一種mems傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及聲電轉(zhuǎn)換領(lǐng)域，更具體地，本實用新型涉及一種傳感器，尤其涉及一種MEMS傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]MEMS傳感器是基于微機電工藝制作的傳感器，由于其良好的性能、極小的體積從而得到廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)有技術(shù)中，在封裝MEMS傳感器的時候，首先將液態(tài)膠材涂布在基板上，然后將MEMS芯片擺放在液態(tài)膠材上，經(jīng)過高溫固化等工藝，使MEMS芯片牢牢固定在基板上。但由于表面張力的作用，經(jīng)常會發(fā)生“溢膠”或“爬膠”的問題，這會導(dǎo)致部分膠材會流入芯片的背腔中，從而影響器件原本設(shè)計的特性。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的一個目的是提供了一種MEMS傳感器。
[0004]根據(jù)本實用新型的一個方面，提供一種MEMS傳感器，包括由基板、殼體圍成的外部封裝結(jié)構(gòu)，以及設(shè)置在外部封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)部的MEMS芯片；所述MEMS芯片包括用于與基板粘結(jié)固定在一起的硅襯底，以及形成在硅襯底底端的背腔；其中，在所述硅襯底的底端設(shè)置有環(huán)繞所述背腔的第一環(huán)形凹槽；其中，所述第一環(huán)形凹槽的形狀與背腔的形狀相匹配，且所述第一環(huán)形凹槽分布在硅襯底上鄰近背腔的一側(cè)。
[0005]優(yōu)選地，所述第一環(huán)形凹槽側(cè)壁的底端設(shè)置有圓弧形的倒角。
[0006]優(yōu)選地，在所述硅襯底的底端設(shè)置有環(huán)繞所述背腔的第二環(huán)形凹槽，所述第二環(huán)形凹槽鄰近硅襯底的外側(cè)分布。
[0007]優(yōu)選地，所述第二環(huán)形凹槽側(cè)壁的底端設(shè)置有圓弧形的倒角。
[0008]優(yōu)選地，所述第一環(huán)形凹槽、第二環(huán)形凹槽的寬度為20-30mm，深度為20_30mm。
[0009]優(yōu)選地，所述MEMS芯片為MEMS麥克風芯片；所述外部封裝結(jié)構(gòu)上還設(shè)有供聲音流入的聲孔。
[0010]優(yōu)選地，所述聲孔設(shè)置在基板上正對所述背腔的位置。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述聲孔設(shè)置在殼體上。
[0012]優(yōu)選地，所述第一環(huán)形凹槽為圓形。
[0013]優(yōu)選地，所述第一環(huán)形凹槽為與矩形。
[0014]本實用新型的MEMS傳感器，在硅襯底的底端鄰近背腔的一側(cè)設(shè)置有第一環(huán)形凹槽，從而保證了硅襯底與基板之間具有較大的粘結(jié)面；在進行硅襯底與基板的粘結(jié)時，該第一環(huán)形凹槽構(gòu)成了類似“護城河”的結(jié)構(gòu)，從而可以防止液態(tài)的膠材溢入至MEMS傳感器的背腔中，提高了傳感器的可靠性。
[0015]通過以下參照附圖對本實用新型的示例性實施例的詳細描述，本實用新型的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。
【附圖說明】
[0016]構(gòu)成說明書的一部分的附圖描述了本實用新型的實施例，并且連同說明書一起用于解釋本實用新型的原理。
[0017]圖1是本實用新型MEMS傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是圖1中MEMS芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是圖2的仰視圖。
[0020]圖4是MEMS芯片另一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5是圖4的仰視圖。
【具體實施方式】
[0022]現(xiàn)在將參照附圖來詳細描述本實用新型的各種示例性實施例。應(yīng)注意到:除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達式和數(shù)值不限制本實用新型的范圍。
[0023]以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本實用新型及其應(yīng)用或使用的任何限制。
[0024]對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)和設(shè)備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術(shù)和設(shè)備應(yīng)當被視為說明書的一部分。
[0025]在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。
[0026]應(yīng)注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。
[0027]參考圖1，本實用新型提供了一種MEMS傳感器，其包括基板1、殼體2，以及由基板1和殼體2包圍起來的封閉空間4。其中，殼體2為一體成型的金屬外殼狀；殼體2也可以呈平板狀，此時，還需要設(shè)置一側(cè)壁部將殼體2支撐在基板1上，以共同形成MEMS傳感器的外部封裝結(jié)構(gòu)。本實用新型的MEMS傳感器，還包括位于封閉空間4內(nèi)的MEMS芯片等，參考圖1、圖2。
[0028]本實用新型的MEMS傳感器，其包括但不限于MEMS麥克風、MEMS壓力傳感器、MEMS陀螺儀、MEMS加速度計等。為了便于描述，現(xiàn)以MEMS麥克風為例對其結(jié)構(gòu)進行詳盡的說明。此時，上述的MEMS芯片為MEMS麥克風芯片，在此需要說明的是，如果該傳感器為壓力傳感器或者陀螺儀，其MEMS芯片則具有相應(yīng)的結(jié)構(gòu)特征，這屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識，在此不再具體說明。
[0029]MEMS麥克風芯片包括用于支撐的硅襯底6，在硅襯底6底端形成有背腔7，所述硅襯底6的上端設(shè)置有懸置于背腔7上方的振膜以及背板，振膜、背板構(gòu)成了 MEMS麥克風芯片的電容器結(jié)構(gòu)5。MEMS麥克風芯片的結(jié)構(gòu)屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識，在此不再具體說明。其中，所述外部封裝結(jié)構(gòu)上還設(shè)置有連通外界的聲孔3，以便聲音的流入；其中，聲孔3可以設(shè)置在殼體2上，也可以設(shè)置在基板1上與MEMS麥克風芯片的背腔7正對的位置。
[0030]MEMS麥克風芯片固定安裝在基板1上，具體地，硅襯底6的底端通過膠材9粘結(jié)在基板1上，從而實現(xiàn)MEMS麥克風芯片與基板1的固定。其中，在所述硅襯底6的底端還設(shè)置有上凹的第一環(huán)形凹槽8，該第一環(huán)形凹槽8環(huán)繞MEMS麥克風芯片的背腔7，且分布在硅襯底6上鄰近背腔7的一側(cè)，參考圖2、圖3。第一環(huán)形凹槽8的形狀與背腔7的形狀相匹配，例如當背腔7為圓形結(jié)構(gòu)時，則該第一環(huán)形凹槽8整體呈與其匹配的圓形；當背腔7為矩形結(jié)構(gòu)時，則該第一環(huán)形凹槽8整體呈與其匹配的矩形。在本實用新型一個具體的實施方式中，所述第一環(huán)形凹槽8的寬度為20-30mm，深度為20_30mm。
[0031]本實用新型的MEMS傳感器，在硅襯底的底端鄰近背腔的一側(cè)設(shè)置有第一環(huán)形凹槽，從而保證了硅襯底6與基板1之間具有較大的粘結(jié)面；在進行硅襯底與基板1的粘結(jié)時，該第一環(huán)形凹槽構(gòu)成了類似“護城河”的結(jié)構(gòu)，從而可以防止液態(tài)的膠材9溢入至MEMS傳感器的背腔7中，提高了傳感器的可靠性。
[0032]在本實用新型一個優(yōu)選的實施方式中，該第一環(huán)形凹槽8側(cè)壁的底端設(shè)置有圓弧形的倒角11，該圓弧形的倒角11可以起到很好的引流作用，使液態(tài)膠材可以更順利地流入至第一環(huán)形凹槽8內(nèi)，從而防止其溢入至MEMS麥克風的背腔7中。
[0033]進一步優(yōu)選的是，在所述硅襯底6的底端還設(shè)置有上凹的第二環(huán)形凹槽10，該第二環(huán)形凹槽10環(huán)繞MEMS麥克風芯片的背腔7，且鄰近硅襯底6的外側(cè)分布，參考圖4、圖
5。在本實用新型一個具體的實施方式中，所述第二環(huán)形凹槽10的寬度為20-30mm，深度為20_30mmo
[0034]在進行硅襯底與基板1的粘結(jié)時，該第二環(huán)形凹槽構(gòu)成了類似“護城河”的結(jié)構(gòu)，從而可以防止液態(tài)的膠材9溢入至硅襯底的外側(cè)側(cè)壁上，進一步提高了傳感器的可靠性。該第二環(huán)形凹槽10側(cè)壁的底端優(yōu)選設(shè)置有圓弧形的倒角11，從而可以對液體的膠材9起到很好的引流作用。
[0035]雖然已經(jīng)通過示例對本實用新型的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，以上示例僅是為了進行說明，而不是為了限制本實用新型的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可在不脫離本實用新型的范圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求來限定。
【主權(quán)項】
1.一種MEMS傳感器，其特征在于:包括由基板⑴、殼體⑵圍成的外部封裝結(jié)構(gòu)，以及設(shè)置在外部封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)部的MEMS芯片；所述MEMS芯片包括用于與基板(1)粘結(jié)固定在一起的硅襯底￠)，以及形成在硅襯底(6)底端的背腔(7);其中，在所述硅襯底(6)的底端設(shè)置有環(huán)繞所述背腔(7)的第一環(huán)形凹槽(8);其中，所述第一環(huán)形凹槽(8)的形狀與背腔(7)的形狀相匹配，且所述第一環(huán)形凹槽(8)分布在硅襯底(6)上鄰近背腔(7)的一側(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS傳感器，其特征在于:所述第一環(huán)形凹槽(8)側(cè)壁的底端設(shè)置有圓弧形的倒角(11)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS傳感器，其特征在于:在所述硅襯底(6)的底端設(shè)置有環(huán)繞所述背腔(7)的第二環(huán)形凹槽(10)，所述第二環(huán)形凹槽(10)鄰近硅襯底(6)的外側(cè)分布。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的MEMS傳感器，其特征在于:所述第二環(huán)形凹槽(10)側(cè)壁的底端設(shè)置有圓弧形的倒角(11)。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的MEMS傳感器，其特征在于:所述第一環(huán)形凹槽(8)、第二環(huán)形凹槽(10)的寬度為20-30mm，深度為20-30mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS傳感器，其特征在于:所述MEMS芯片為MEMS麥克風芯片；所述外部封裝結(jié)構(gòu)上還設(shè)有供聲音流入的聲孔(3)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的MEMS傳感器，其特征在于:所述聲孔(3)設(shè)置在基板⑴上正對所述背腔(7)的位置。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的MEMS傳感器，其特征在于:所述聲孔(3)設(shè)置在殼體(2)上。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS傳感器，其特征在于:所述第一環(huán)形凹槽⑶為圓形。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS傳感器，其特征在于:所述第一環(huán)形凹槽(8)為矩形。
【專利摘要】本實用新型涉及一種MEMS傳感器，包括由基板、殼體圍成的外部封裝結(jié)構(gòu)，以及設(shè)置在外部封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)部的MEMS芯片，所述MEMS芯片包括用于與基板粘結(jié)固定在一起的硅襯底，以及形成在硅襯底底端的背腔；其中，在所述硅襯底的底端設(shè)置有環(huán)繞所述背腔的第一環(huán)形凹槽；所述第一環(huán)形凹槽分布在硅襯底上鄰近背腔的一側(cè)。本實用新型的MEMS傳感器，在硅襯底的底端鄰近背腔的一側(cè)設(shè)置有第一環(huán)形凹槽，從而保證了硅襯底與基板之間具有較大的粘結(jié)面；在進行硅襯底與基板的粘結(jié)時，該第一環(huán)形凹槽構(gòu)成了類似“護城河”的結(jié)構(gòu)，從而可以防止液態(tài)的膠材溢入至MEMS傳感器的背腔中，提高了傳感器的可靠性。
【IPC分類】H04R19/04
【公開號】CN205071304
【申請?zhí)枴緾N201520887114
【發(fā)明人】蔡孟錦, 宋青林, 楊麗萍, 鄭成龍
【申請人】歌爾聲學(xué)股份有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年11月9日