本發(fā)明屬于傳感器,尤其涉及一種聲學(xué)器件的mems芯片封裝結(jié)構(gòu)及其工藝。
背景技術(shù):
1、mems(micro-electro-mechanical?system)技術(shù)是當(dāng)今最炙手可熱的傳感器制造技術(shù),也是傳感器小型化、智能化、低能耗的重要推動力,mems技術(shù)促進(jìn)了傳感器的極大發(fā)展,mems主要采用微電子技術(shù),在微納米的體積下塑造傳感器的機(jī)械結(jié)構(gòu),mems傳感器就是將一顆第二器件與一顆專用集成電路芯片(第一器件)封裝在一起后形成的器件,第二器件(mems芯片)將聲音轉(zhuǎn)化為電容、電阻等信號變化,第一器件(asic芯片)將電容、電阻等信號變化轉(zhuǎn)化為電信號,由此實現(xiàn)mems傳感器的功能——外界信號轉(zhuǎn)化為電信號,mems聲學(xué)傳感器主要是指硅麥克風(fēng)、超聲波傳感器等。
2、mems聲學(xué)傳感器的核心是mems芯片,mems芯片的振膜由于聲波沖擊產(chǎn)生機(jī)械振動,引起電性值變化,現(xiàn)有的mems芯片的電極一般設(shè)置在芯片正面,即振膜所在襯底的表面,振膜需要機(jī)械振動空間,導(dǎo)致mems芯片的電性連接端電性引出靈活性差,mems芯片與asic芯片互聯(lián)時,往往通過在正面電極與asic芯片之間打線實現(xiàn),導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的尺寸過大,達(dá)不到器件小型化的要求,mems芯片通過正面的電極金屬導(dǎo)線牽引與其他器件電性連接,容易破壞極薄的振膜,電性連接工藝難度大。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題,本發(fā)明提供了一種聲學(xué)器件的mems芯片封裝結(jié)構(gòu)及其工藝。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提出的一種聲學(xué)器件的mems芯片封裝工藝,包括以下步驟:
3、襯底蝕刻:襯底上方設(shè)有電極,電極上方設(shè)有振膜,從襯底遠(yuǎn)離電極的表面中部位置貫穿蝕刻形成背腔,以暴露出電極,背腔位于電極的正下方;
4、并同時貫穿蝕刻襯底其他部分,形成電路孔暴露出電極;
5、電路電鍍:在電路孔內(nèi)電鍍金屬填充,形成電路,電路一端與電極電性連接,電路的另一端與襯底表面齊平外露。
6、進(jìn)一步的,所述襯底蝕刻步驟中,襯底的材料選自柔性材料、玻璃、半導(dǎo)體材料中的一種或多種。
7、更進(jìn)一步的,所述襯底蝕刻步驟中,襯底上覆蓋電極,電極為多孔結(jié)構(gòu)。
8、進(jìn)一步的,所述襯底蝕刻步驟中,在電極上覆蓋振膜,振膜與電極之間間距為1-5μm。
9、進(jìn)一步的,所述襯底蝕刻步驟中,振膜的材料選自多晶硅、氮化硅或金屬中的一種或多種。
10、更進(jìn)一步的,所述電路電鍍步驟中,在外露電路的襯底表面延伸電鍍焊腳,焊腳與電路電性連接。
11、更進(jìn)一步的,所述電路電鍍步驟中,振膜產(chǎn)生機(jī)械振動,引起電值變化,并依次通過電極、電路、焊腳傳遞。
12、一種聲學(xué)器件的mems芯片封裝結(jié)構(gòu),包括襯底,還包括:
13、電極和振膜,電極設(shè)在襯底上方,振膜設(shè)在電極上方;
14、背腔,從襯底遠(yuǎn)離電極的表面中部位置貫穿蝕刻形成背腔暴露出電極,背腔位于振膜和電極的正下方;
15、電路,貫穿蝕刻襯底其他部分形成電路孔,在電路孔內(nèi)電鍍金屬填充,形成電路,電路一端與電極電性連接,電路的另一端與襯底表面齊平外露。
16、進(jìn)一步的,所述襯底的材料選自柔性材料、玻璃、半導(dǎo)體材料中的一種或多種。
17、進(jìn)一步的,所述襯底上覆蓋電極,電極為多孔結(jié)構(gòu)。
18、更進(jìn)一步的,所述電極上覆蓋振膜,振膜與電極之間間距為1-5μm。
19、更進(jìn)一步的,所述振膜的材料選自多晶硅、氮化硅或金屬中的一種或多種。
20、進(jìn)一步的,在外露電路的襯底表面延伸電鍍焊腳,所述焊腳與電路電性連接。
21、進(jìn)一步的,所述振膜產(chǎn)生機(jī)械振動,引起電值變化,并依次通過電極、電路、焊腳傳遞。
22、一種聲學(xué)器件,包括上述的聲學(xué)器件的mems芯片封裝結(jié)構(gòu)。
23、本發(fā)明的有益效果為:通過在mems芯片制作過程中增加襯底蝕刻后電鍍電路和與電路連接的焊腳,將mems芯片電性從其正面的電極牽引至其背面的焊腳,mems芯片貼裝靈活度更好,襯底內(nèi)部電路代替打線工藝,芯片的整個結(jié)構(gòu)更加緊湊,滿足器件小型化的需求。
1.一種聲學(xué)器件的mems芯片封裝工藝,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲學(xué)器件的mems芯片封裝工藝,其特征在于,所述襯底蝕刻步驟中,襯底的材料選自柔性材料、玻璃、半導(dǎo)體材料中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲學(xué)器件的mems芯片封裝工藝,其特征在于,所述襯底蝕刻步驟中,襯底上覆蓋電極,電極為多孔結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聲學(xué)器件的mems芯片封裝工藝,其特征在于,所述襯底蝕刻步驟中,在電極上覆蓋振膜,振膜與電極之間間距為1-5μm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聲學(xué)器件的mems芯片封裝工藝,其特征在于,所述襯底蝕刻步驟中,振膜的材料選自多晶硅、氮化硅或金屬中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲學(xué)器件的mems芯片封裝工藝,其特征在于,所述電路電鍍步驟中,在外露電路的襯底表面延伸電鍍焊腳,焊腳與電路電性連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲學(xué)器件的mems芯片封裝工藝,其特征在于,所述電路電鍍步驟中,振膜產(chǎn)生機(jī)械振動,引起電值變化,并依次通過電極、電路、焊腳傳遞。
8.一種聲學(xué)器件的mems芯片封裝結(jié)構(gòu),包括襯底,其特征在于,還包括:
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聲學(xué)器件的mems芯片封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,所述襯底的材料選自柔性材料、玻璃、半導(dǎo)體材料中的一種或多種。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聲學(xué)器件的mems芯片封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,所述襯底上覆蓋電極,電極為多孔結(jié)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的聲學(xué)器件的mems芯片封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,所述電極上覆蓋振膜,振膜與電極之間間距為1-5μm。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的聲學(xué)器件的mems芯片封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,所述振膜的材料選自多晶硅、氮化硅或金屬中的一種或多種。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聲學(xué)器件的mems芯片封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,在外露電路的襯底表面延伸電鍍焊腳,所述焊腳與電路電性連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聲學(xué)器件的mems芯片封裝結(jié)構(gòu),其特征在于,所述振膜產(chǎn)生機(jī)械振動,引起電值變化,并依次通過電極、電路、焊腳傳遞。
15.一種聲學(xué)器件,其特征在于,包括權(quán)利要求8所述的聲學(xué)器件的mems芯片封裝結(jié)構(gòu)。