[发明专利]无凝胶压力传感器封装

说明书

公开了一种无凝胶传感器封装。在一个实施例中，所述封装包括具有第一基板的微机电系统(MEMS)管芯，所述第一基板又包括在其上形成MEMS装置的第一表面。所述封装还包括聚合物环，所述聚合物环具有在背面相对的第一与第二表面之间延伸的内壁。所述聚合物环的所述第一表面接合到所述第一基板的所述第一表面以限定其中容纳所述MEMS装置的第一空腔。具有与所述第一空腔同心的第二空腔的模制化合物主体使得所述MEMS装置与所述封装的外部环境之间能够流体连通。

技术领域

本发明涉及微机电系统的封装。具体地，本发明涉及无凝胶压力传感器封装。

背景技术

微机电系统(MEMS)是具有嵌入式机械组件的半导体装置。MEMS装置包括例如压力传感器、加速度计、陀螺仪、麦克风、数字镜面显示器、微射流装置等。包括压力传感器装置的MEMS装置可用于广泛范围的应用中。将参考MEMS压力传感器(以下简称压力传感器)来描述本公开，应理解，本公开不应限于此。

至少部分地由于压力传感器必须与外界环境相互作用、许多类型压力传感器的脆弱性以及严重的成本限制，所以在压力传感器的封装方面存在很大的挑战。实际上，许多压力传感器装置的应用需要较小尺寸和低成本的封装以满足较高的成本目标。

发明内容

在一个实施例中，公开了一种封装，其包括微机电系统(MEMS)管芯，所述MEMS管芯包括第一基板，所述第一基板包括在其上形成MEMS装置的第一表面。聚合物环接合到所述第一基板的所述第一表面以产生其中容纳所述MEMS装置的第一空腔。所述封装还包括模制化合物主体，所述模制化合物主体包括与所述第一空腔同心的第二空腔以使得所述MEMS装置与所述封装的外部环境之间能够流体连通。所述聚合物环可以包括在背面相对的第一与第二表面之间延伸的内壁，其中所述聚合物环的所述第一表面接合到所述第一基板的所述第一表面。所述模制化合物主体可以包括与所述聚合物环的所述第二表面齐平的第一表面。所述聚合物环的所述第一表面可以接合到所述第一基板的所述第一表面。

在所述聚合物环的所述第一表面与所述第一基板之间可以形成密封，所述密封在包封过程期间抑制模制化合物流动到所述第一空腔中。所述MEMS管芯可以包括第二基板，所述第二基板包括第一凹槽。所述第一基板可以另外包括悬臂式平台结构，所述悬臂式平台结构具有平台和从所述平台延伸的臂，其中所述平台和所述臂悬置在所述第一凹槽上方。所述MEMS装置可以形成于所述平台上，并且所述聚合物环可以接合到所述臂而非所述平台。所述MEMS管芯可以包括形成于所述平台和所述臂上的导电迹线，其中所述聚合物环接触形成于所述臂上的所述导电迹线的一部分，而不接触形成于所述平台上的所述导电迹线的一部分。所述MEMS管芯可以安装在包括接合焊盘的控制管芯上，其中MEMS管芯包括形成于所述第一表面上的接合焊盘，其中封装另外包括将所述控制管芯接合焊盘中的一个连接到所述第一表面接合焊盘中的一个的接合线，并且其中所述模制化合物主体包封所述接合线。聚合物环可以包括在一对所述第一表面接合焊盘之间横向延伸的指形件。MEMS装置可以是压力传感器。