[发明专利]微机电系统芯片

说明书

技术领域

本发明涉及一种微机电系统(MEMS,Micro-Electron-Mechanical System)芯片，特别是指一种利用阻挡部件通过弹性回复力约束微机电 元件体的移动，从而避免微机电元件体碰撞受损，以提高微机电元件 体的稳固性的微机电系统芯片。

背景技术

请参考图1。图1显示现有技术的MEMS芯片的示意图。现有技 术的MEMS芯片1包括一覆盖晶圆10以及一基板3。基板3上有一微 机电元件体2。其中，微机电元件体2通过一固定部6与一结合元件7 而与基板3连接。

现有技术的MEMS芯片1中，内部微机电元件体2经常需要制作 于密闭的空间中，例如微声压传感器、陀螺仪、加速度计等均需如此。 当微机电元件体2相对于基板3沿着一移动方向S’产生移动时，往往 需要有一阻挡部件12来防止微机电元件体2直接冲撞覆盖晶圆10。冲 撞的结果可能产生粒子或碎片而造成密闭空间的压力不准确、甚至造 成微机电元件体2损毁。现有技术中，阻挡部件12的形成是直接在制 程中于覆盖晶圆10的一下表面10a形成一凸状物，如图1所示的阻挡 部件12。阻挡部件12具有两侧向翼121。其中，两侧向翼121必须与 微机电元件体2之间彼此有所重叠(如图1所示的虚线)。如此一来， 两侧向翼121可用来防止微机电元件体2直接冲撞覆盖晶圆10。

然而，当微机电元件体2相对于基板3沿着移动方向S’移动时， 若是微机电元件体2对阻挡部件12所施予的一作用力F1’太大，仍会 造成微机电元件体2或是阻挡部件12被碰撞受损而产生前述问题。

与本案相关的专利可参阅美国专利案第8,661,900号、第8,124,895 号及美国专利公开案第2013/0106241号。

有鉴于此，本发明即针对上述现有技术的不足，提出一种利用阻 挡部件通过弹性回复力约束微机电元件体的移动，由此避免微机电元 件体碰撞受损，以提高微机电元件体的稳固性的微机电系统芯片。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种微机电 系统芯片，其可利用阻挡部件通过弹性回复力约束微机电元件体的移 动，从而避免微机电元件体碰撞受损，以提高微机电元件体的稳固性。

为达上述目的，就其中一观点言，本发明提供了一种微机电系统 芯片，包含：一元件晶圆，包括：一第一基板；及一位于该第一基板 上的一微机电元件体，其中该微机电元件体具有一可动部件；一覆盖 晶圆，与该元件晶圆相互结合而形成一腔室，其中该覆盖晶圆包括： 一第二基板，其中该第二基板具有一下表面，该第二基板的下表面面 向该微机电元件体；一弹性体(elasticstructure)，与该第二基板的该下 表面连接；以及一阻挡部件(stopper)，通过该弹性体而与该第二基板 下表面连接，该阻挡部件具有一下表面，其中该阻挡部件的下表面与 该可动部件相距一第一距离，由此该阻挡部件约束该可动部件沿着缩 短该第一距离的方向移动，且当该可动部件碰触该阻挡部件时，该弹 性体提供一个与该方向相反的弹性回复力予该阻挡部件。

在一种较佳的实施型态中，该弹性体包括一弹性元件。

在一种较佳的实施型态中，该阻挡部件和该弹性元件的一部分合 并构成一个悬臂。

在一种较佳的实施型态中，该弹性体包括一弹性元件以及一固定 元件，该固定元件与该第二基板的下表面连接，该弹性元件连接于该 固定元件与该阻挡部件之间。

在一种较佳的实施型态中，该阻挡部件和该弹性元件合并构成一 个悬臂。

下面通过具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、技 术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1显示现有技术的MEMS芯片的示意图；

图2显示本发明一实施例的MEMS芯片的示意图；

图3A显示本发明的弹性体的一实施例；

图3B显示本发明的弹性体的另一实施例；

图4A显示本发明的阻挡部件如何约束微机电元件体沿着移动方 向的移动的一实施例；

图4B显示本发明的阻挡部件如何约束微机电元件体沿着移动方 向的移动的另一实施例；

图5显示本发明另一实施例的MEMS芯片的示意图。

图中符号说明

〔现有技术〕

1现有MEMS芯片