本實(shí)用新型涉及微機(jī)電技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種MEMS芯片。

背景技術(shù)：

為了順應(yīng)終端產(chǎn)品的小型化、輕薄化的發(fā)展趨勢(shì)，MEMS傳感器芯片做的越來(lái)越薄，導(dǎo)致MEMS芯片受到的結(jié)構(gòu)應(yīng)力的影響越來(lái)越明顯。通常MEMS芯片具有規(guī)則的外形結(jié)構(gòu)。這種結(jié)果不利于應(yīng)力的釋放，使得產(chǎn)品的可靠性變差，甚至導(dǎo)致產(chǎn)品的失效。

因此，需要提供一種MEMS芯片新技術(shù)方案以消減應(yīng)力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的一個(gè)目的是提供一種MEMS芯片的新技術(shù)方案。

根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，提供了一種MEMS芯片。該芯片包括基板，所述基板包括感應(yīng)區(qū)、第一凹槽以及徑區(qū)，所述第一凹槽位于所述感應(yīng)區(qū)所在的表面，所述第一凹槽圍繞所述感應(yīng)區(qū)設(shè)置，所述徑區(qū)穿過(guò)所述第一凹槽，所述徑區(qū)被配置為用于所述感應(yīng)區(qū)的芯片元件的信號(hào)線(xiàn)走線(xiàn)。

可選地，所述第一凹槽為圓環(huán)形。

可選地，所述第一凹槽的寬度為20-500um。

可選地，所述徑區(qū)的寬度為10-500um。

可選地，還包括與所述感應(yīng)區(qū)所在的表面相背的連接端，在所述連接端設(shè)置有第二凹槽，所述第二凹槽與所述感應(yīng)區(qū)的位置相對(duì)應(yīng)。

可選地，所述第二凹槽的深度為所述基板的厚度的0.2-0.5倍。

可選地，所述第二凹槽為圓形，所述第二凹槽的截面積大于所述感應(yīng)區(qū)的面積。

可選地，還包括用于連通所述第二凹槽與外部環(huán)境的泄壓通道。

可選地，所述泄壓通道的寬度為50-500um。

可選地，還包括位于所述第一凹槽的外側(cè)的結(jié)構(gòu)區(qū)，在所述結(jié)構(gòu)區(qū)設(shè)置有ASIC芯片，所述ASIC芯片與所述芯片元件信號(hào)連接。

本實(shí)用新型的MEMS芯片圍繞感應(yīng)區(qū)設(shè)置有第一凹槽，從而可以有效地消減結(jié)構(gòu)應(yīng)力。

通過(guò)以下參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚。

附圖說(shuō)明

被結(jié)合在說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分的附圖示出了本實(shí)用新型的實(shí)施例，并且連同其說(shuō)明一起用于解釋本實(shí)用新型的原理。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的一種MEMS芯片的俯視圖。

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的一種MEMS芯片的仰視圖。

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的一種MEMS芯片的剖視圖。

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的另一種MEMS芯片的剖視圖。

圖中，12：感應(yīng)區(qū)；13：第一凹槽；14：徑區(qū)；15：連接端；16：第二凹槽；17：泄壓通道；18：結(jié)構(gòu)區(qū)；19：應(yīng)力隔離位置；20；ASIC芯片；21：芯片元件。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參照附圖來(lái)詳細(xì)描述本實(shí)用新型的各種示例性實(shí)施例。應(yīng)注意到：除非另外具體說(shuō)明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對(duì)布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本實(shí)用新型的范圍。

以下對(duì)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說(shuō)明性的，決不作為對(duì)本實(shí)用新型及其應(yīng)用或使用的任何限制。

對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為說(shuō)明書(shū)的一部分。

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(shí)施例的其它例子可以具有不同的值。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類(lèi)似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步討論。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種MEMS芯片。MEMS芯片可以是但不局限于MEMS麥克風(fēng)芯片、壓力傳感器芯片、溫度傳感器芯片、氣體傳感器芯片等。

該芯片包括基板?；灏ǜ袘?yīng)區(qū)12、第一凹槽13以及徑區(qū)14。第一凹槽13位于感應(yīng)區(qū)12所在的表面，第一凹槽13圍繞感應(yīng)區(qū)12設(shè)置。徑區(qū)14穿過(guò)第一凹槽13，徑區(qū)14被配置為用于感應(yīng)區(qū)12的芯片元件21的信號(hào)線(xiàn)走線(xiàn)。

在此，基板可以是晶圓，例如多晶硅晶圓或者單晶硅晶圓。感應(yīng)區(qū)12用于接收外界信號(hào)并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，在感應(yīng)區(qū)12安裝有芯片元件21。例如，該芯片元件21包括構(gòu)成電容的正、負(fù)極板等。第一凹槽13可以通過(guò)刻蝕液刻蝕形成或者通過(guò)粒子束刻蝕形成。

該MEMS芯片圍繞感應(yīng)區(qū)12設(shè)置有第一凹槽13，從而可以有效地消減結(jié)構(gòu)應(yīng)力。

MEMS芯片的結(jié)構(gòu)應(yīng)力可能來(lái)自各個(gè)方向，并且應(yīng)力大小不一樣。在一個(gè)例子中，第一凹槽13為圓環(huán)形。圓環(huán)形的第一凹槽13可以有效地消減來(lái)自各個(gè)方向的結(jié)構(gòu)應(yīng)力。在此，圓環(huán)形包括由多個(gè)圓弧構(gòu)成的圓環(huán)形的第一凹槽13。

當(dāng)然，第一凹槽13也可以設(shè)置為其他形狀，例如方形環(huán)狀、其他正多邊形環(huán)狀等，第一凹槽13可以是連續(xù)結(jié)構(gòu)也可以是離散分布，只要能?chē)@感應(yīng)區(qū)12設(shè)置即可。

第一凹槽13的寬度和深度越大則消減應(yīng)力的效果越好，但基板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度越低；第一凹槽13的寬度和深度越小則消減應(yīng)力的效果越差，但基板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度越高。因此，應(yīng)均衡設(shè)置第一凹槽13的深度和寬度，在一個(gè)例子中，第一凹槽13的寬度為20-500um。該寬度兼顧了消減結(jié)構(gòu)應(yīng)力的效果以及基材的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。第一凹槽13的深度可以根據(jù)基材的厚度進(jìn)行設(shè)置。

在一個(gè)例子中，第一凹槽13的寬度由底部向開(kāi)口端逐漸增大，這種結(jié)構(gòu)便與加工。

除了可以走線(xiàn)外，徑區(qū)14還起到了增強(qiáng)基板結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的效果。在一個(gè)例子中，徑區(qū)14的寬度為10-500um。該寬度可以保證基板具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，又不會(huì)影響第一凹槽13消減應(yīng)力的效果。為了滿(mǎn)足多條信號(hào)線(xiàn)的走線(xiàn)要求，在一個(gè)例子中，徑區(qū)14為多個(gè)。優(yōu)選的是，徑區(qū)14均勻地布置在感應(yīng)區(qū)12周?chē)?，這樣能夠保證基板的結(jié)構(gòu)均衡。例如，徑區(qū)14為4個(gè)，并且相鄰的2個(gè)徑區(qū)14之間間隔90°。

MEMS芯片還包括連接端15。連接端15用于將MEMS芯片固定連接到其他電子設(shè)備上，例如，在連接端15涂覆有粘結(jié)劑，使用時(shí)，將MEMS芯片粘接到電子設(shè)備上。連潔端可以被設(shè)置在基板的任一側(cè)面或者底面上，只要便于連接即可，又不影響傳感器的性能即可。連接時(shí)，同樣會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)應(yīng)力，該應(yīng)力會(huì)對(duì)芯片造成不利影響。為了解決該技術(shù)問(wèn)題。在一個(gè)例子中，在連接端15還設(shè)置有第二凹槽16，第二凹槽16與感應(yīng)區(qū)12的位置相對(duì)應(yīng)。在該結(jié)構(gòu)中，即使產(chǎn)生結(jié)構(gòu)應(yīng)力，該結(jié)構(gòu)應(yīng)力也會(huì)作用在應(yīng)力隔離位置19，而不會(huì)向上作用到感應(yīng)區(qū)12，從而形成了對(duì)感應(yīng)區(qū)12的保護(hù)。

同樣地，第二凹槽16可以通過(guò)刻蝕液刻蝕形成或者通過(guò)粒子束刻蝕形成。

在該結(jié)構(gòu)中，第一凹槽13和第二凹槽16一起，將結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中到應(yīng)力隔離位置19。從而避免了應(yīng)力作用到感應(yīng)區(qū)12。

在一個(gè)例子中，第二凹槽16為圓形，第二凹槽16的截面積大于感應(yīng)區(qū)12的面積。圓形便于加工，并且可以保證基板具有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。在該結(jié)構(gòu)中，連接區(qū)圍繞第二凹槽16設(shè)置，亦即連接區(qū)位于感應(yīng)區(qū)12的外側(cè)。這樣,即使由于連接時(shí)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)應(yīng)力，該應(yīng)力會(huì)在連接區(qū)被消減，而不會(huì)到達(dá)感應(yīng)區(qū)12。此外，連接區(qū)的厚度越小則彈性大，可變形能力越強(qiáng)，這樣越有利于結(jié)構(gòu)應(yīng)力消減。

當(dāng)然，第二凹槽16的形狀也可以是方形、三角形、橢圓形、其他正多變形等，只要能起到消減結(jié)構(gòu)應(yīng)力的作用即可。

在一個(gè)例子中，第二凹槽16的深度為基板的厚度的0.2-0.5倍。該深度既能保證基板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度又能有效地消減結(jié)構(gòu)應(yīng)力。

當(dāng)MEMS芯片被連接到其他電子元件中時(shí)，尤其是采用粘結(jié)劑進(jìn)行粘接時(shí)，第二凹槽16與電子元件一起會(huì)形成封閉空間。在連接過(guò)程中，或者由于環(huán)境溫度變化會(huì)造成封閉空間內(nèi)外壓差，該壓差會(huì)降低連接強(qiáng)度，并且使基板形成結(jié)構(gòu)應(yīng)力。為了解決該技術(shù)問(wèn)題，在一個(gè)例子中，MEMS芯片還包括用于連通第二凹槽16與外部空間的泄壓通道17。例如，泄壓通道17的一端與第二凹槽16連通，另一端從基板的側(cè)部穿出。泄壓通道17的設(shè)置可以有效消減封閉空間內(nèi)外壓差，從而保證基板與電子元件之間的連接強(qiáng)度，并消減由內(nèi)外壓差造成的結(jié)構(gòu)應(yīng)力。優(yōu)選的是，圍繞第二凹槽16均勻地設(shè)置有多個(gè)泄壓通道17，例如，四個(gè)泄壓通道17。進(jìn)一步地，泄壓通道17的寬度為50-500um。

為了提高M(jìn)EMS芯片的集成度，在一個(gè)例子中，MEMS芯片還包括位于第一凹槽13的外側(cè)的結(jié)構(gòu)區(qū)18。結(jié)構(gòu)區(qū)18用于承載其他電子元件。例如，在結(jié)構(gòu)區(qū)18設(shè)置有ASIC芯片20，ASIC芯片20與芯片元件21信號(hào)連接,例如，通過(guò)鍵合引線(xiàn)或者PCB信號(hào)連接。ASIC芯片20用于將來(lái)自芯片于芯片元件21的電信號(hào)進(jìn)行放大。這種結(jié)構(gòu)將MEMS芯片與ASIC芯片20集成到一起，大大提高了MEMS芯片的性能。

當(dāng)然，在結(jié)構(gòu)區(qū)18也可以設(shè)置其他芯片，例如各種類(lèi)型的環(huán)境傳感器芯片等。

雖然已經(jīng)通過(guò)例子對(duì)本實(shí)用新型的一些特定實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，以上例子僅是為了進(jìn)行說(shuō)明，而不是為了限制本實(shí)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(shí)用新型的范圍和精神的情況下，對(duì)以上實(shí)施例進(jìn)行修改。本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求來(lái)限定。