一种MEMS传感器的制作方法

文档序号:11663746
一种MEMS传感器的制造方法与工艺

本实用新型涉及声电转换领域,更具体地,本实用新型涉及一种传感器,尤其涉及一种MEMS传感器。



背景技术:

MEMS传感器是基于微机电工艺制作的传感器,由于其良好的性能、极小的体积从而得到广泛的应用。现有技术中,在封装MEMS传感器的时候,首先将液态胶材涂布在基板上,然后将MEMS芯片摆放在液态胶材上,经过高温固化等工艺,使MEMS芯片牢牢固定在基板上。但由于表面张力的作用,经常会发生“溢胶”或“爬胶”的问题,这会导致部分胶材会流入芯片的背腔中,从而影响器件原本设计的特性。



技术实现要素:

本实用新型的一个目的是提供了一种MEMS传感器。

根据本实用新型的一个方面,提供一种MEMS传感器,包括基板以及设置在基板上的MEMS芯片;所述MEMS芯片包括用于与基板固定在一起的衬底,以及形成在衬底底端的背腔;其中,在所述基板上设置有环形凹槽,所述环形凹槽包括位于内侧的第一台阶,以及位于第一台阶外侧的第二台阶;所述第二台阶低于所述第一台阶;所述MEMS芯片的衬底通过溶胶粘接在第一台阶上,第一台阶的侧壁伸入至衬底的背腔内并与背腔的侧壁配合在一起。

可选地,在所述第二台阶的外侧还设置有第三台阶,所述第三台阶低于第二台阶。

可选地,还包括设置在基板上的壳体,所述壳体与基板围成了外部封装结构。

可选地,所述MEMS芯片为MEMS麦克风芯片;所述外部封装结构上还设有供声音流入的声孔。

可选地,所述声孔设置在基板上正对所述背腔的位置。

可选地,所述声孔设置在壳体上。

可选地,所述环形凹槽为圆环状。

可选地,所述环形凹槽为矩形环状。

可选地,所述衬底的底端部分伸出至第一台阶的外侧。

本实用新型的MEMS传感器,由于在基板上形成了环形凹槽,且MEMS麦克风芯片的衬底安装在环形凹槽中,这就使得基板上被环形凹槽围起来的区域可以伸入至衬底的背腔中,并与背腔的侧壁配合在一起,由此可以避免粘接时溶胶沿着背腔的侧壁攀爬。而且第二台阶、第一台阶构成的多级台阶结构,在保证基板强度并且不增加基板厚度的同时,增大了环形凹槽的容积,由此可以增加粘接时溶胶的涂胶量,从而可以减少基板形变对MEMS麦克风芯片产生应力影响。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述,本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例,并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是本实用新型MEMS芯片的结构示意图。

图2是图1中基板环形凹槽位置的局部放大图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

参考图1,本实用新型提供了一种MEMS传感器,其包括基板1以及设置在基板1上的MEMS芯片,所述MEMS芯片包括用于与基板1固定在一起的衬底2,以及形成在衬底2底端的背腔4。

本实用新型的MEMS传感器,其包括但不限于MEMS麦克风、MEMS压力传感器、MEMS陀螺仪、MEMS加速度计等。为了便于描述,现以MEMS麦克风为例对其结构进行详尽的说明。此时,上述的MEMS芯片为MEMS麦克风芯片3,在此需要说明的是,如果该传感器为压力传感器或者陀螺仪,其MEMS芯片则具有相应的结构特征,这属于本领域技术人员的公知常识,在此不再具体说明。

MEMS麦克风芯片3固定安装在基板1上,具体地,衬底2的底端通过溶胶6粘结在基板1上,从而实现MEMS麦克风芯片3与基板1的固定。其中,在所述基板1上设置有环形凹槽,该环形凹槽环绕MEMS麦克风芯片3的衬底2分布。

所述环形凹槽的形状与衬底2的形状相匹配,例如当衬底2为圆形结构时,则该环形凹槽整体呈与其匹配的圆环状;当衬底2为矩形结构时,则该环形凹槽8整体呈与其匹配的矩形环状。

参考图2,本实用新型的环形凹槽包括位于内侧的第一台阶7,以及位于第一台阶7外侧的第二台阶8;且所述第二台阶8低于所述第一台阶7。可通过本领域技术人员所熟知的手段在基板1上形成环形凹槽,并形成位于环形凹槽内侧的第一台阶7,该第一台阶7的端面低于基板1的端面5。所述第二台阶8低于第一台阶7,使得第二台阶8、第一台阶7构成了多级台阶结构。

所述MEMS麦克风芯片3的衬底2通过溶胶6粘接在第一台阶7上,且第一台阶7的侧壁伸入至衬底2的背腔4内,并与背腔4的侧壁配合在一起。参考图2,由于在基板1上形成了环形凹槽,且MEMS麦克风芯片3的衬底2安装在环形凹槽中,这就使得基板1上被环形凹槽围起来的区域可以伸入至衬底2的背腔4中,并与背腔4的侧壁配合在一起,由此可以避免粘接时溶胶6沿着背腔4的侧壁攀爬。而且第二台阶8、第一台阶7构成的多级台阶结构,在保证基板1强度并且不增加基板厚度的同时,增大了环形凹槽的容积,由此可以增加粘接时溶胶6的涂胶量,从而可以减少基板1形变对MEMS麦克风芯片3产生应力影响。

在本实用新型一个优选的实施方式中,所述衬底2的底端部分伸出至第一台阶7的外侧。参考图1、图2,所述第一台阶7的宽度小于衬底2底端的宽度,使得衬底2底端的外侧部分伸出至第一台阶7外,也就是说,衬底2底端的该位置处于悬空状态,其只与位于环形凹槽内的溶胶6粘接在一起,因此,可进一步减少基板1形变对MEMS麦克风芯片3产生应力影响。

在本实用新型一个优选的实施方式中,在所述第二台阶8的外侧还设置有第三台阶9,所述第三台阶9低于第二台阶8,以此来进一步增大环形凹槽的容积。

对于本领域的技术人员而言,本实用新型的MEMS麦克风还包括固定在基板1上的壳体,所述壳体固定在基板1上后,与基板1围成了MEMS麦克风的外部封装结构。为了使麦克风内的敏感器件可以感应外界的声音,在所述外部封装结构上还设置有连通外界的声孔,以便声音的流入;其中,声孔可以设置在壳体上,也可以设置在基板1上与MEMS麦克风芯片的背腔4正对的位置。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上示例仅是为了进行说明,而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

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