[发明专利]一种酒精浓度检测系统封装结构及其制造方法

说明书

本发明公开了一种酒精浓度检测系统的封装结构，包括：芯片基板；信号处理芯片，所述信号处理芯片设置在所述芯片基板的正面；传感器基板，所述传感器基板的背面键合至所述芯片基板的正面，所述信号处理芯片位于所述传感器基板的背面镂空区域；酒精浓度检测结构，所述酒精浓度检测结构设置在所述传感器基板的正面；以及外接焊球，所述外接焊球设置所述芯片基板的背面。

技术领域

本发明涉及半导体封装技术领域，尤其涉及一种酒精浓度检测系统封装结构及其制造方法。

背景技术

近年来，随着私家车的普及，交通安全日益受到人们的重视，而交通事故中很大一部分是酒后驾车导致的，作为酒精浓度检测系统的酒精检测仪成为识别、判断酒驾行为的主要依据。

目前，现有技术制造的传统酒精检测仪价格较为昂贵，而且体积庞大，一般和普通的智能手机一般大。主要原因是这一类的酒精检测仪的传感器芯片和信号处理芯片往往都是作为一种独立的元件，单独封装，因此没有实现集成化和微型化，从而造成了其体积较大和成本较高，难以普及。

另一方面，现有技术制造的酒精传感器一般是使用N型氧化物作为敏感材料，这种材料需要在一定温度(一般是中高温)下才能使用，因此需要加热。这在一定程度上增加了整个系统的功耗，不利于小型化产品的低功耗要求。而为了散热的需要，防止传感器芯片过热，又要在传感器芯片的外部加上金属外壳，既增加了成本又增加了传感器的体积重量。而对于一些不需要加热的传感器的敏感材料，又容易受到环境影响，特别是大气中水汽的影响，也就是说它对湿度较为敏感，从而使测量结果出现误差。

基于TSV转接板的2.5D封装使多个芯片在转接板上直接实现互连，大大缩短了走线长度，降低了信号延迟与损耗。硅基转接板可以制作更小线宽的互连线，布线密度大大提高，使其满足高性能芯片的需求。但是因为硅中有掺杂的缘故，其基板的绝缘性较差，因此不得不在硅基板上再制作一层绝缘层，这增加了工艺的难度而且也限制了在高频高速下的应用。

因此，急需一种新型的酒精检测传感器至少部分的解决上面描述的现有技术制造的酒精传感器的成本贵、体积大、功耗高以及环境敏感等问题。

发明内容

针对现有技术制造的酒精传感器中存在的成本贵、体积大、功耗高以及环境敏感等问题，根据本发明的一个实施例，提供一种酒精浓度检测系统的封装结构，包括：

芯片基板；

信号处理芯片，所述信号处理芯片设置在所述芯片基板的正面；

传感器基板，所述传感器基板的背面键合至所述芯片基板的正面，所述信号处理芯片位于所述传感器基板的背面镂空区域；

酒精浓度检测结构，所述酒精浓度检测结构设置在所述传感器基板的正面；以及

外接焊球，所述外接焊球设置所述芯片基板的背面。

在本发明的一个实施例中，所述芯片基板进一步包括：

位于所述芯片基板正面的第一重布线层RDL；

位于所述芯片基板反面的第二RDL；以及

电连接第一RDL和第二RDL的第一导电通孔。

在本发明的一个实施例中，所述传感器基板还具有电连接所述酒精浓度检测结构至所述信号处理芯片的第二导电通孔。

在本发明的一个实施例中，所述芯片基板和/或所述传感器基板的材料为玻璃。

在本发明的一个实施例中，所述酒精浓度检测结构进一步包括：电极；以及覆盖于所述电极表面及间隔区域的酞菁铜薄膜。

在本发明的一个实施例中，所述电极为叉指电极。

在本发明的一个实施例中，所述第一RDL具有多层RDL层。