[发明专利]具有多功能盖板的芯片级封装的MEMS芯片及其制造方法

摘要

具有多功能盖板的芯片级封装的MEMS芯片，包括盖板、MEMS结构层和底板衬底，盖板包括盖板衬底、上盖板绝缘层、第一金属层图形、金属间绝缘层和第二金属层图形，金属间绝缘层有通孔，第二金属层填充到通孔中，盖板通过密封环与MEMS结构层和上底板绝缘层键合，第一压焊块位于MEMS信号导出部上表面。本MEMS芯片通过第一压焊块与第二压焊块之间键合的金属线将MEMS结构的电信号引导到盖板上，再在盖板上完成交叉布线；同时，可以利用盖板上的第一金属层图形和第二金属层图形制作恒温加热器和检漏用热对流加速度计，本发明的制造方法不需要MEMS结构层与底板间的电连接，不需要通过TSV电连接MEMS结构与盖板，不需要在MEMS结构层或底板上交叉布线，流程短、成本低、成品率高。

主权项

具有多功能盖板的芯片级封装的MEMS芯片，包括盖板、MEMS结构层和至少有一个下凹腔的底板衬底，底板衬底上有上底板绝缘层，所述的MEMS结构层包括MEMS结构、空隙和MEMS信号导出部，所述的盖板包括盖板衬底，盖板衬底上表面覆盖有上盖板绝缘层，上盖板绝缘层上有第一金属层图形，金属间绝缘层覆盖在上盖板绝缘层和第一金属层图形上，金属间绝缘层中开有通孔，第二金属层图形分布在金属间绝缘层上并填充在通孔中，从而将第一金属层图形与第二金属层图形电连接，第二金属层图形的一部分还作为第二压焊块；盖板衬底下表面具有密封环，盖板通过密封环与MEMS结构层和上底板绝缘层键合，底板衬底、上底板绝缘层、密封环和盖板衬底共同围成密封腔，MEMS结构位于所述的密封腔中，MEMS信号导出部固定在上底板绝缘层上，第一压焊块位于MEMS信号导出部上表面，第一压焊块上方无盖板和密封环覆盖；所述的第一金属层图形的材料是重掺杂多晶硅、硅化物、铂、钨、钼、钛或两种以上的组合，第二金属层图形的材料是铝、金、铂或铜，且第一金属层图形的材料与第二金属层图形的材料的Seebeck系数不同，其特征在于：所述的盖板上挖有检漏空腔，热对流加速度计的热电偶正极位于检漏空腔中央，与盖板衬底无接触，加热电阻位于检漏空腔中央，与盖板衬底无接触，所述的热电偶从下到上依次由上盖板绝缘层、第一金属层图形、金属间绝缘层和第二金属层图形组成，热电偶的厚度为2～10 μm，所述的加热电阻从下到上依次由上盖板绝缘层、第一金属层图形和金属间绝缘层组成。