[发明专利]MEMS芯片及其电封装方法

说明书

本申请提供一种MEMS芯片及其电封装方法。该MEMS芯片包括MEMS器件层、位于MEMS器件层下方的第一隔离层和位于第一隔离层下方的第一导电层，第一隔离层对应第一区域中的导电结构位置和第二区域中的电极位置有相应数目的第一导电通孔，第一导电层上存在相互独立的M个电极，M个电极分别与M个第一导电通孔连接，M根据导电结构数目和第二区域中的电极数目设置，第一导电层上对应第一区域中导电结构位置的电极和对应第二区域中电极位置的电极一一对应电连接。从而实现了MEMS‑SOI芯片的电封装。

技术领域

本申请涉及半导体元件封装技术领域，尤其涉及一种微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)芯片及其电封装方法。

背景技术

在我们的生活中存在有很多具备各种功能的芯片，芯片是半导体元件产品的统称，芯片需要进行电封装之后才能够被使用，电封装是指将芯片中的电极连接到PCB板上，实现芯片和驱动电路的电学连接，从而能够从外部对芯片进行控制。

MEMS芯片的特点是在芯片的表面具有可动结构，因此不能在芯片的表面覆盖其它材料以免损坏可动结构。MEMS芯片包括微镜MEMS芯片和MEMS-SOI(绝缘体上的硅(Siliconon Insulator，SOI))芯片。构成微镜MEMS芯片的每个微镜单元的尺寸都比较大(毫米量级)，微镜单元的数目一般较少(百量级)。微镜MEMS芯片的电封装方法是在微镜MEMS芯片上加上一个防尘罩，然后在微镜MEMS芯片的表面通过电走线将每个微镜单元的驱动连接到特定的驱动电极上，接着将对应的驱动电极连接到PCB板上，再撤离防尘罩，避免电封装过程中产生的颗粒物对可动结构的损坏。

然而，构成MEMS-SOI芯片的每个单元尺寸非常小(百微米量级)，由于MEMS-SOI芯片制造工艺的限制，在MEMS-SOI芯片的表面无法进行电走线，每个单元的驱动电极就在每一单元的旁边，驱动电极分布在可动结构之间，传统的上述对微镜MEMS芯片的电封装方法是完全无法使用的。因此，如何实现MEMS-SOI芯片的电封装，是一个亟需解决的问题。

发明内容

本申请提供一种MEMS芯片及其电封装方法，以解决如何实现MEMS-SOI芯片的电封装的问题。

本申请第一方面提供一种MEMS芯片，MEMS芯片包括MEMS器件层、第一隔离层和第一导电层，MEMS器件层包括第一区域和至少一个第二区域，第一区域包括MEMS可动结构和导电结构，导电结构分布在MEMS可动结构之间，第二区域为电极排布区域，导电结构与第二区域中的电极在MEMS芯片的上表面电学绝缘，第一隔离层位于MEMS器件层下方，第一隔离层对应第一区域中的导电结构位置和第二区域中的电极位置有相应数目的第一导电通孔，第一导电层位于第一隔离层下方，第一导电层上存在相互独立的M个电极，M个电极分别与M个第一导电通孔连接，M为正整数，M根据导电结构数目和第二区域中的电极数目设置；第一导电层上对应第一区域中导电结构位置的电极和对应第二区域中电极位置的电极一一对应电连接。

通过在MEMS器件层下方依次排布第一隔离层和第一导电层，第一隔离层对应第一区域中的导电结构位置和第二区域中的电极位置有相应数目的第一导电通孔，第一导电层上有相互独立且与第一导电通孔连接的M个电极，将第一区域中的导电结构和第二区域与中的电极“一一对应”的电连接。从而将MEMS器件层中第一区域中的导电结构“一一对应”的引到了第二区域中，实现了MEMS-SOI芯片的电封装，且第一区域与需要封装的电极排布区域分隔开了，第一区域中的MEMS可动结构能够通过添加隔离装置来进行保护，MEMS-SOI芯片的电封装可以与标准电封装工艺兼容，从而有利于降低成本。