[发明专利]传感器封装结构及方法

说明书

本发明涉及一种传感器封装结构及方法，其中，传感器封装结构包括：CMOS电路基板，包括CMOS电路及第一电性连接端；检测结构，包括功能单元及电性引出端；第一围堰，位于CMOS电路和检测结构之间，CMOS电路、第一围堰和检测结构围成第一空腔，第一空腔至少包围部分功能单元；电连接结构，设置于CMOS电路的第一围堰暴露的区域，且将电性引出端与第一电性连接端相连。本发明通过将CMOS电路与检测结构键合，以实现集成封装，以大大缩减封装体积，提高集成度；另外，第一围堰和电连接结构分开设置，电连接结构不必依赖第一围堰形成，在工艺和时间上都比较灵活，降低了CMOS电路在形成空腔和电连接工艺条件的限制，扩大了工艺窗口，并缩短了工艺制程时间。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造领域，尤其涉及一种传感器封装结构及方法。

背景技术

随着物联网技术的发展，人们生活质量的提升，传感器的应用前景越来越广泛，其集成封装主要通过将MEMS芯片、热电堆芯片或滤波器等半导体芯片与其他功能器件或CMOS电路集成封装起来，使得形成的传感器具有尺寸小、重量轻、无需致冷、灵敏度高等优点，在安全监视、医学治疗、生命探测和消费产品等方面有广泛应用，并且其发展也更为迅速。

红外传感器的封装，通常主要采用TO封装，即将检测芯片贴在封装底座上，再通过打线将芯片焊盘和底座的管脚相连，最后将盖帽和底座密闭封装。

但是，红外传感器的封装结构的管脚很长，封装体积较大，严重制约了其在小型化设备中的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种传感器封装结构及方法，能够集成封装，减小体积，提高可靠性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种传感器封装结构，包括：

CMOS电路基板，包括CMOS电路及第一电性连接端；

检测结构，包括功能单元及电性引出端；

第一围堰，位于CMOS电路和检测结构之间，所述CMOS电路、所述第一围堰和所述检测结构围成第一空腔，所述第一空腔至少包围部分所述功能单元；

电连接结构，设置于所述CMOS电路的第一围堰暴露的区域，且将所述电性引出端与所述第一电性连接端相连。

本发明还提供了一种传感器封装方法，包括：

提供CMOS电路基板，包括CMOS电路及第一电性连接端；

形成检测结构，所述检测结构包括位于衬底第一表面的功能单元及位于所述衬底远离所述第一表面的第二表面的电性引出端；

提供封盖层，封盖层与所述检测结构第一表面键合，并形成第二空腔，所述第二空腔至少包围部分所述功能单元；

形成第一围堰，连接所述CMOS电路基板和所述检测结构的所述第二表面，所述第一围堰和所述CMOS电路、所述检测结构围成第一空腔，所述第一空腔至少包围部分所述功能单元；

形成电连接结构，所述电连接结构将所述电性引出端与所述第一电性连接端电连，且所述电连接结构位于CMOS电路的第一围堰暴露的区域。

本发明的传感器封装结构的有益效果在于：

通过第一围堰将CMOS电路与检测结构键合，再通过电连接结构实现检测结构和CMOS电路的电性连接，从而实现集成封装，以大大缩减封装体积，提高集成度；通过键合围成第一空腔，以确保第一空腔具备较好的密封性，进而隔绝外部环境，提高传感器的灵敏度和准确性，确保其品质和可靠性。另外，第一围堰和电连接结构分开设置，电连接结构不必依赖第一围堰形成，在工艺和时间上都比较灵活，降低了CMOS电路在形成空腔和电连接工艺条件的限制，扩大了工艺窗口，并缩短了工艺制程时间。