專(zhuān)利名稱(chēng)：微機(jī)電換能器及對(duì)應(yīng)組裝工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及MEMS (微機(jī)電系統(tǒng))類(lèi)型的換能器以及對(duì)應(yīng)組裝工藝，該換能器具體而言是電容性麥克風(fēng)，對(duì)該換能器的后繼處理將做出明確引用，而這并不暗含的任何的普遍性(generality)喪失。
背景技術(shù)：
如本技術(shù)領(lǐng)域通常那樣，術(shù)語(yǔ)“封裝體”在此用于指代作為整體的外殼或覆蓋結(jié)構(gòu)，其整體地或部分地包圍構(gòu)成聲換能器的半導(dǎo)體材料的裸片或劃片，從而實(shí)現(xiàn)其到外部的電連接(具體而言，連接至對(duì)應(yīng)電子器件的印刷電路)。
眾所周知，例如電容性類(lèi)型的MEMS麥克風(fēng)之類(lèi)的聲換能器一般包括被設(shè)計(jì)用于將聲壓波轉(zhuǎn)換成電學(xué)量(具體是電容性變化)微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)以及被設(shè)計(jì)用于對(duì)該電學(xué)量執(zhí)行適當(dāng)處理操作以供應(yīng)電輸出信號(hào)(例如電壓)的讀取電子器件。微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)一般包括作為振動(dòng)膜或薄膜提供的移動(dòng)電極，其被設(shè)置為以短的間隔距離(間隙)面對(duì)固定電極，從而提供感測(cè)電容器的極板，該感測(cè)電容器的電容根據(jù)待檢測(cè)的聲壓波而變化。移動(dòng)電極一般由其周緣部分錨定至固定結(jié)構(gòu)，而其中央部分響應(yīng)于傳入的聲壓波施加的壓力而自由移動(dòng)或是經(jīng)歷變形，從而以此方式使得感測(cè)電容器的電容變化。更具體而言并且參見(jiàn)圖1，一種已知類(lèi)型的MEMS聲換能器I的微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)包括半導(dǎo)體材料(例如硅)的結(jié)構(gòu)層2，其中例如經(jīng)由化學(xué)蝕刻從背側(cè)提供空腔3。薄膜或振動(dòng)膜4耦合至結(jié)構(gòu)層2并且在頂部封閉空腔3 ;薄膜4是柔性的，并且在使用時(shí)經(jīng)受根據(jù)傳入的聲波的壓力的變形。將剛性極板5 ( —般稱(chēng)為“背板”)設(shè)置在薄膜4之上并經(jīng)由介入的間隔物6(例如由諸如氧化硅之類(lèi)的絕緣材料制成)與薄膜4相對(duì)。背板5構(gòu)成具有可變變?nèi)莸母袦y(cè)電容器的固定電極并且具有多個(gè)孔7，而該電容器的移動(dòng)電極由薄膜4構(gòu)成，多個(gè)孔7被設(shè)計(jì)為支持氣體朝向薄膜4的循環(huán)(從而使得背板5透過(guò)聲音)。微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)還包括(以未示出的方式)薄膜和背板電接觸，其用于偏置薄膜4和背板5并且用于檢測(cè)由傳入的聲壓波導(dǎo)致的薄膜4的變形所引起的電容性變化的信號(hào)；一般而言，這些電接觸被布置在裸片的、提供微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)的表面部分。以已知的方式，MEMS聲換能器I的敏感度取決于微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)的薄膜4的機(jī)械特性(尤其取決于其所謂的“機(jī)械順應(yīng)性”)以及薄膜4和背板5的組裝類(lèi)型。此外，前聲室或簡(jiǎn)稱(chēng)為“前室”的空間(即，使用時(shí)由聲壓波從外部環(huán)境通過(guò)適當(dāng)接入端口進(jìn)入穿過(guò)的空間)以及后聲室或“后室”的空間(即位于前室相對(duì)于薄膜4的相對(duì)側(cè)上的空間在使用時(shí)處于參考?jí)毫?直接影響換能器的聲學(xué)性能。具體而言，前室的空間因穿透接入端口的氣體的振蕩而表現(xiàn)為一種亥姆霍茲諧振器。實(shí)際上，聲音輸入信號(hào)使得前室內(nèi)的氣體的壓強(qiáng)增加，這因此充當(dāng)將氣體從同一室推出的彈性體。作為離開(kāi)前室的氣團(tuán)的慣性力的結(jié)果，同一室內(nèi)的壓強(qiáng)增加被過(guò)補(bǔ)償，從而使得壓強(qiáng)下降，并且在前室內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)壓強(qiáng)吸取新的氣體進(jìn)入前室。壓強(qiáng)的這種重復(fù)改變生成了在前室內(nèi)的氣體的以給定諧振頻率的振蕩。前室的空間諸如為確定聲換能器的上諧振頻率，并且因此確定其高頻性能(實(shí)際上，聲換能器的操作頻帶必須低于氣體振蕩的諧振頻率)一般而言，前室的空間越小，則換能器的、在氣體朝更高頻率偏移的振蕩的諧振頻率范圍內(nèi)的上截頻越高。而后室表現(xiàn)為受到壓力的封閉空間，因此后室的空間越小，則聲換能器的敏感度越低(實(shí)際上，就如同薄膜的變形受到高硬度彈性體的阻礙)。因此一般而言期望為后室提供大的尺度以便改進(jìn)聲換能器的敏感度。MEMS聲換能器的前室和/或后室的空間不僅取決于微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)的配置，還取決于對(duì)應(yīng)封裝體的保形，該封裝體被配置成不僅容納同一微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)還容納與其相關(guān)聯(lián)的讀取電子器件，該讀取電子器件一般提供為在半導(dǎo)體材料的相應(yīng)裸片中的ASIC。在設(shè)計(jì)階段，還需要考慮聲音接入端口的存在涉及對(duì)預(yù)先布置對(duì)入射光的適當(dāng)屏 蔽的進(jìn)一步要求，該入射光可能危害微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)和讀取電子器件的適當(dāng)操作，上述接入端口與外部環(huán)境直接連通并被設(shè)計(jì)成支持聲壓波朝微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)的薄膜4的進(jìn)入。因此對(duì)MEMS聲換能器(以及對(duì)應(yīng)封裝體)的組裝施加若干約束，這使得MEMS的設(shè)計(jì)尤其有問(wèn)題，特別是當(dāng)需要緊湊尺度和高電性能和機(jī)械性能時(shí)。在圖2中示意圖示的已知的組裝布局中，集成微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)(此處僅示意地示出)的第一裸片10和集成對(duì)應(yīng)讀取電子器件的ASIC的第二裸片11在基底12上并列耦合。第一劃片10和第二劃片11之間以及第二裸片11和基底12之間的電連接15具有接線鍵合技術(shù)(即，使用合適的電接線)，而金屬化層和過(guò)孔(未詳細(xì)示出)被提供為通過(guò)基底12將電信號(hào)朝MEMS聲換能器的封裝體(再次整體示出為I)的外部布線，這總體上由I再次表示。此外以未示出的方式，在基底12的底側(cè)上提供焊盤(pán)(在LGA-焊區(qū)柵陣列-封裝體的情形中)或?qū)щ娗蛟?在BGA-球柵陣列-封裝體的情形中)或類(lèi)似連接元件以用于將電連接焊接至對(duì)應(yīng)電子器件的外部印刷電路。帽16耦合至基底12，并且將第一劃片10和第二劃片11包封于其內(nèi)。帽16可以由金屬或由預(yù)模制塑料(該塑料將金屬化層涂覆于其內(nèi))制成，以此方式(通過(guò)提供某種類(lèi)型的法拉第屏蔽)防止因外部電磁信號(hào)導(dǎo)致的干擾。帽16 —般通過(guò)導(dǎo)電膠17(例如，環(huán)氧樹(shù)脂)附接至基底12以便還獲得朝基底12的接地連接。帽16還具有開(kāi)口 18以支持來(lái)自外部環(huán)境的聲壓波進(jìn)入封裝體。然而上述解決方案具有一些缺陷。具體而言，通過(guò)模制制作帽16并且因此在制作期間要求特定和專(zhuān)用模制工具的集合(例如包括模具和穿孔機(jī))以用于每個(gè)可能的尺度和形狀變化，該變化可以證明在例如硅結(jié)構(gòu)的尺度演進(jìn)或是終端用戶的特定要求之后的時(shí)間中是必要的。此外，模制和穿孔工具的間距和布局并非總是與每次用于MEMS器件的接觸(例如，MAP-BGA-模制陣列工藝-球柵陣列-類(lèi)型)的陣列的尺度和配置相兼容。因此無(wú)法使用所謂的“大規(guī)模制作”的技術(shù)和設(shè)備來(lái)獲得帽16到基底12的制作和固定。上面的解決方案涉及用于并列容納MEMS聲換能器的兩個(gè)劃片以及用于提供對(duì)應(yīng)封裝體的大尺度，并且一般而言具有不為設(shè)計(jì)者提供在聲換能器的前室和后室的尺寸定制(以用于確定其電特性)方面的充足的自由度(而這是期望的)的缺點(diǎn)。此外，一般而言，提供電連接15 (尤其是朝封裝體的基底的電連接)可以證明在組裝工藝的流程中是有問(wèn)題的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供將實(shí)現(xiàn)上面強(qiáng)調(diào)的問(wèn)題的解決方案的MEMS聲換能器和對(duì)應(yīng)封裝體的合適組裝，并且尤其實(shí)現(xiàn)減少制造成本、高聲音性能和可靠性以及小的尺度。根據(jù)本發(fā)明，提供了分別如權(quán)利要求I和權(quán)利要求13限定的微機(jī)電類(lèi)型的換能器和對(duì)應(yīng)的組裝工藝。


為了更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)在僅通過(guò)非限制性的方式并且參考所附附圖來(lái)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中圖I是一種已知類(lèi)型的MEMS聲換能器的微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)的示意截面圖； 圖2是一種已知類(lèi)型的MEMS聲換能器和對(duì)應(yīng)封裝體的不意截面；圖3a_圖3g顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的相應(yīng)組裝工藝的相繼步驟中的穿過(guò)MEMS聲換能器的截面圖；圖4是圖3d的換能器的立體示意圖，其還顯示了獲得圖3d的圖示所沿的截面的(折)線；圖5是圖3e的換能器的立體圖，其還顯示了獲得圖3e的圖示所沿的截面的(折)線.圖6a和圖6b分別是圖3g的MEMS聲換能器的從上方和從下方的部分切除視圖的示意立體圖；圖7是關(guān)于本發(fā)明的不同實(shí)施例的、與圖3g的截面圖相似的截面圖；圖8是關(guān)于本發(fā)明的又一不同實(shí)施例的、與圖3g的截面圖相似的截面圖；圖9a和圖9b分別是圖8的MEMS聲換能器的從上方和從下方的立體示意圖(圖9a顯示了獲得圖8的圖示所沿的截面的折線)；以及圖10顯示了包含根據(jù)本發(fā)明的又一方面的MEMS聲換能器的電子器件的總體框圖。
具體實(shí)施例方式如下面具體論述地那樣，本發(fā)明的一個(gè)方面構(gòu)思了提供用于復(fù)合類(lèi)型的MEMS聲換能器的封裝體的具體帽結(jié)構(gòu)，該復(fù)合類(lèi)型的MEMS聲換能器的封裝體由兩層組件構(gòu)成并且通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體技術(shù)(諸如用于獲得BGA、LGA基底等的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等)獲得，通過(guò)相同塑料材料制成該兩層。此外，MEMS聲換能器(集成了微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)地，對(duì)應(yīng)的ASIC)的一個(gè)或兩個(gè)劃片和/或又一電學(xué)/電子部件被直接耦合至帽結(jié)構(gòu)，而非耦合至同一帽結(jié)構(gòu)所結(jié)合至的基底，該同一帽結(jié)構(gòu)被鍵合用于提供MEMS聲換能器的封裝體及其去往外部印刷電路板的連接。具體而言，并且首先參見(jiàn)圖3a，MEMS聲換能器的組裝工藝初始地構(gòu)思了提供由一種相同塑料材料(尤其是環(huán)氧樹(shù)脂，并且具體而言是分層的BT (雙馬來(lái)酰亞胺三嗪))制成的第一帽層20和第二帽層21。第一帽層20具有第一主面20a和第二主面20b (其中“主面”是指層的在水平平面xy中較大的延伸表面)，以及沿與水平平面xy橫切的豎直軸z的第一厚度。具體而言，如后文闡明的那樣，第一主面20a被設(shè)計(jì)成限定MEMS聲換能器的封裝體的上部面(在所謂的“頂部端口 ”配置中，即，具有對(duì)應(yīng)聲音接入端口，該端口與印刷電路板相面對(duì)，MEMS聲換能器被設(shè)計(jì)成耦合至該印刷電路板)。第二帽層21繼而具有相應(yīng)的第一主面21a和相應(yīng)的第二主面21b以及大于第一帽層20的第一厚度的第二厚度。具體而言，第二厚度取決于MEMS聲換能器的劃片(如前所強(qiáng)調(diào)的那樣，集成了微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)和對(duì)應(yīng)的ASIC)的豎直尺度，理由將在后文中闡述。利用標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型的技術(shù)對(duì)涂覆第一帽層20和第二帽層21的主面涂覆薄的第一金屬層22(如圖3a所示，第一帽層20的、被設(shè)計(jì)成限定封裝體的外表面的第一主面20a可以不被金屬化)。此外，在第一金屬層22上對(duì)應(yīng)于第二帽層I的第二主面21b的區(qū)域中形成非導(dǎo)電粘附材料的粘附層23。繼而(參見(jiàn)圖3b)，提供空腔24通過(guò)第二帽層21，空腔24穿過(guò)第二帽層21的厚 度并且穿過(guò)第一金屬層22 (在對(duì)應(yīng)于其主面21a和21b這兩者的區(qū)域中)和粘附層23。以此處未示出的方式，空腔24例如在平面視圖中具有矩形形狀(在水平平面xy中)以及如下尺度，諸如在其內(nèi)部容納MEMS聲換能器的微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)和ASIC的劃片中一個(gè)或兩個(gè)，其理由將在后文中闡述。注意圖3b如后續(xù)附圖一樣(除非另有指示)僅顯示了前述帽層20、帽層21的一部分以用于提供單個(gè)MEMS器件，然而顯然通過(guò)同一處理步驟提供并列地設(shè)置的多個(gè)MEM器件(從而，例如在該步驟中通過(guò)第二帽層21制作若干空腔23，根據(jù)在最終切割或“單片化”操作之后單個(gè)MEME器件呈現(xiàn)的最終尺度將該若干空腔24設(shè)置為彼此之間分開(kāi)合適節(jié)距的距離)。接著，以堆疊的方式(所謂的“堆疊操作”)經(jīng)由介入物將第一帽層20和第二帽層21結(jié)合在一起(所謂的“鍵合操作”)，該介入物位于與粘附層23接觸(在對(duì)應(yīng)于相應(yīng)第二主面20b和21b的區(qū)域中)對(duì)應(yīng)表面之間，從而以此方式形成復(fù)合帽25。第一帽層20以及尤其是對(duì)應(yīng)的第二主面20b (在其上疊置有第一金屬層22)構(gòu)成了空腔24頂部界定表面23a，從而在頂部密封空腔24 (考慮到如前所指出的那樣，第一帽層20a被設(shè)計(jì)為構(gòu)成MEMS聲換能器的封裝體的、為“頂部端口”配置的上部面)。接著，在空腔24的頂部界定表面24a以及同一空腔24的由24b示出的側(cè)上、以及此外還在對(duì)應(yīng)于第一帽層21的第一主面21a的區(qū)域中的第一金屬層22上生長(zhǎng)由薄金屬膜構(gòu)成的籽晶層26。繼而，例如使用電鍍技術(shù)或?yàn)R射技術(shù)在籽晶層26上形成第二金屬層28，第二金屬層28具體地涂覆空腔24的內(nèi)部。接著(如圖3c所示)，使用標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型的微機(jī)械技術(shù)提供聲音接入端口 29通過(guò)第一帽層20的整個(gè)厚度并且通過(guò)第一金屬層22、籽晶層26和第二金屬層28。聲音接入端口29例如由通孔構(gòu)成，該通孔具有從第一帽層20的第一主面20a延伸至空腔24的環(huán)形截面。如后文闡述的那樣，聲音接入端口 29被設(shè)計(jì)成支持聲壓波進(jìn)入MEMS聲換能器的封裝體。在該步驟中，可以以未示出的方式有利地執(zhí)行封裝體的標(biāo)記，例如用于提供關(guān)于制造批號(hào)的信息；具體而言，可以在第一帽層20的第一主面20a上執(zhí)行標(biāo)記,第一帽層20實(shí)際上可以由標(biāo)記工具訪問(wèn)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面(參見(jiàn)圖3d，以及圖4的對(duì)應(yīng)立體圖)，復(fù)合帽25沿豎直方向倒轉(zhuǎn)，并且經(jīng)由例如使用金剛石鋸切割工具的標(biāo)準(zhǔn)切割工藝(所謂的“鋸割”操作)，適當(dāng)?shù)靥幚淼诙饘賹?8以用于在第二帽層21的第一表面21a處提供彼此電絕緣的多個(gè)空腔接觸焊盤(pán)或焊區(qū)，該焊盤(pán)或焊區(qū)由30示出并被稱(chēng)為“CCL” (空腔連接焊區(qū))。如后文闡述的那樣，空腔連接焊區(qū)30被設(shè)計(jì)為具體使用接線鍵合的技術(shù)與電子部件電接觸，該電子部件隨后將在對(duì)應(yīng)于空腔24的頂部界定表面24a的區(qū)域中耦合至復(fù)合帽25。更詳細(xì)地，在前述切割操作期間，將通過(guò)移除材料限定下面的元件外溝槽32，具有在水平平面xy中的基本為矩形的周界以及厚度，該周界以給定距離包圍空腔24，該厚度諸如為移除第二金屬層28、籽晶層26、第一金屬層22和第二帽層21的表面部分(在對(duì)應(yīng)的第一主面21a處)；以及在空腔24的側(cè)壁24b處在外溝槽32內(nèi)部延伸并且具有與外溝32基本相同深度的第一內(nèi)溝槽33和第二內(nèi)溝槽34。具體而言，第一內(nèi)溝槽33和第二內(nèi)溝槽34沿空腔24的相應(yīng)主側(cè)邊彼此平行地延伸(在圖4中示出的示例中，沿軸線y)，從而在第二帽層21的第一主面21a和空腔24的側(cè)壁24b之間的邊緣處部分地延伸通過(guò)第二帽層21的表面部分。因此，在第一內(nèi)溝槽33和第二內(nèi)溝槽34以及外溝槽32之間限定了兩 個(gè)平行的金屬材料帶，該帶與空腔24內(nèi)的涂覆層電絕緣，這是因?yàn)榇嬖谙嗤牡谝粌?nèi)溝槽33和第二內(nèi)溝槽34。在鋸割操作期間，還切割出多個(gè)凹陷35(圖4中可見(jiàn))，該多個(gè)凹陷35例如具有與溝槽32、33、34相同的深度并且分別在與外溝槽32橫切的方向從外溝槽32延伸至第一內(nèi)溝槽33或分別地延伸至第二內(nèi)溝槽34 (因此完全橫切前述的平行的金屬材料帶)。具體而言，凹陷35因此在其之間限定空腔連接焊區(qū)30，該空腔連接焊區(qū)30彼此電絕緣并且還相對(duì)于第二金屬層28的剩余部分電絕緣(該剩余部分遺留在空腔24的側(cè)壁24b和包圍同一空腔24的第二帽層21的第一主面21a處)。例如，可以如圖4所見(jiàn)，可以在對(duì)應(yīng)于空腔24的每個(gè)主側(cè)邊的端部部分的區(qū)域中提供三個(gè)空腔連接焊區(qū)30。需要強(qiáng)調(diào)，在任何情形下可以關(guān)于示出的內(nèi)容而變化切割的深度、各種空腔連接焊區(qū)30的形狀、數(shù)量和定位，從而例如關(guān)于MEMS聲換能器的電連接需求和特性而優(yōu)化。在鋸割操作(參見(jiàn)圖3e和對(duì)應(yīng)的圖5)之后，再次由10示出的第一裸片和再次由11示出的第二裸片耦合至在空腔24的頂部界定表面24a處的復(fù)合帽25，該第一裸片集成了微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)(如之前參見(jiàn)圖I描述地那樣，示意地示出并且通過(guò)非限制性示例提供)，該第二裸片集成了對(duì)應(yīng)的讀取電子器件的ASIC。具體而言，通過(guò)粘附材料將劃片10、11這兩者的底部表面10a、IIa在對(duì)應(yīng)于空腔24的頂部界定表面24a的區(qū)域中粘貼至第二金屬層28。與在第一裸片10中集成的微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)的薄膜4和背板5 (此處示意地示出)相關(guān)聯(lián)的、由其頂部表面IOb承載的第一接觸焊盤(pán)36，以及此外的電連接至在第二裸片11中集成的ASIC的電路部件的、由其相應(yīng)的頂部表面Ilb承載第二和第三接觸焊盤(pán)38a、38b卻面對(duì)由第二帽層21的第一主面21a限定的水平平面(與平面xy平行)。此外，關(guān)于復(fù)合帽25定位第一裸片10，從而對(duì)應(yīng)微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)的空腔3面對(duì)聲音接入端口 29并且與其流體連通，從而空腔3構(gòu)成MEMS聲換能器的前室。繼而使用接線鍵合技術(shù)通過(guò)連接提供去往/來(lái)自第一和第二劃片10、11的電連接介于第一接觸焊盤(pán)36和第二接觸焊盤(pán)38a之間的第一電接線39 (從而傳遞由微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)檢測(cè)的電學(xué)量給ASIC)；以及，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，介于第三接觸焊盤(pán)38b和相應(yīng)的空腔連接焊區(qū)30之間的第二電接線40 (如后文將描述的那樣，從而實(shí)現(xiàn)將ASIC生成的電信號(hào)傳送給封裝體外部或傳送給同一封裝體內(nèi)存在的又一電學(xué)/電子部件)。如僅在圖3e中示意示出的那樣，可以在第二裸片11的頂部表面Ilb上可選地形成由合適材料制成的涂覆區(qū)域42 (所謂的“團(tuán)頂部(glob top)”區(qū)域)，從而諸如屏蔽ASIC使其免受雜散波長(zhǎng)的光輻射，該雜散波長(zhǎng)的光輻射不被復(fù)合帽25的材料和制成微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)的薄膜4和背板5的材料(通常為硅)所阻擋。就此而言，實(shí)際上應(yīng)該注意到在所提出的封裝體結(jié)構(gòu)中，薄膜4和背板5用作封裝體外部(具體而言，聲音接入端口 29外部環(huán)境)和同一封裝體內(nèi)部的空腔24之間的界面。備選地，可以在第二裸片11的頂部表面Ilb上形成由合適保護(hù)性材料制成的薄膜，該薄膜執(zhí)行屏蔽光輻射的相同功能。接著(參見(jiàn)圖3f，其中通過(guò)示例顯示了并排設(shè)置的、從相同層開(kāi)始獲得的兩個(gè)MEMS器件的部分)，沿在最終單片化操作之后將成為各個(gè)MEMS器件的周界的邊緣，并且具體地在外溝槽32內(nèi)，分布密封材料(例如,導(dǎo)電樹(shù)脂)，因此在其中創(chuàng)建密封區(qū)域44。具體而言，密封區(qū)域44還構(gòu)成用于耦合至標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型的PCB(印刷電路板)的附接基底。 就此而言(參見(jiàn)圖3g和對(duì)應(yīng)的圖6a和圖6b)，通過(guò)將印刷電路基板45耦合至對(duì)應(yīng)于第二帽層21的第一主面21a的區(qū)域中的復(fù)合帽25來(lái)處理組裝工藝，以便在底部(相對(duì)于豎直軸z)關(guān)閉構(gòu)成MEME聲換能器(在此再次由I示出)的后室的空腔24。印刷電路基板45具有被設(shè)置為面對(duì)空腔24的內(nèi)部的第一主面45a和被設(shè)置為面對(duì)MEMS聲換能器I的封裝體的外部的第二主面45b，該封裝體在此整體示出為46。在第一主面45a上提供有(具體參見(jiàn)圖6b):基板接觸焊盤(pán)47，由金屬材料制成，例如有多個(gè)并且具有對(duì)應(yīng)于空腔連接焊區(qū)30的那樣的布局；以及導(dǎo)電帶48，具有諸如疊置在第二金屬層28的在對(duì)應(yīng)于第二帽層21的第一主面21a的區(qū)域中的前述剩余部分上的形狀和布局(從圖6a和圖6b中明顯可見(jiàn))，從而提供與相同部分的電接觸。以未示出的方式，在前述第一主面45a和/或同一印刷電路基板45的內(nèi)部，還提供連接路徑、金屬化過(guò)孔和/或又一電連接元件。取代地，在印刷電路基板45的第二主面45b上提供用于連至外部的電連接(尤其是用于連至印刷電路板(或其它支持)的連接)的元件，MEMS聲換能器可以耦合至該元件。在示出的情形中，這些電連接元件由外部接觸焊盤(pán)49 (使用LGA技術(shù)的連接)構(gòu)成，該外部接觸焊盤(pán)被合適地連接(例如通過(guò)貫穿印刷電路基板45的金屬化過(guò)孔)至基板接觸焊盤(pán)47和/或?qū)щ妿?8。更具體而言，如圖3g所示，在印刷電路基板45的第一主面45a上的合適區(qū)域(例如對(duì)應(yīng)于基板接觸焊盤(pán)47和/或?qū)щ妿?8的區(qū)域)中預(yù)施加焊料膏區(qū)域50?？梢允褂媒z網(wǎng)印刷技術(shù)施加或在印刷電路基板45的生產(chǎn)期間預(yù)施加焊料膏區(qū)域50。然后，使用倒裝技術(shù)定位印刷電路基板45 (尤其是利用通過(guò)密封劑區(qū)域44提供的擱置基底)，使得第一主面45a面對(duì)第二帽層21的第一主面21a，從而基板接觸焊盤(pán)47定位于空腔連接焊區(qū)30。此時(shí)，使復(fù)合帽25和印刷電路基底45的堆疊組件經(jīng)受釬焊(所謂的“回流”操作)，從而通過(guò)焊接獲得復(fù)合帽25和印刷電路基底45的機(jī)械和電鍵合。如此，形成封裝體46并且限定了 MEMS聲換能器I的后室(由封裝體46內(nèi)部的空腔24構(gòu)成)，因此將其密封與外界環(huán)境隔離并且還被屏蔽免受電磁干擾。注意到，MEMS聲換能器I的第二裸片11中的ASIC處于前述堆疊組件的端部，并且通過(guò)所述的電連接自動(dòng)連接至基板接觸焊盤(pán)47，并且因此連接至外部接觸焊盤(pán)49以用于連至封裝體46的外部的連接。具體而言，一旦完成組裝，則焊料膏區(qū)域50在封裝體46內(nèi)位于密封區(qū)域44旁邊。最終，使用傳統(tǒng)的切割技術(shù)，單片化各個(gè)MEMS聲換能器I (以及對(duì)應(yīng)封裝體46)。所完成的器件繼而經(jīng)受通常的測(cè)試過(guò)程(用于所謂的“分類(lèi)”操作)。在封裝體46的最終結(jié)構(gòu)中，相比于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了由復(fù)合帽25提供的關(guān)于空腔24的屏蔽效果，這是由于如下事實(shí)相同材料的兩個(gè)層(第一帽層20和第二帽層21)耦合在一起，以及相同腔24的內(nèi)部均勻涂覆有一層相同的導(dǎo)電材料(第二金屬層28)。此外，使用導(dǎo)電材料構(gòu)成的密封區(qū)域44用于在復(fù)合帽25和印刷電路基板45之間的耦合實(shí)現(xiàn)了針對(duì)電磁干擾的改進(jìn)屏蔽，并且還提供了良好的接地連接。具體而言，可以注意，當(dāng)使用傳統(tǒng)的切割技術(shù)提供復(fù)合帽25時(shí)對(duì)空腔連接焊區(qū)30的限定有利地實(shí)現(xiàn)了在與第二空腔24相鄰的第二帽層21的第一主面21a的部分上待獲得的不同的、用于在封裝體46組裝期間連接至印刷電路基板45的導(dǎo)電圖案和電連接焊盤(pán)。該解決方案同時(shí)以簡(jiǎn)化方式實(shí)現(xiàn)了待獲得的如下結(jié)果在封裝體內(nèi)介于MEMS聲換能器的第 一劃片10和第二劃片11之間的電連接，這兩個(gè)劃片容納于空腔24中并且直接耦合至復(fù)合帽25以及連接至外部印刷電路板的印刷電路基板45 ;以及復(fù)合帽25，具有完全屏蔽的空腔24以確保針對(duì)電磁干擾的適當(dāng)屏蔽。此外，注意，MEMS聲換能器的前室27在此情形下有利地僅由對(duì)應(yīng)微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)的空腔3構(gòu)成，并且可以經(jīng)由相同的微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)的合適設(shè)計(jì)來(lái)后繼地控制；具體而言，易于獲得前室體積的減少。該解決方案還使得組裝工藝更為穩(wěn)健，只要前室的體積并不取決于部件在空腔24內(nèi)的實(shí)現(xiàn)和適當(dāng)定位。作為替代地，后室的體積再次有利地由封裝體46內(nèi)部的整個(gè)空腔24表示，從而體積的上限僅由封裝體46的外部尺寸表示，這可以容易地在設(shè)計(jì)階段限定。具體而言，只要后室的特性原則上與封裝體46的結(jié)構(gòu)相鏈接，就可以獲得小尺寸的微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)(例如，使用較薄的硅晶片作為起始結(jié)構(gòu)層)。本發(fā)明的不同實(shí)施例(如圖7所示)構(gòu)思了例如SMD(表面安裝器件)之類(lèi)的又一電子部件52以已知方式耦合至印刷電路基板45的第一主面45a的可能性。例如，電子部件52可以是電阻器、電容器或其他有源部件或無(wú)源部件。此外，以此方式電子器件的又一封裝體(諸如完全模制或預(yù)模制的封裝體)可以布置在空腔24內(nèi)部(通過(guò)耦合至印刷電路基板45的第一主面45a)。一般而言，利用印刷電路基板45的第一主面45a(在此情形下，MEMS聲換能器的劃片并未耦合至此)用于又一電學(xué)/電子部件的連接的可能性有利地實(shí)現(xiàn)了空腔24內(nèi)占用空間的最大化，從而減小了 MEMS聲換能器I的封裝體46所耦合至的外部印刷電路板上的占用面積。此外，該解決方案確保了封裝體46內(nèi)的所有電子部件52被充分屏蔽以免受EMI干擾，這是由于它們被布置在空腔24內(nèi)部，空腔42繼而被完全屏蔽。還注意到，在所示出的實(shí)施例中，電子部件52至少部分地垂直設(shè)置在封裝體46的第一裸片10的頂部上。電子部件52可以通過(guò)空腔連接焊區(qū)30、第二電接線40、焊料膏區(qū)域50、基板接觸焊盤(pán)47以及在印刷電路基板45中集成的合適的電路徑(或類(lèi)似的電連接)電連接至在第二裸片11中集成的ASIC。備選地，或附加地，電子部件52通過(guò)外部接觸焊盤(pán)49并且再次通過(guò)在印刷電路基板45中的電路徑(或其他電連接)連接至封裝體外部。
而本發(fā)明的又一不同實(shí)施例(在圖8以及對(duì)應(yīng)的圖9a和圖9b中顯示)構(gòu)思了使用傳統(tǒng)技術(shù)將第二裸片11 (集成了 ASIC)耦合至印刷電路基板45的第一主面45a，以及可能的又一電子部件52。在此情形下，第一電接線39在封裝體46內(nèi)部連接于第一接觸焊盤(pán)36和空腔連接焊區(qū)30之間，而第二電接線40將第二接觸焊盤(pán)38a (限定輸入焊盤(pán))與基板接觸焊盤(pán)47 (用于接收由微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)生成的電學(xué)量)連接，并且又一第二電接線(也被示出為40)將第三接觸焊盤(pán)38b (限定輸出焊盤(pán))連接至外部接觸焊盤(pán)49和/或又一電部件52。該解決方案還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水平平面xy在封裝體46內(nèi)部的占用面積的節(jié)約。根據(jù)前面的描述，清晰地顯示了 MEMS聲換能器和對(duì)應(yīng)組裝工藝的優(yōu)勢(shì)。具體而言，再次強(qiáng)調(diào)使用由塑料材料(具體而言是BT材料)制成的復(fù)合帽結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了使用傳統(tǒng)制造技術(shù)(大規(guī)模制造技術(shù))，而無(wú)需使用特定的模制工具和機(jī)械。以此方式易于將該工藝適配不同形狀或尺寸的封裝體，而不招致高成本的加工。

所述的組件實(shí)現(xiàn)了 MEMS聲換能器I的前室和后室的體積的方便調(diào)節(jié)以及實(shí)現(xiàn)換能器的例如關(guān)于頻率響應(yīng)和信噪比(SNR)的高的電學(xué)性能。如之前所強(qiáng)調(diào)的那樣，使用空腔連接焊區(qū)30實(shí)現(xiàn)了已在復(fù)合帽25的組裝期間提供在封裝體46內(nèi)部(以及去往封裝體46外部)的電連接，從而實(shí)現(xiàn)了以簡(jiǎn)單和廉價(jià)的方式使用相同處理步驟在封裝體46內(nèi)部提供連至印刷電路基板45和完全屏蔽的空腔24的兩種連接的雙重優(yōu)勢(shì)。此外，所述工藝使得可以在封裝體46的初始步驟中執(zhí)行封裝體46的標(biāo)記，從而實(shí)現(xiàn)消除被塵土或MEMS聲換能器I (該MEMS聲換能器I在初始步驟中尚未耦合至被組裝的結(jié)構(gòu))的外部介質(zhì)污染的風(fēng)險(xiǎn)。提出用于MEMS聲換能器I的封裝體46的布局還最小化了光輻射對(duì)空腔24內(nèi)部電學(xué)/電子部件的曝光，只要光輻射很大程度上由在第一裸片10中集成的微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)吸收，該第一裸片10被設(shè)置在聲音接入端口 29和空腔24的內(nèi)部之間。出于相同的原因，與傳統(tǒng)的(相同的“頂部端口”類(lèi)型的)封裝體解決方案相比，更好地保護(hù)了空腔24內(nèi)部的電接線連接(尤其是用于第一劃片10和第二劃片11之間的連接)免受外部環(huán)境的影響。還總體上改進(jìn)了組件的機(jī)械穩(wěn)健性，只要(在第一裸片10中集成的)微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)在復(fù)合帽25的、對(duì)應(yīng)于其與印刷電路基板45相對(duì)的內(nèi)部表面(空腔24的頂部界定表面24a)的區(qū)域中附接至復(fù)合帽25，從而改進(jìn)了在跌落測(cè)試中的強(qiáng)健性和強(qiáng)度。之前列舉的特性使得在如圖10中所示的電子設(shè)備60中使用MEMS聲換能器I尤其有利。電子設(shè)備60優(yōu)選地是移動(dòng)通信設(shè)備，諸如例如手機(jī)、PDA、筆記本型計(jì)算機(jī)，但還可以是錄音器、具有語(yǔ)音記錄能力的音頻文件閱讀器等。備選地，電子設(shè)備60可以是能夠在水下工作的水聽(tīng)器(hydrophone)或是助聽(tīng)器。電子設(shè)備60包括微處理器(CPU-中央處理單元)61、連接至微處理器61的存儲(chǔ)器塊62、以及例如具有鍵盤(pán)和顯示器的同樣連接至微處理器61的輸入/輸出接口 63。MEMS聲換能器I與微處理器61通信。具體而言，第二裸片11中的ASIC將電輸出信號(hào)發(fā)送給微處理器61 (可能存在的用于處理這些電輸出信號(hào)的、由65不出的又一電路)。還提供揚(yáng)聲器66用于生成在電子設(shè)備60的音頻輸出(未不出)上的聲音。如不意性地不出的那樣，MEMS聲換能器I、微處理器61、存儲(chǔ)器塊62、輸入/輸出接口 63和可能的又一電子部件耦合至例如使用SMD技術(shù)的單個(gè)印刷電路板67。
最終，顯然可以對(duì)本文已描述和示出的內(nèi)容做出修改和變化，而不偏離如所附權(quán)利要求書(shū)限定的本發(fā)明的范圍。具體而言，再次強(qiáng)調(diào)，所描述的結(jié)構(gòu)元件的形狀和配置可以不同于當(dāng)前已描述和示出的形狀和配置，類(lèi)似地，可以在封裝體內(nèi)部耦合的電子部件可以不同。例如，又一電學(xué)/電子部件可以合適地耦合至復(fù)合帽25，該復(fù)合帽25可以經(jīng)由空腔連接焊區(qū)30在電學(xué)上到達(dá)。此外，顯然所提出的組件還可以有利地用于其他類(lèi)型的MEMS換能器和對(duì)應(yīng)的封裝體，從而構(gòu)思了存在接入端口以實(shí)現(xiàn)在外部環(huán)境和封 裝體內(nèi)部之間的流體連通。
權(quán)利要求
1.一種MEMS換能器(I)，包括微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)(10)和封裝體(46)，所述封裝體(46)具有基板(45)和蓋(25)，所述基板(45)承載第一電連接元件(47)，所述蓋(25)耦合至所述基板(45)以限定內(nèi)部空腔(24)，在所述內(nèi)部空腔(24)中容納所述微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)(10)，所述蓋(25)由如下項(xiàng)形成帽層(20)，所述帽層(20)具有彼此相對(duì)設(shè)置的第一表面(20a)和第二表面(20b)，所述第一表面(20a)限定所述封裝體(46)的外部面，而所述第二表面(20b)面對(duì)所述封裝體(46)內(nèi)部的所述基板(45);以及壁結(jié)構(gòu)(21)，所述壁結(jié)構(gòu)(21)設(shè)置在所述帽層(20)和所述基板(45)之間并且具有耦合至所述基板(45)的耦合面(21a)， 其特征在于至少第一電部件(10、11)耦合至所述帽層(20)的、在所述封裝體(46)內(nèi)部的所述第二表面(20b)，并且所述壁結(jié)構(gòu)(21)的所述耦合面(21a)承載所述第二電連接元件(30)，所述第二電連接元件(30)被設(shè)計(jì)為將所述第一電部件(10、11)電連接至所述第一電連接元件(47)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的換能器，其中所述壁結(jié)構(gòu)(21)使用對(duì)應(yīng)的壁表面(24b)定界并且包圍所述內(nèi)部空腔(23)，并且所述第二電連接元件包括空腔連接焊區(qū)(30)，所述空腔連接焊區(qū)(30)彼此電絕緣并且與所述內(nèi)部空腔(24)相鄰。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的換能器，其中所述空腔連接焊區(qū)(30)通過(guò)焊料膏區(qū)域(50)連接至所述第一電連接元件(47)，所述焊料膏區(qū)域(50)設(shè)置在所述耦合面(21a)和所述基板(45)之間；還包括由導(dǎo)電材料制成的、設(shè)置在所述壁結(jié)構(gòu)(21)和所述基板(45)之間的密封區(qū)域(44)，所述密封區(qū)域(44)關(guān)于所述空腔(24)位于所述焊料膏區(qū)域(50)的外部。
4.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的換能器，其中所述帽層(20)由接入端口(29)貫穿，所述接入端口(29)設(shè)計(jì)成實(shí)現(xiàn)在所述封裝體(46)內(nèi)部和外部之間的流體連通，并且所述微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)被集成到第一裸片(10)中的對(duì)應(yīng)于所述接入端口(29)的區(qū)域中，所述第一裸片(10)耦合到所述帽層(20)的所述第二表面(20b);所述微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)(10)包括結(jié)構(gòu)層(2)、在所述結(jié)構(gòu)層(2)中形成的感測(cè)空腔(3)、以及薄膜(4)，所述感測(cè)空腔(3)與所述接入端口(29)和所述薄膜(4)流體連通，從而將所述感測(cè)空腔(3)與所述內(nèi)部空腔(24)分開(kāi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的換能器，所述換能器是聲類(lèi)型，其中所述微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)(10)被配置成檢測(cè)聲壓波；并且其中所述感測(cè)空腔(3)構(gòu)成前室，而所述內(nèi)部空腔(24)構(gòu)成所述MEMS換能器(I)的后室。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的換能器，其中所述第一電部件(10、11)包括所述微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)(10);還包括第一接線連接元件(39)，所述第一接線連接元件(39)用于在所述第二電連接部件(30)和由所述第一裸片(10)承載的第一導(dǎo)電焊盤(pán)(36)之間的電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的換能器，還包括第二裸片(11)，所述第二裸片(11)集成了待操作性耦合至所述微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)(10)的處理電路，所述第二裸片(11)關(guān)于所述第一裸片(10)側(cè)向地耦合至所述帽層(20)的所述第二表面(20b)，并且所述第一電部件(10、11)包括所述處理電路(11);還包括第一接線連接元件(39)和第二接線連接元件(40)，所述第一接線連接元件(39)用于在由所述第一裸片(10)承載的第一導(dǎo)電焊盤(pán)(36)和由所述第二裸片(11)承載的第二導(dǎo)電焊盤(pán)(38a)之間的電連接，所述第二接線連接元件(40)用于在由所述第二裸片(11)承載的第三導(dǎo)電焊盤(pán)(38b)和所述第二電連接元件(30)之間的電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的換能器，其中所述基板(45)具有面對(duì)所述內(nèi)部空腔(24)并且承載所述第一電連接元件(47)的第三表面(45a)，以及與所述第三表面(45a)相對(duì)并且承載外部連接焊盤(pán)(49)的第四表面(45b)，所述外部連接焊盤(pán)(49)被設(shè)計(jì)用于連至外部印刷電路板的電連接；所述基板(45)還包括用于在所述第一電連接元件(47)和所述外部連接焊盤(pán)(49)之間的電耦合的耦合元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的換能器，還包括耦合至所述基板(45)的在所述內(nèi)部空腔(24)內(nèi)部的所述第三表面(45a)的至少第二電部件(52);所述基板(45)的所述耦合元件(45)還被配置成用于在所述第二電部件(52)和所述第一電連接元件(47)和/或所述外部連接焊盤(pán)(49)之間的電耦合。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的換能器，其中所述第一電部件(10、11)包括所述微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)(10);還包括第二裸片(11)，所述第二裸片(11)集成了操作性耦合至所述微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)(10)的處理電路，所述第二裸片(11)耦合至所述基板(45)的所述第三表面(45a);用于所述第二電連接元件(30)和由所述第一裸片(10)承載的第一導(dǎo)電焊盤(pán)(36) 之間的電連接的第一接線連接元件(39);以及用于所述第二電連接元件(30)和由所述第二裸片(11)承載的第二導(dǎo)電焊盤(pán)(38a)之間的電耦合的第二接線連接元件(40)。
11.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的換能器，其中所述帽層(20)和所述壁結(jié)構(gòu)(21)由彼此耦合的單獨(dú)的層構(gòu)成，所述帽層(20)和所述壁結(jié)構(gòu)(21)由相同的塑料材料制成，所述塑料材料尤其是分層的BT。
12.一種電子器件(60)，包括根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的MEMS換能器(I)以及連接至所述MEMS換能器(I)的控制單元(61)。
13.一種用于組裝MEMS換能器(I)的組裝工藝，包括如下步驟 提供微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)(10)； 提供基板(45)，承載第一電連接元件(47)； 提供由如下項(xiàng)形成的蓋(25):帽層(20)，所述帽層(20)具有彼此相對(duì)設(shè)置的第一表面(20a)和第二表面(20b);以及壁結(jié)構(gòu)(21)耦合至所述帽層(20)以形成內(nèi)部空腔(24)，并且具有耦合面(21a)，所述耦合面(21a)與所述帽層(20)相對(duì)； 將所述蓋(25)耦合至所述基板(45)，其中所述壁結(jié)構(gòu)(21)的所述耦合面(21a)耦合至所述基板(45)以形成封裝體(46)，從而界定所述內(nèi)部空腔(24)，所述內(nèi)部空腔(24)被設(shè)計(jì)成容納所述微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)(10)，所述第一表面(20a)限定所述封裝體(46)的外部面并且所述第二表面(20b)面對(duì)所述封裝體(46)內(nèi)部的所述基板(45)， 其特征在于包括在所述耦合步驟之前的如下步驟 限定在所述壁結(jié)構(gòu)(21)的所述耦合面(21a)上的空腔連接焊區(qū)(30)； 將至少第一電部件(10、11)固定至所述帽層(20)的所述第二表面(20b);以及 將所述空腔連接焊區(qū)(30)電連接至所述第一電部件(10、11)， 以及在所述耦合步驟中還包括將所述空腔連接焊區(qū)(30)電耦合至所述第一電連接元件(47)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的工藝，其中所述限定步驟包括 在界定所述內(nèi)部空腔(24)的所述壁結(jié)構(gòu)(21)的所述耦合面(21a)和壁表面(24b)上形成金屬涂覆層(28)；通過(guò)鋸割操作限定所述金屬涂覆層(28)以便將所述空腔連接焊區(qū)(30)限定成它們彼此絕緣并且還關(guān)于所述金屬層(28)的遺留在所述壁表面(24b)上的部分絕緣。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的工藝，其中所述電連接的步驟還包括通過(guò)第一接線連接元件(39)將所述空腔連接焊區(qū)(30)連接至所述第一電部件(10、11)的第一導(dǎo)電焊盤(pán)(36)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的工藝，其中在所述耦合步驟之前執(zhí)行所述提供基板(45)的步驟，并且還包括如下步驟 在所述基板(45)的第一面(45a)上形成所述第一電連接元件(47)并且在所述基板(45)的與所述第一面(45a)相對(duì)的第二面(45b)上形成外部連接焊盤(pán)(49)，從而所述外部連接焊盤(pán)(49)電耦合至所述第一電連接元件(47);以及 在所述第一電連接元件(47)上形成焊料膏區(qū)域(50)， 并且其中所述耦合步驟包括如下步驟 關(guān)于所述蓋(25)將所述基板(45)定位成所述焊料膏區(qū)域(50)位于對(duì)應(yīng)于所述空腔連接焊區(qū)(30)的位置；以及 至少部分地通過(guò)所述焊料膏區(qū)域(50)將所述基板(45)鍵合至所述蓋(45)。
17.根據(jù)權(quán)利要求13至16中任一項(xiàng)所述的工藝，其中所述提供蓋(25)的步驟包括提供通過(guò)所述帽層(20)的接入端口(29)，所述接入端口(29)被設(shè)計(jì)成實(shí)現(xiàn)在所述封裝體(46)的外部和內(nèi)部之間的流體連通，并且其中所述提供微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)(10)的步驟包括在第一裸片(10)內(nèi)集成所述微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)(10)，所述微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)(10)包括結(jié)構(gòu)層(2)、在所述結(jié)構(gòu)層(2)中形成的感測(cè)空腔(3)、以及薄膜(4);并且其中所述將至少第一電部件(10、11)固定至所述帽層(20)的所述第二表面(20b)的步驟包括在所述接入端口(29)處將所述第一裸片(10)固定至所述第二表面(20b)，從而所述感測(cè)空腔(3)與所述接入端口(29)流體連通，并且所述薄膜(4)將所述感測(cè)空腔(3)與所述內(nèi)部空腔(24)分開(kāi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的工藝，在所述耦合步驟之前還包括如下步驟 在第二裸片(11)中集成處理電路，所述處理電路被設(shè)計(jì)成操作性地耦合至所述微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)(10)； 將所述第二裸片(11)關(guān)于所述第一裸片(10)側(cè)向地固定至所述帽層(20)的所述第二表面(20b);以及 在由所述第一裸片(10)承載的第一導(dǎo)電焊盤(pán)(36)和由所述第二裸片(11)承載的第二導(dǎo)電焊盤(pán)(38a)之間連接第一接線連接元件(39)，并且在由所述第二裸片(11)承載的第三導(dǎo)電焊盤(pán)(38b)和所述空腔連接焊區(qū)(30)之間連接第二接線連接元件(40)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的工藝，其中所述基板(45)具有承載所述第一電連接元件(47)的第三表面(45a)以及與所述第三表面(45a)相對(duì)并且承載外部連接焊盤(pán)(49)的第四表面(45b)，所述外部連接焊盤(pán)(49)被設(shè)計(jì)用于連至外部印刷電路板的電連接；還包括在所述耦合步驟之前的如下步驟 在第二裸片(11)中集成處理電路，所述處理電路被設(shè)計(jì)成操作性地耦合至所述微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)(10)； 將所述第二裸片(11)固定至所述基板(45)的所述第三表面(45a)； 在由所述第一裸片(10)承載的第一導(dǎo)電焊盤(pán)(36)和所述空腔連接焊區(qū)(30)之間連接第一接線連接元件(39);以及通過(guò)第二接線連接元件(40)將由所述 第二裸片(11)承載的第二導(dǎo)電焊盤(pán)(38a)與所述空腔連接焊區(qū)(30)進(jìn)行電耦合。
全文摘要
MEMS換能器(1)具有微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)(10)和封裝體(46)。封裝體(46)具有承載第一電連接元件(47)的基板(45)以及耦合至基板以限定內(nèi)部空腔(24)的蓋(25)，在內(nèi)部空腔(24)中容納微機(jī)械感測(cè)結(jié)構(gòu)(10)。通過(guò)如下項(xiàng)形成蓋(25)具有設(shè)置為彼此相對(duì)的第一表面(20a)和第二表面(20b)的帽層(20)，該第一表面(20a)限定封裝體(46)的外部面而第二表面(20b)面對(duì)封裝體(46)內(nèi)部的基板(45)；以及壁結(jié)構(gòu)(21)，設(shè)置在帽層(20)和基板(45)之間，并且具有耦合至基板(45)的耦合面(21a)。至少第一電部件(10、11)耦合至帽層(20)的、在封裝體(46)內(nèi)部的第二表面(20b)，并且壁結(jié)構(gòu)(21)的耦合面(21a)承載電連接至第一電部件(10、11)和第一電連接元件(47)的第二電連接元件(30)。
文檔編號(hào)H04R19/00GK102742301SQ201080059021
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者K·弗莫薩, M·A·阿佐帕迪, M·F·科特塞 申請(qǐng)人:意法半導(dǎo)體(馬耳他)有限公司, 意法半導(dǎo)體股份有限公司