專利名稱：包括差動傳感器mems器件和帶孔襯底的電子器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括MEMS器件和帶孔(drilled)襯底的電子器件，該 帶孔襯底特別為LGA或BGA類型。
本發(fā)明特別地但不排他地涉及包括裝配在LGA襯底上的MEMS差動 傳感器的電子器件，其中該MEMS差動傳感器需要與電子器件外部的環(huán) 境通信的雙物理接口 ，并且僅以例解的方式參照本申請領(lǐng)域進行以下描 述。
背景技術(shù)：
眾所周知，MEMS器件(微機電系統(tǒng))是一種通過使用微制造的光刻 技術(shù)在硅芯片或管芯上集成機械和電學(xué)功能的微器件。
特別地，參照圖1，描述了一種MEMS差動壓力傳感器100，其包括 由環(huán)形部分102和連接到環(huán)形部分102上邊緣的圓形或方形隔板103形 成的硅管芯101。
環(huán)形部分102的下邊緣借助于粘結(jié)層105而連接到塑料、金屬或陶 瓷材料的保護性封裝104。
保護性封裝104由外殼構(gòu)成，該外殼為大體杯狀的外殼并且示出了 其中裝配有管芯101的內(nèi)腔106。保護性封裝104還設(shè)有通行開口 (passing opening) 107。當(dāng)管芯1 01被裝配在該腔1 06中時，環(huán)形部 分102包圍著該通行開口 107，由此通行開口 107實現(xiàn)了到隔板103下 表面上的第一壓力PI的第一進入門(access gate)。
以常規(guī)方式，在將管芯101膠粘到該腔106內(nèi)之前通過模制來實現(xiàn) 保護性封裝104。
然后該腔106在頂部上由金屬或塑料蓋子108封閉，該蓋子108設(shè) 有開口 109以^使該腔106與^f呆護性封裝104的外部連通。
特別地，這個開口 109實現(xiàn)了到隔板103上表面上的第二壓力P2 的第二進入門。于是，MEMS差動壓力傳感器100能夠測量第一和第二壓 力Pl、 P2之間的壓力差。
此外，金屬引腳110從保護性封裝104中伸出以允許MEMS差動壓與保護性封裝104的外部的電連接。
在已經(jīng)將管芯101固定到腔106中之后，用于將管芯101與腔106 的金屬引腳110電連接起來的連接111是通過引線接合來實現(xiàn)的。
保護性涂層112 (通常為硅膠)幾乎完全地填充該腔106。
在其它已知的實施例中，蓋子108也通過才莫制而形成，并且在MEMS 差動壓力傳感器100已經(jīng)固定于腔106中且電連接到引腳111之后連接 到保護性封裝104。
盡管包括MEMS差動壓力傳感器的組裝電子器件的這些實施例在若 干方面是有利的，但其仍有缺點笨重，因為該腔106必須足夠?qū)捯匀?置該管芯101以及允許通過引線接合的替代連接操作。
因此，這些器件的制造提供以下步驟
-制造保護性封裝1G4和蓋子108,
-在保護性封裝104內(nèi)裝配和電連接管芯101,
-將蓋子108裝配到保護性封裝104上。
由于在實現(xiàn)集成電路的常規(guī)工藝流程中不提供這些工藝步驟，這就 造成了最終器件成本的相當(dāng)可觀的增加。
本發(fā)明潛在的技術(shù)問題是設(shè)計一種包括MEMS差動壓力傳感器的電 子器件，該電子器件具有這樣的結(jié)構(gòu)特性以使得允許用常規(guī)集成電路的 制造工藝來實現(xiàn)這個電子器件，從而克服了仍限制著根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn) 的電子器件的局限和/或缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第 一實施例涉及
一種電子器件，包括
-襯底，其具有至少一個通行開口；
-差動傳感器MEMS器件，其具有分別使第一和第二作用表面 (active surface )暴露的至少第一和第二表面；
-保護性封裝，其至少部分地將所述MEMS器件與所述襯底合并以 便使所述第一和第二作用表面暴露；
-所述差動傳感器，其對于與所述第一和/或第二作用表面相接觸 的流體的化學(xué)和/或物理變化敏感；
-所述MEMS器件的所述第一表面，其面向所述襯底并且與所述襯底隔開一段距離；
-所述第二表面，其與所述第一表面相對并且具有用于暴露所述第
二作用表面的開口 ；
-所述壽丈感部分，其與所述襯底的所述通行開口對準(zhǔn)。
通過參照附圖以指示性而非限制性示例的方式給出的本發(fā)明實施
例的以下描述，根據(jù)本發(fā)明的電子器件的特定和優(yōu)點將顯現(xiàn)出來。


在這些附圖中
-圖1是包括根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)的MEMS差動壓力傳感器器件的電 子器件的實施例的截面圖，
-圖2是包括根據(jù)本發(fā)明的MEMS器件的電子器件的第一實施例的 截面圖，
-圖3是圖2的電子器件的第一形式的截面圖， -圖4是圖2的器件的第二形式的截面圖， -圖5是圖2的器件的第三形式的截面圖，
-圖6是包括根據(jù)本發(fā)明的MEMS器件的電子器件的第二實施例的 截面圖，
-圖7是包括根據(jù)本發(fā)明的MEMS器件的電子器件的第三實施例的 截面圖，
-圖8和9示出了包括根據(jù)本發(fā)明實現(xiàn)的MEMS器件的電子器件的 應(yīng)用的截面圖，
-圖10和11是已知MEMS差動壓力傳感器的截面圖。
具體實施例方式
參照圖2,示出了用于根據(jù)本發(fā)明的MEMS差動壓力傳感器器件的電 子器件1的第一實施例，其包括例如為LGA/BGA類型的襯底2，該襯底 2具有上表面3和與上表面3相對的下表面4并且在這兩個表面3、 4 之間設(shè)有通行開口 5。
以已知的方式，通過借助于絕緣或介電材料層而彼此絕緣的導(dǎo)電層 來形成LGA/BGA類型的襯底。使這些導(dǎo)電層適合(conform)由絕緣或 介質(zhì)材料層而彼此絕緣的導(dǎo)電軌跡。通常通過絕緣層來實現(xiàn)稱為"過孔，，的導(dǎo)電孔，其相對于各個層具有垂直取向以在屬于不同導(dǎo)電層的
導(dǎo)電4九跡之間形成導(dǎo)電路徑。
此外，在襯底2的下表面4上存在著連接盤(land) 6,該連接盤6 連接到存在于下表面4上的導(dǎo)電軌跡。
電子器件1還包括MEMS差動傳感器器件7，該差動傳感器器件7包 括例如為Si的管芯8,該管芯8具有第一表面9和與第一表面9相對 的第二表面10。在第一表面9上集成有MEMS差動傳感器器件7的敏感 部分11,這使得敏感部分11的第一作用表面lla暴露，而第二表面 IO設(shè)有開口 12,該開口 12暴露出與敏感部分11的第一作用表面lla 相對的第二作用表面llb。
根據(jù)本發(fā)明，MEMS差動傳感器器件7的第一表面9面向襯底2的上 表面3并且與其隔開一確定的距離，且敏感表面11 I與開口 5對準(zhǔn)。
此外，MEMS差動傳感器器件7的第一表面9的外圍部分設(shè)有連接盤 以借助于電連接13 (例如凸起)而連接到存在于襯底2的上表面3上 的導(dǎo)電軌跡。
有利地，MEMS差動傳感器器件7借助于已知的"倒裝芯片"組裝方 法而纟皮電裝配到襯底2上。
仍根據(jù)本發(fā)明，電子器件l包括通過模制實現(xiàn)的保護性封裝14,該 電子器件1合并MEMS差動傳感器器件7、電連接13以及襯底2，使得 MEMS差動傳感器器件7的敏感部分11的第一作用表面lla通過通行開 口 5暴露以及使敏感部分11的第二作用表面lib通過第二表面10的 開口 12暴露。
有利地，保護性封裝14還使襯底2的下表面4暴露。
有利地，MEMS差動傳感器器件7的第二表面10位于保護性封裝14 的上表面的側(cè)面。
根據(jù)本發(fā)明，敏感部分11對于存在于敏感部分11的兩個作用表面 lla、 lib上或與該兩個作用表面相接觸的流體的化學(xué)和/或物理變化敏 感。這些流體可以是至少兩種，在這種情況下第一流體與MEMS差動傳 感器器件7的每文感部分11的第一作用表面lla通過通行開口 5相互作 用，而第二流體與MEMS差動傳感器器件7的敏感部分11的第二作用 表面llb通過在第二表面IO上所提供的開口 U相互作用。
有利地，阻擋元件15位于MEMS差動傳感器器件7的第一表面9與
9襯底2的上表面3之間以便包圍所述敏感部分11。
有利地根據(jù)本發(fā)明，在通過模制進行的保護性封裝14的制造過程 期間這個阻擋元件15的存在保護著敏感部分11,從而使得這個敏感部 分11保持不受影響。
實際上以已知的方式，保護性封裝14的形成在模具的腔內(nèi)引入了 襯底2,在該襯底2上裝配著MEMS差動傳感器器件7。
然后在壓力和高溫下提供正處于熔化態(tài)的電絕緣材料到模具腔中 的注入，所述電絕緣材料將構(gòu)成保護性封裝14的塑料本體。這種材料 通常是合成樹脂，例如環(huán)氧樹脂。
正常的模制步驟涉及將樹脂注入到模具腔內(nèi)。緊接著這個步驟之后 的是用于完成保護性封裝14的冷卻步驟。
為了避免在樹脂的注入步驟期間樹脂損壞MEMS差動傳感器器件7 的敏感部分ll,根據(jù)本發(fā)明，在襯底2的上表面3與第一表面9之間 提供阻擋元件15,該阻擋元件15完全包圍著至少該MEMS差動傳感器 器件7的敏感部分11。
有利地，阻擋元件15是個環(huán)，當(dāng)MEMS器件7被裝配到襯底2上時 該環(huán)完全包圍著MEMS器件7的敏感部分11，并且該環(huán)接觸著襯底2的 上表面3和MEMS差動傳感器器件7的第一表面9。
有利地，阻擋元件15由焊接涂料形成，從而在這樣的實施例中MEMS 差動傳感器器件7到襯底2的電連接步驟和膠粘步驟被同時實施，導(dǎo) 致特別緊湊的筒單實現(xiàn)結(jié)構(gòu)，不需要不同結(jié)構(gòu)之間的嚴(yán)格對準(zhǔn)。
此外，這個阻擋元件15的外邊緣例如被完全合并在保護性封裝14中。
參照圖3,示出了根據(jù)本發(fā)明的電子器件la的第一實施例。
相對于參照圖2所描述的電子器件在結(jié)構(gòu)上和功能上相同的元件將
被給予相同的參考標(biāo)記。
有利地，阻擋元件15a至少位于包圍著敏感部分11的區(qū)域中。 在這個實施例中，阻擋元件15a是在村底2的上表面3上形成的不
規(guī)則區(qū)域15a。
有利地，這個不規(guī)則區(qū)域15a示出了波紋表面。
有利地，這個不規(guī)則區(qū)域15a在襯底2的上表面3上與整個中心不
受影響區(qū)(free) 3c相一致地延伸。有利地，根據(jù)本發(fā)明，通過修改襯底2的上表面3的化學(xué)屬性來獲
得這個不規(guī)則區(qū)域15a,如圖3所示。
有利地，該不規(guī)則區(qū)域15a由非可濕性材料形成。 沒有什么能阻止在襯底2的上表面3上形成該非可濕性材料層15a 。 參照圖4,示出了根據(jù)本發(fā)明的電子器件lb的實施例的第二形式。 相對于參照圖2所描述的器件1在結(jié)構(gòu)上和功能上相同的元件將被
給予相同的參考標(biāo)記。
有利地，阻擋元件15b至少位于包圍著敏感部分11的區(qū)域中。 在這個第二形式中，阻擋元件15b是在MEMS差動傳感器器件7的
第一表面9上形成的不規(guī)則區(qū)域15b,并且是通過修改MEMS差動傳感
器器件7的第一表面9的化學(xué)屬性來獲得的。
有利地，這個不規(guī)則區(qū)域15b在MEMS差動傳感器器件7的第一表
面9上與差動傳感器器件7的整個敏感部分11相一致地延伸。
事實上已知的是，硅管芯8，至少與MEMS差動傳感器器件7的第一
表面9相一致，被非可濕性類型的絕緣層9b覆蓋，該絕緣層9b被保
護層9a覆蓋，該保護層9a包括可濕性材料例如塑料層，例如包括諸
如聚酰亞胺這樣的有機材料。
有利地，至少與MEMS差動傳感器器件7的敏感部分11相一致，將
可濕性材料層9a去除掉，使得例如由氧化硅形成的絕緣層9b暴露。 有利地，在從MEMS差動傳感器器件7的敏感部分11移除可濕性材
料層9a的步驟之后，MEMS差動傳感器器件被焊接到襯底2上并且例如
在等離子體中通過使用包括氬氣和氧氣的氣體混合物而經(jīng)受清洗操作。
有利地，該清洗混合物中的氧氣與可濕性材料層9a發(fā)生化學(xué)反應(yīng)， 提高了可濕性，而覆蓋著敏感部分11的介電層9b對于該處理是惰性 的。
因此，作為該處理之后的結(jié)果，可濕性材料層9a的可濕性獲得了 提高，可與襯底2的上表面3的可濕性比擬，并且覆蓋著敏感部分ll 的介電層9b的表面的可濕性有所降低。
這個可濕性差異意味著在保護性封裝14的模制步驟期間樹脂流的 突然減速，從而樹脂的表面電壓導(dǎo)致在覆蓋著敏感部分11的介質(zhì)層9b 的外圍表面周圍形成彎液面(meniscus)。沒有什么能阻止不僅在MEMS器件的第一表面9上而且在與敏感部 分11對準(zhǔn)的襯底2的上表面3上形成非可濕性材料的阻擋層9b。
在本發(fā)明的這兩個后者實施例的另外的形式中，不規(guī)則區(qū)域15a、 15b示出了褶皺。
有利地，在不規(guī)則區(qū)域15a、 15b中形成了溝漕，其制作在襯底中 或在MEMS差動傳感器器件7中，以便在模制步驟期間為樹脂實現(xiàn)在襯 底2中或在MEMS差動傳感器器件7上限定的優(yōu)選路徑。
有利地，這些溝槽完全包圍著MEMS器件7的敏感部分11,例如圖 5的器件lc中所示，其中相對于參照圖2所描述的器件1在結(jié)構(gòu)上和 功能上相同的元件將被給予相同的參考標(biāo)記。
有利地，在這個后者實施例中與MEMS差動傳感器器件7的敏感部 分11相一致地存在非可濕性材料層，該敏感部分11與溝槽所封閉的 區(qū)fe戈相一致。
根據(jù)本發(fā)明，在通過模制進行的該保護性封裝14的制造步驟期間
不規(guī)則區(qū)域15a、 15b的存在保護著敏感部分11,從而使得液態(tài)樹脂均
一地分布在電連接周圍而不會達到敏感部分11。
參照圖6,示出了根據(jù)本發(fā)明的電子器件ld的第二實施例。 相對于參照圖2所描述的器件1在結(jié)構(gòu)上和功能上相同的元件將被
給予相同的參考標(biāo)記。
特別在這個實施例中，底層填料(underfiller) 16合并了電連接
1 3以使電子器件1在MEMS差動傳感器器件7和襯底2之間的連接區(qū)域
中在機械強度上有所加強。
有利地，底層填料16由環(huán)氧化合物(例如環(huán)氧樹脂)形成。 有利地，可以在MEMS差動傳感器器件7和襯底2之間提供阻擋元
件15。
有利地，底層填料16示出了 MEMS差動傳感器器件7向外的錐形輪 廓，同時其示出了與阻擋元件15相一致的基本垂直輪廓。
換言之，底層填料16的橫截面在臨近襯底2的上表面3時增加。 電子器件Id還包括通過模制實現(xiàn)的保護性封裝14d,該電子器件 ld合并了 MEMS差動傳感器器件7、底層填料16以及襯底2,使得MEMS 差動傳感器器件7的敏感部分11的第一作用表面11a通過襯底2的通 行開口 5暴露以及使第二作用表面lib通過第二表面10的開口 12暴膝。
有利地，保護性封裝14d還使襯底2的下表面4暴露。
有利地，第二表面IO位于保護性封裝14d的上表面的側(cè)面。
阻擋元件15的存在允許使MEMS差動傳感器器件7的敏感部分11 維持沒有底層填料16。
此外，底層填料16在塑料封裝14d的制造步驟期間保護MEMS差動 傳感器器件7的第一表面9。
有利地，底層填料16存在于參照圖3、 4和5描述的實施例的阻擋 元件15a、 15b之外，至少存在于介于襯底2的上表面3與MEMS差動 傳感器器件7的第一表面9之間的區(qū)域中，以便合并電連接13用于在 MEMS差動傳感器器件7與襯底2之間在機械強度上加強該電子器件1。
參照圖7,示出了根據(jù)本發(fā)明的電子器件le的第三實施例。
相對于參照圖2所描述的器件1在結(jié)構(gòu)上和功能上相同的元件將被 給予相同的參考標(biāo)記。
電子器件le也包括通過模制實現(xiàn)的保護性封裝14e,該電子器件 le合并了 MEMS差動傳感器器件7以及襯底2,使得MEMS差動傳感器 器件7的敏感部分11的第一作用表面lla通過通行開口 5暴露，以及 有利地通過襯底2的下表面4而暴露。保護性封裝l化覆蓋著MEMS差 動傳感器器件7的第二表面10并且設(shè)有另一通行開口 17,該通行開口 17與存在于MEMS差動傳感器器件7的第二表面10上的開口 12對準(zhǔn)。
有利地，在保護性封裝14e的通行開口 17上形成圓柱形凸出物18 以便利進入MEMS差動傳感器器件7的敏感部分11。
有利地，這個圓柱形凸出物18在形成保護性封裝14e的同一模制 步驟期間與這個封裝同時實現(xiàn)。
有利地，可以在MEMS差動傳感器器件7與襯底2之間提供阻擋元 件15。
有利地，也可以在本發(fā)明的這個實施例中提供參照圖3至5所示的 阻擋元件15a和15b、或者像參照圖6所示的底層填料16。
參照圖8,示出了圖2的器件1,其中集成電路19被裝配在位于MEMS 差動傳感器器件7的側(cè)面的襯底2上、并且例如借助于焊接層20固定 到襯底2上。
集成電路19借助于其它電連接21而電連接到襯底2。通過模制實現(xiàn)的保護性封裝14將MEMS差動傳感器器件7與電連接 13合并到一起、將集成電路19與其它電連接21及襯底2合并到一起， 使得MEMS差動傳感器器件7的敏感部分11的第一作用表面lla通過 通行開口 5暴露以及使敏感部分11的第二作用表面llb通過第二表面 IO的開口 12暴露。
有利地，保護性封裝14還使襯底2的下表面4暴露。 有利地，MEMS差動傳感器器件7的第二表面10位于保護性封裝14 的上表面的側(cè)面。
參照圖9,示出了圖6的器件ld,其中集成電路19被裝配在位于 MEMS差動傳感器器件7的側(cè)面的襯底2上、并且例如借助于焊接層20 固定到襯底2上。
集成電路19借助于其它電連接21而電連接到襯底2。 通過模制實現(xiàn)的保護性封裝14d將MEMS差動傳感器器件7、底層填 料16、集成電路19與其它電連接21及襯底2合并到一起，使得MEMS 差動傳感器器件7的敏感部分11的第一作用表面lla通過通行開口 5 暴露以及使敏感部分11的第二作用表面lib通過第二表面10的開口 12暴露。
有利地，保護性封裝14d還使襯底2的下表面4暴露。 有利地，MEMS差動器件7的第二表面10位于保護性封裝l化的上 表面的側(cè)面。
有利地，用于根據(jù)本發(fā)明器件的MEMS差動傳感器器件7是圖10和 11所示的差動壓力傳感器器件。
特別地，參照這些圖，示出了在例如硅的半導(dǎo)體管芯8a中形成的 差動壓力傳感器7a。
在半導(dǎo)體管芯8a中，腔3a是鄰近半導(dǎo)體管芯8a的第一表面9c實 現(xiàn)的。
介于腔3a與第一表面9c之間的半導(dǎo)體管芯8a的部分形成隔板 llc,即壓力傳感器7a的敏感元件。
電阻性元件6a形成在鄰近笫一表面9c的隔板llc的外圍部分中。 絕緣層4a,例如氧化物，覆蓋著管芯2a的第一作用表面9c,使得 介于電阻性元件6a之間的隔板llc的第一作用表面lld暴露。此外， 在與這些電阻性元件6a相一致的絕緣層4a中提供開口以允許電連接到形成于絕緣層4a上的導(dǎo)電層2a。
沒有什么可以阻止絕緣層覆蓋著管芯2a的整個作用表面9c。
有利地，鈍化層覆蓋著管芯2a的第一作用表面9c。
特別地，導(dǎo)電層2a包括彼此分開并通過電阻性元件6a而電連接的
兩個部分2b和2c。
在與第一表面9c相對的傳感器7a的第二表面10a中提供開口 12a、
12b，該開口使得腔3a與傳感器7a的外部連通。以此方式，開口 12a、
12b實現(xiàn)了第二壓力的進入門，該笫二壓力作用于在腔3a內(nèi)面對的隔
板llc的第二作用表面lle。
如圖IO所示，如果開口 12a通過干法蝕刻來實現(xiàn)，則開口 12a的
側(cè)壁相對于第二表面10a基本垂直，即開口 的橫斷面尺寸基本恒定。
相反如圖11所示，如果開口 12b通過濕法類型的蝕刻來實現(xiàn)，則 開口 12b的側(cè)壁是錐形的，即開口 12b的橫斷面尺寸在背離第二表面 10a時減小。
總之，利用根據(jù)本發(fā)明的器件，有可能實現(xiàn)麥克風(fēng)、壓力、氣體、 化學(xué)差動傳感器，這些傳感器被圍封在通過模制實現(xiàn)的保護性封裝中。
根據(jù)本發(fā)明，還有可能在相同的保護性封裝14中集成更多傳感器 (加速計和壓力傳感器)。
有利地，在優(yōu)選實施例中，全部的電子器件1、 la、 lb、 lc、 ld、 le、 le示出了介于3 x 3 x 1 mmA3之間的空間，而MEMS差動傳感器器 件7示出了 1500 pm的寬度、1500 |um的長度以及厚度700 |um并且示 出了在第二表面10上介于100和500 pm之間的開口 12。
MEMS差動傳感器器件7的敏感部分11為圓形或方形形狀并且具有 介于IOO ium和lOOO |um之間的直徑/側(cè)邊。
MEMS差動傳感器器件7的笫一表面9與襯底的上表面3之間的距離 介于50和500 nm之間，而襯底2的厚度介于150和300 ium之間，而 開口 5的寬度介于100和700 ium之間。
如果阻擋元件15由焊接涂料環(huán)實現(xiàn)，則其橫截面的厚度被介于60 和300 ,之間。
如果阻擋元件I5a、 15b由不規(guī)則區(qū)域?qū)崿F(xiàn)，則其橫截面的寬度被 介于10和50 |im之間以及深度例如^皮介于20和80 |um之間。
15總之，根據(jù)本發(fā)明的電子器件特別緊湊并且使用不提供嚴(yán)格對準(zhǔn)的 技術(shù)方案。
有利地，在根據(jù)本發(fā)明的電子器件1中，阻擋元件15、 15a、 15b 的存在允許在保護性封裝14的制造步驟期間或者在底層填料16的分 配步驟期間保護MEMS差動傳感器器件7的敏感部分11。
有利地，這個阻擋元件15、 15a、 15b能夠具有物理或化學(xué)性質(zhì)或 者這兩者的組合并且能夠?qū)崿F(xiàn)在襯底2以及MEMS差動傳感器器件7 二 者上。
權(quán)利要求
1.電子器件(1，1a，1b，1c，1d，1e)，包括-襯底(2)，其設(shè)有至少一個通行開口(5)，-MEMS器件(7)，其具有設(shè)有第一及第二表面(9，10)的差動傳感器的功能和具有包括至少一個對與其第一作用表面及第二相對作用表面(11a，11b)相一致存在的流體的化學(xué)和/或物理變化敏感的部分(11)的類型的功能，所述MEMS器件(7)的所述第一表面(9)使所述第一作用表面(11a)暴露并且使所述第二表面(10)設(shè)有暴露著所述第二作用相對表面(11b)的另一開口(12)，該電子器件(1，1d，1e)特征在于所述MEMS器件(7)的所述第一表面(9)面向所述襯底(2)并且與其隔開一段確定距離，所述敏感部分(11)與所述襯底(2)的所述通行開口(5)對準(zhǔn)，以及特征在于其還包括-保護性封裝(14，14a，14b)，其至少部分地合并所述MEMS器件(7)和所述襯底(2)以便使所述第一作用表面及第二相對作用表面(11a，11b)分別通過所述襯底(2)的所述通行開口(5)以及所述第二表面(10)的所述另一開口(12)而暴露。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件(1)，特征在于其包括阻擋元 件(15, 15a, 15b),該阻擋元件包圍著所述敏感部分(11 )以實現(xiàn)用 于所述MEMS差動傳感器器件(7)的保護結(jié)構(gòu)，從而使得所述敏感部分(11)的所述第一作用表面(11a)不受影響。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子器件(1)，特征在于所述阻擋元件 (15)是與所述襯底(2)的所述上表面(3)和所述MENS器件(6)的所 述第一表面(9)相接觸的環(huán)，并且所述阻擋元件的外邊緣完全被所述 保護性封裝(14)覆蓋。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子器件(1),特征在于所述阻擋元件 (15)由焊接涂料形成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子器件(1),特征在于所述阻擋元件 (15a)是在襯底(2)的上表面(3)上形成的不規(guī)則區(qū)域(15a)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子器件(1)，特征在于這個不規(guī)則區(qū) 域U5a)在所述襯底(2)的所述上表面(3)上與所述敏感部分(11) 相一致地延伸。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的電子器件(1 )，特征在于這個不規(guī)則區(qū)域(15a )是通過修改襯底(2 )的上表面(3 )的化學(xué)屬性來獲得 的。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的電子器件(1 ),特征在于所述不規(guī) 則區(qū)域(15a)由非可濕性材料形成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子器件(1)，特征在于所述阻擋元件 (15b)是在MEMS差動傳感器器件(7)的所述第一表面(9)上形成的不 規(guī)則區(qū)域(15b)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子器件(1 )，特征在于這個不規(guī)則區(qū) 域(15b)在MEMS差動傳感器器件(7)的敏感部分(11)上延伸。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的電子器件(1 ),特征在于這個不 規(guī)則區(qū)域(15b)是通過修改MEMS差動傳感器器件(7)的所述第一表 面(9)周圍的化學(xué)屬性來獲得的。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的電子器件(1 ),特征在于所述不 規(guī)則區(qū)域U5b)由非可濕性材料形成。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子器件(1),特征在于所述敏感部 分Ul)的所述第一作用表面(11a)被非可濕性絕緣層(9b)和保護 層(9a)覆蓋，特征在于所迷不規(guī)則區(qū)域(15b)是通過從MEMS差動傳 感器器件(7)的所述第一表面(9)中去除所述保護層(9a)以暴露所 述非可濕性材料層(9b)來形成的。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子器件(1)，特征在于所述保護層 (9a)是聚酰亞胺并且所述非可濕性材料層(9b)是氧化物。
15. 根據(jù)權(quán)利要求5或9所述的電子器件(1 ),特征在于所述不規(guī) 則區(qū)域(15a, 15b)介于保護性封裝的形成步驟期間構(gòu)成優(yōu)選路徑的溝 槽。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子器件(1),特征在于非可濕性材 料層與所述MEMS差動傳感器器件(7)的所述敏感部分(11 )相一致地 形成。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件(1 ),特征在于所述第二表面 (10)位于所述保護性封裝(14)的上表面的側(cè)面。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件(1 ),特征在于所述保護性封 裝(14e)還覆蓋所述第二表面(10)并且設(shè)有與存在于所述MEMS差動 傳感器器件(7)的所述第二表面(10)上的開口 (12)對準(zhǔn)的通行開口 (17)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的電子器件(1),特征在于在所述保護 性封裝(14e)的所述通行開口 (17)上形成圓柱形凸出物(18)以便 利進入所述MEMS差動傳感器器件(7)的所述敏感部分(11)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子器件(1),特征在于將所述MEMS 差動傳感器器件(7)電耦合到所述襯底(2)的電連接U3)存在于所 述阻擋元件(15， 15a)相對于所述敏感部分(11)的外部。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的電子器件(l ),特征在于底層填料(16) 合并所述電連接(13)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的電子器件(1 ),特征在于阻擋元件(15, 15a, 15b)在形成所述底層填料(16)期間保護敏感部分(11)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的電子器件(1),特征在于所述底層填 料(16)示出了在所述外圍區(qū)域之外的錐形輪廓，而其示出了與包圍著 所述壽丈感部分(11)的所述區(qū)域相一致的基本垂直4侖廓。
24. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子器件(1 )，特征在于所述電連接(13) 包括凸起。
25. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件(1),特征在于所述MEMS差 動傳感器器件(7)通過已知的"倒裝芯片，，組裝方法而被裝配到所述 襯底(2)上。
26. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件(1),特征在于其包括集成電 路(19),該集成電路(19)被裝配在MEMS差動傳感器器件(7)的側(cè) 面。
27. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件(1 ),特征在于所述集成電路 (19)借助于其它電連接(21 )而電連接到存在于所述襯底(2)上的導(dǎo)電軌跡。
28. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的電子器件(1),特征在于所述保護性 封裝(14)合并所述集成電路(19)與所述其它電連接(21)。
29. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件(1 ),特征在于所述襯底是LGA 類型。
30. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件(1 )，特征在于所述襯底是BGA 類型。
31. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件(1 )，特征在于所述MEMS差動傳感器器件(7)是壓力傳感器。
32. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件(1),特征在于所述MEMS器 件(7)是氣體傳感器。
33. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件(1 )，特征在于所述MEMS器 件(7)是化學(xué)傳感器。
34. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件(1 ),特征在于所述保護性封 裝(14)通過模制來實現(xiàn)。 —種電子器件(1),包括-襯底(2)，其具有至少一個通行開口 (5);-差動傳感器MEMS器件(7),其具有至少分別使第一和第二作用 表面暴露的第一 (9)和第二表面(10);-保護性封裝，其至少部分地合并所述MEMS器件(7)與所述襯底 (2)從而使所述第一和第二作用表面(lla, llb)暴露；-所述差動傳感器(7 ),其具有對與所述第一和第二作用表面(lla, lib)接觸的流體的化學(xué)和/或物理變化敏感的部分(11);-所述MEMS器件(9)的所述第一表面，其面向所述襯底(2)并 且與所述襯底(2)隔開一段距離；-所述第二表面(10),其與所述第一表面(9)相對并且具有用 于暴露所述第二作用表面(lib)的開口 (l2);-所述敏感部分(ll),其與所述襯底(2)的所述通行開口 (5)對準(zhǔn)。
全文摘要
電子器件(1，1a，1b，1c，1d，1e)包括襯底(2)，其設(shè)有至少一個通行開口(5)；MEMS器件(7)，其具有設(shè)有第一及第二表面(9，10)的差動傳感器的功能和具有包括至少一個對與其第一作用表面及第二相對作用表面(11a，11b)相一致存在的流體的化學(xué)和/或物理變化敏感的部分(11)的類型的功能，該MEMS器件(7)的第一表面(9)使第一作用表面(11a)暴露并且使第二表面(10)設(shè)有暴露著第二相對作用表面(11b)的另一開口(12)，該電子器件(1，1d，1e)特征在于MEMS器件(7)的第一表面(9)面向襯底(2)并且與其隔開一段確定距離，敏感部分(11)與襯底(2)的通行開口(5)對準(zhǔn)，以及特征在于其還包括保護性封裝(14，14a，14b)，其至少部分地合并MEMS器件(7)與襯底(2)以便使第一作用表面及第二相對作用表面(11a，11b)分別通過襯底(2)的通行開口(5)和第二表面(10)的另一開口(12)而暴露。
文檔編號B81B7/00GK101616863SQ200880003036
公開日2009年12月30日 申請日期2008年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月24日
發(fā)明者C·康比, L·巴爾多, M·F·科特斯 申請人:意法半導(dǎo)體股份有限公司