[实用新型]一种用镀钯金线键合硅麦芯片封装结构

说明书

本实用新型公开了一种用镀钯金线键合硅麦芯片的封装结构，包括PCB封装基板，PCB封装基板上设置有键合区、ASIC芯片和MEMS芯片，ASIC芯片外侧覆盖有软胶保护层，ASIC芯片与MEMS芯片之间及ASIC芯片与PCB封装基板键合区之间分别均通过镀钯金线键合连接。有益效果：镀钯金线键合结构具有更低的接触电阻从而减小声学腔体及声学通道的噪声，镀钯金线键合结构具有更高的抗疲劳强度进而提高硅麦芯片的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及微机电技术领域，具体来说，涉及一种用镀钯金线键合硅麦芯片封装结构。

背景技术

微机电(MEMS micro-electro-mechanical system)麦克风或称硅麦克风因其体积小、适于表面贴装等优点而被广泛用于平板电子装置的声音采集。硅麦克风一般与一个集成电路芯片电连接，由该集成电路芯片提供硅麦克风正常工作所需要的偏置电压并接收和处理硅麦克风将声音经过声-电转换后输出的电信号。

目前，为使硅麦克风正常工作，需对麦克风和集成电路芯片加以封装。传统的封装采用硅铝合金线或纯金线对ASIC芯片与MEMS芯片之间及ASIC芯片与PCB封装基板键合区之间分别实现连接，而硅铝合金线由于不具备与多种金属键合的兼容性且抗疲劳强度较差已渐被纯金线所替代。近年来随着微机电产品的广泛应用，对封装产生的接触电阻和抗疲劳强度要求更高更苛刻，用纯金线封装的产品虽然解决了与多种金属键合的兼容性问题并在一定程度上提高了抗疲劳强度，但其键合结构的接触电阻仍然较大，采用纯金线封装的硅麦克风其MEMS芯片对声音采集的信号被衰减进而其内部形成的声学腔体和声学通道噪声水平较高。于是进一步降低封装结构的接触电阻以最大程度的消减硅麦克风其MEMS芯片对声音采集信号的衰减成为业界必须攻克的难题。

实用新型内容

针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种用镀钯金线键合硅麦芯片封装结构，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为此，本实用新型采用的具体技术方案如下：

一种用镀钯金线键合硅麦芯片封装结构包括PCB封装基板，PCB封装基板上设置有键合区、ASIC芯片和MEMS芯片，ASIC芯片外侧覆盖有软胶保护层，ASIC芯片与MEMS芯片之间及ASIC芯片与PCB封装基板键合区之间分别均通过镀钯金线键合连接。

进一步的，用镀钯金线键合硅麦芯片封装结构采用镀钯金线对ASIC芯片与MEMS芯片之间及ASIC芯片与PCB封装基板键合区之间分别实现键合后在不同金属表面的接触界面处由于原子的相互扩散而构成熔合层，从而形成不同金属原子层与熔合层交互叠加成一体的键合结构。

进一步的，在镀钯金线与PCB封装基板键合区的键合结构中依次形成钯原子层、钯-金熔合层、金原子层、金-钯熔合层、钯原子层及钯-键合区金属熔合层、键合区金属层。

进一步的，在镀钯金线与芯片金属键合后形成的键合结构中依次形成钯原子层、钯-金熔合层、金原子层、金-钯熔合层、钯原子层及钯-芯片金属熔合层、芯片金属层。

进一步的，为防止ASIC芯片受外界信号干扰，芯片外侧覆盖有保护层，保护层采用聚酰亚胺软胶。

进一步的，为了保证硅麦芯片对声音的吸收，进而提高用镀钯金线键合硅麦芯片封装结构的声-电转换效果，所述PCB封装基板上设置有正极接口VDD、负极接口GND及输出接口OUT，所述ASIC芯片上设置有第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第五端口及第六端口，所述MEMS芯片上设置有偏压接口BIAS和通信接口SIGNAL；其中，所述正极接口VDD与所述第六端口连接，所述负极接口GND与所述第二端口连接，所述输出接口OUT与所述第一端口连接；所述偏压接口BIAS与所述第五端口连接，所述通信接口SIGNAL与所述第四端口连接。