中所示的元件使用相同的标号表示与图3相同。为了简化说明，关于相同于图3所示的元件及其形成工艺步骤，在此不再详述。
55.图4所示的封装结构400与图3的封装结构300相似，差异在于第二中间芯片220及第三中间芯片320形成于第一mems芯片110与第一中间芯片120之间。可在对应于图1b的工艺步骤中，将第二中间芯片220及第三中间芯片320分别形成于第一重分布层161上。接着，可在第二中间芯片220及第三中间芯片320上形成第二重分布层162，且在第二重分布层162上形成第一中间芯片120。接着，可在第一中间芯片120上形成第三重分布层163，且在第三重分布层163上形成第二mems芯片130。
56.与图3所示的实施例相似，在本实施例中，可进一步增加第一mems芯片110与第二mems芯片130之间的距离。因此，能够进一步减少第一mems芯片110与第二mems芯片130之间的信号干扰。
57.应可理解的是，图2到图4所示的实施例仅用于说明，并非用以限定本发明。可依据需要而决定中间芯片的数量、功能及排列方式。
58.图5为本发明另一些实施例的封装结构500的剖面示意图。图5与图2相似。在图5中
所示的元件使用相同的标号表示与图2相同。为了简化说明，关于相同于图2所示的元件及其形成工艺步骤，在此不再详述。
59.图5所示的封装结构500与图2所示的封装结构200相似，差异在于封装结构500更具有第三mems芯片140。第三mems芯片140形成于第一中间芯片120与第二mems芯片130之间。可在对应于图1c的步骤之后，在第二重分布层162上形成第四重分布层164，且在第四重分布层164中形成露出第二重分布层162的多个开口。接着，对应于这些开口的位置，可将多个第三mems芯片140形成于第二重分布层162上。接着，可在第四重分布层164上形成第二mems芯片130。
60.第四重分布层164可包括由多个绝缘层形成的堆叠结构及形成于此堆叠结构中的多个第四导电部件164a。在一些实施例中，第四重分布层164也可视需要而包括电性连接部件174，以使第四导电部件164a与第二mems芯片130电性连接。
61.请参照图5，第二盖板106形成于第三mems芯片140上。第二盖板106提供容置空间109，且第三mems芯片140的第三微结构141位于容置空间109中。可依据第三mems芯片140的功能选择合适的第二盖板106。在本实施中，先将第二盖板106与第三mems芯片140接合在一起后，再将第二盖板106与第三mems芯片140一起固定于第二重分布层162上。在其他实施中，先将所形成的第三mems芯片140固定于第二重分布层162上。之后，再通过施加于第三mems芯片140的上表面或第二盖板106的下表面的接合剂，而将第二盖板106与第三mems芯片140接合在一起。
62.如图5所示，各个第三mems芯片140的下表面具有多个电性连接部件142，且各个第三mems芯片140中具有多个基板穿孔144。可通过加热处理使第三mems芯片140的电性连接部件142与电性连接部件172或第二导电部件162a(若电性连接部件172不存在)接合。如此一来，可将第三mems芯片140固定于第二重分布层162上。各个第三mems芯片140的上表面具有第三微结构141。第三微结构141可以是感测器或微致动器。在一实施例中，第三微结构141是第三感测器，且第三mems芯片140具有感测功能。在另一实施例中，第三微结构141是微致动器，且第三mems芯片140具有开关、变形或运动等功能。
63.在本实施例中，第二盖板106的侧壁具有开口101，而使容置空间109成为开放空间。在其他实施例中，容置空间109为封闭空间，且可被填充介质填满。应注意的是，在本实施例中，当容置空间109为开放空间时，为了减少或避免后续工艺对第三微结构141造成影响，开口101位于第二盖板106的侧壁。
64.图6为本发明另一些实施例的封装结构600的剖面示意图。图6与图5相似。在图6中所示的元件使用相同的标号表示与图5相同。为了简化说明，关于相同于图5所示的元件及其形成工艺步骤，在此不再详述。图6所示的封装结构600与图5所示的封装结构500相似，差异在于第三mems芯片140形成于第一中间芯片120上，并且与第二mems芯片130水平排列。可在对应于图1d的步骤中，将第二mems芯片130及第三mems芯片140分别形成于第二重分布层162上。
65.在图5与图6的实施例中，可在同一封装结构中整合3个以上具有不同功能的mems芯片，而不会明显增加面积。因此，可在符合封装结构的微型化的前提下，增加应用领域。此外，可依据需要而决定mems芯片的数量、功能及排列方式。
66.本发明实施例所提供的具有mems装置的各种封装结构，可广泛地应用在各种领域
中。在一些实施例中，如图1f所示的封装结构100可以是一种医用检测装置。第一mems芯片110可以是微型马达，且第二mems芯片130可以是化学物质(例如，血红素、特定蛋白质或激素等)的感测器。在这样的实施例中，封装结构100可以在生物体内移动并侦测特定的化学物质。在另一些实施例中，封装结构200、300、400中的任一者可以是另一种医用检测装置。第二中间芯片220可以具有存储单元，且第三中间芯片320可以具有天线单元，封装结构200、300、400中的任一者可以存储特定的化学物质的感测数据，并且可以受到远端遥控或是将感测数据传送至生物体外。在另一些实施例中，封装结构500及600中的任一者可以是另一种医用检测装置。第三mems芯片140可以是第二种化学物质(例如，血红素、特定蛋白质或激素等)的感测器。在这样的实施例中，封装结构500及600中的任一者可以同时侦测两种特定的化学物质。
67.在一些实施例中，如图1f所示的封装结构100可以是一种呼吸调节装置。第一mems芯片110可以是微致动器，且第二mems芯片130可以是气体(例如，氧气或二氧化碳等)的感测器。在这样的实施例中，封装结构100可以通过侦测病人所呼吸的气体浓度数据，而调节所供应的氧气浓度。在另一些实施例中，封装结构200、300、400中的任一者可以是另一种呼吸调节装置。第二中间芯片220可以具有存储单元，且第三中间芯片320可以具有天线单元，封装结构200、300、400中的任一者可以存储特定的气体的感测数据，并且可以发送信号而远端遥控另一个气体供应装置或是将感测数据传送至其他装置。在另一些实施例中，封装结构500及600中的任一者可以是另一种呼吸调节装置。第三mems芯片140可以是声音感测器。在这样的实施例中，封装结构500及600中的任一者可以同时侦测气体浓度及病人胸腔的声音，而调节所供应的氧气浓度。
68.应可理解的是，以上的实施例仅用于说明，并非用以限定本发明。可依据实际需要或应用领域而决定mems芯片的功能及组合。
69.综上所述，在本发明实施例所提供的具有mems装置的封装结构中，在垂直堆叠的两个mems芯片之间设置至少一个中间芯片。通过中间芯片增加两个mems芯片之间的距离，能够减少mems芯片之间的信号干扰。因此，能够大幅改善成品率及可靠度。再者，此中间芯片可以同时接收并处理来自上方及下方两个mems芯片的信号，也可以控制这些mems芯片的运作。因此，可有利于封装结构的微型化。此外，本发明实施例所提供的具有mems装置的封装结构中，可在同一封装结构中整合3个以上具有不同功能的mems芯片，而不会明显增加封装结构的面积。因此，可在符合封装结构的微型化的前提下，大幅增加具有mems装置的封装结构的应用领域。
70.虽然本发明已以数个较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者在不脱离本发明的精神和范围内，当可作任意的更动与润饰，因此本发明的保护范围当以本技术权利要求所限定的保护范围为准。