基于引线框架的mems传感器结构的制作方法
【技术领域】
[0001]各种实施例通常涉及可以包含隔膜元件的基于引线框架的传感器结构。
【背景技术】
[0002]许多传统的换能器将隔膜偏转转换成与隔膜偏转的大小成比例的电压。这些换能系统的灵敏度经常受以来自各种来源的电噪声的形式的信号干扰的水平限制。在传统的电容式麦克风中，比如信号干扰的少数来源可以包含下面中的一个或多个:在麦克风壳体中的声音入口开口的大小；穿过电容器间隙的空气流动；转换器电路系统的阻抗；以及麦克风背容积的大小。
【发明内容】
[0003]在各种实施例中，公开微机电系统(MEMS)传感器结构。MEMS传感器结构可以包含:用于支撑MEMS传感器的引线框架；在引线框架的表面中的凹部；以及耦合到引线框架的表面并且布置在凹部之上以形成腔的MEMS传感器。依据各种实施例，MEMS传感器结构可以被配置成将入射的声波转换成电信号。
【附图说明】
[0004]在附图中，贯穿不同视图相同的参考符号通常指的是相同的部分。附图不必要成比例，而通常将重点放在图解公开内容的原理上。在下面的描述中，参考下面的附图来描述公开内容的各种实施例，在附图中:
图1描绘依据各种实施例的基于引线框架的换能器结构的横截面表示；
图2描绘在图1中表示的换能器结构的自下而上的视图；
图3描绘在图1中表示的换能器结构的自上而下的视图；
图4描绘依据各种实施例的布置成台阶状配置的基于引线框架的换能器结构的横截面表示;
图5描绘在图4中表示的换能器结构的可能的实施例的横截面表示；
图6以示意性横截面形式描绘在图4中表示的台阶状的基于引线框架的换能器结构的可能的实施例；
图7以示意性形式描绘在图4中表示的换能器结构的自上而下的视图；
图8描绘依据各种实施例的基于引线框架的换能器结构的横截面表示；
图9以示意性横截面形式描绘在图8中表示的台阶状的基于引线框架的换能器结构的可能的实施例；
图10以示意性形式描绘在图8中表示的换能器结构的自上而下的视图。
【具体实施方式】
[0005]下面详细的描述涉及附图，附图作为图解示出在其中可以实践公开内容的特定细节和实施例。
[0006]在本文中词“示范性”被用来表示“用作示例、实例、或图解”。在本文中被描述为“示范性”的任何实施例或设计不必要被理解为比其它实施例或设计优选或有利。
[0007]关于“在侧或表面之上”形成的沉积的材料而使用的词“在...之上”可以在本文中被用来表示沉积的材料可以“在暗示的侧或表面上直接地”形成，例如与暗示的侧或表面直接接触。关于“在侧或表面之上”形成的沉积的材料而使用的词“在...之上”可以在本文中被用来表示沉积的材料可以“在暗示的侧或表面上间接地”形成，其中一个或多个额外的层被布置在暗示的侧或表面和沉积的材料之间。
[0008]在各种实施例中，隔膜可以包含板或膜。板可以被理解为在压力下的隔膜。膜可以被理解为在张力下的隔膜。尽管各种实施例将关于膜在以下被更详细地描述，但是它们可以替选地被提供板、或通常被提供隔膜。
[0009]依据各种实施例，如在图1中图解的，公开MEMS传感器结构100。MEMS传感器结构100可以包含:用于支撑MEMS传感器的引线框架102 ;在引线框架102的表面中的凹部104 ;以及耦合到引线框架102的表面并且布置在凹部104之上以形成腔108的MEMS传感器106。在一些实施例中，MEMS传感器结构100可以进一步包含集成电路110。集成电路110可以被电耦合到MEMS传感器106并且被配置成处理由MEMS传感器106生成的信号。依据各种实施例，MEMS传感器结构100可以进一步包含设置在引线框架102的表面之上的密封层112。在至少一个实施例中，密封层112可以至少部分地包封和/或围住MEMS传感器106和集成电路110。依据各种实施例，MEMS传感器结构100可以进一步包含在密封层112中的开口 114。开口 114可以被布置，使得MEMS传感器106的部分不被密封层112覆盖。依据各种实施例，MEMS传感器结构100可以进一步包含布置在开口 114的边缘区域处的间隔区结构116。间隔区结构116可以被配置成防止密封层112被沉积在开口 114中。
[0010]在各种实施例中，MEMS传感器结构100可以具有高度H1，该高度H1在从大约0.3mm到大约1.5 mm的范围内，例如在从大约0.3 mm到大约0.5 mm的范围内、例如在从大约0.5 mm到大约0.7 mm的范围内、例如在从大约0.7 mm到大约1 mm的范围内、例如在从大约1 mm到大约1.5 mm的范围内。
[0011 ] 在各种实施例中，引线框架102可以包含半导体芯片座区域102a和围绕半导体芯片座区域102a的外围来布置的多个电引线102b。如在图1和2中图解的，半导体芯片座区域102a可以在形状上是方形的或基本上方形的。在各种实施例中，半导体芯片座区域102a可以在形状上是长方形的或基本上长方形的。半导体芯片座区域102a可以在形状上是圆或基本上圆的。半导体芯片座区域102a可以在形状上是椭圆或基本上椭圆状的。依据各种实施例，半导体芯片座区域102a可以在形状上是三角形或基本上三角形的。半导体芯片座区域102a可以是十字或基本上十字形的。依据各种实施例，半导体芯片座区域102a可以被形成为任何形状，如对给定应用可以期望的。依据各种实施例，半导体芯片座区域102a可以包含下述或可以由下述组成:各种元素金属，例如铜、镍、锡、铅、银、金、铝；以及各种金属合金，诸如例如白铜、镍铝等。半导体芯片座区域102a可以包含下述或可以由下述组成:各种其它材料，例如金属材料、金属箔、焊料可湿材料、各种金属合金和/或化合物金属、以及各种元素金属，如对给定应用可以是期望的。依据各种实施例，半导体芯片座区域102a可以被实施为引线框架102的散热和/或热沉区域的类型。在各种实施例中，引线框架102可以包含围绕半导体芯片座区域102a的外围来布置的多个电引线102b。在各种实施例中，多个电引线102b可以以放射式的方式从半导体芯片座区域102a的外围向外延伸。依据各种实施例，多个电引线102b可以包含下述或可以由下述组成:各种金属，例如铜、镍、锡、铅、银、金、铝；以及各种金属合金，诸如例如白铜、镍铝等。多个电引线102b可以包含下述或可以由下述组成:各种其它材料，例如金属材料、金属箔、焊料可湿材料、各种金属合金和/或化合物金属、以及各种元素金属，如对给定应用可以是期望的。依据各种实施例，引线框架102可以被实施为各种模制的引线框架封装格式，例如微引线框架封装(MLP)、小外形无引线封装(SON)、方形扁平无引线封装(QFN)、双扁平无引线封装(DFN)、各种空气空腔和/或塑料模制的QFN封装、以及其它引线框架配置，如对给定应用可以是期望的。
[0012]在至少一个实施例中，凹部104可以被形成在引线框架102的表面中。如在图1中图解的，凹部104可以被形成在引线框架102的半导体芯片座区域102a中。在各种其它实施例中，凹部104可以被形成在引线框架102的其它部分中。依据各种实施例，凹部104可以通过下述各种技术被形成在引线框架102中:例如深反应离子刻蚀、各向同性气相刻蚀、气相刻蚀、湿法刻蚀、各向同性干法刻蚀、等离子体刻蚀、激光钻孔、各种研磨技术、以及其它技术，如对给定应用可以是期望的。在各种实施例中，凹部104可以在形状上是方形的或基本上方形的。凹部104可以在形状上是长方形的或基本上长方形的。依据各种实施例，凹部104可以在形状上是圆或基本上圆的。凹部104可以在形状上是椭圆或基本上椭圆状的。依据各种实施例，凹部104可以在形状上是三角形或基本上三角形的。凹部104可以是十字或基本上十字形的。依据各种实施例，凹部104可以被形成为对给定应用可以期望的任何形状。在一些实施例中，凹部104可以被实施为完全穿孔引线框架102的部分的孔。在至少一个实施例中，凹部104可以具有深度D1，该深度D1在从大约50 ym到大约1 mm的范围内，例如在从大约50 μ m到大约100 μ m的范围内、例如在从大约100 μ m到大约200 μm的范围内、例如在从大约200 μm到大约300 μm的范围内、例如在从大约300 μπι到大约5