[發明專利]一種光學可測且使用封帽電極的MEMS封裝結構

有效

• 申請號: 201210495460.7
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN102976262A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 秦毅恒;薛惠瓊;譚振新
• 申請（專利權）人: 江蘇物聯網研究發展中心
• 主分類號: B81B7/00
• 分類號: B81B7/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 曹祖良

1.一種光學可測且使用封帽電極的MEMS封裝結構，其特征是，包括：MEMS結構（8）、承載MEMS結構（8）的襯底（2）、所述MEMS結構（8）和襯底（2）上的封帽（1），所述封帽（1）與襯底（2）之間形成的腔體（20），MEMS結構（8）密封在所述腔體（20）內；所述封帽（1）包括封帽基體（3）、封帽電極（4）、導電凸塊（6）及其底部金屬層（19），所述封帽電極（4）、導電凸塊（6）的底部金屬層（19）使用同一層封帽導電層（23）制作；所述封帽基體（3）為對特定光線透明材料，所述封帽導電層（23）為不透明導電材料或透明導電材料；所述封帽電極（4）為分立電極或公共電極，位于封帽（1）內側，與腔體（20）接觸，用于感應MEMS結構（8）的運動；當所述封帽導電層（23）為不透明導電材料時，封帽電極（4）中包含一個或多個位于MEMS結構（8）的上方的透光孔（5）。

2.根據權利要求1所述的一種光學可測且使用封帽電極的MEMS封裝結構，其特征是：所述MEMS結構（8）為在平面內、平面外或平面內外運動的結構。

3.根據權利要求1所述的一種光學可測且使用封帽電極的MEMS封裝結構,其特征是：所述MEMS結構（8）為使用CMOS工藝中的金屬與介質層制作的結構，或為使用MEMS工藝制作的結構。

4.根據權利要求2所述的一種光學可測且使用封帽電極的MEMS封裝結構，其特征是：所述襯底（2）上設有襯底基體（17）、MEMS結構（8）、MEMS電極接觸板（18）、封帽電極接觸板（25）；MEMS結構（8）為使用CMOS工藝中的金屬與介質層制作的結構，包括CMOS工藝中自上而下的第一介質層（9）、第一金屬層（10）、第二介質層（11）、第二金屬層（12）；MEMS結構（8）中包括由第二金屬層（12）形成的MEMS電極（21）；位于第二金屬層（12）中設有MEMS電極接觸板（18）；第二金屬層（12）與第三金屬層（14）之間設有第三介質層（13）；在第三金屬層（14）中設有封帽電極接觸板（25），還能夠設有MEMS參考電極（22）；公共的封帽電極（4）的電信號由通過導電凸塊（6）及其底部金屬層（19）引出到襯底（2）上的封帽電極接觸板（25），導電凸塊（6）及其底部金屬層（19）為閉合的環形，位于封帽基體（3）的最外側邊緣，與襯底（2）形成氣密鍵合結構。

5.根據權利要求4所述的一種光學可測且使用封帽電極的MEMS封裝結構，其特征是：在第三金屬層（14）中上方設有第四介質層（15），第四介質層（15）中設有凹槽形的導電凸塊鍵合位（16），槽深與封帽（1）上的導電凸塊（6）的厚度相同，導電凸塊（6）插入所述導電凸塊鍵合位（16）；每一個分立的封帽電極（4）的電信號由通過導電凸塊（6）及其底部金屬層（19）引出到襯底（2）上的封帽電極接觸板（25）；密封環（7）位于封帽基體（3）最外側邊緣，與襯底（2）形成氣密鍵合結構。

6.根據權利要求2所述的一種光學可測且使用封帽電極的MEMS封裝結構，其特征是：所述襯底（2）上設有襯底基體（17）、MEMS結構（8）、MEMS電極接觸板（18）、封帽電極接觸板（25）、MEMS工藝結構層（27）、第五介質層（28）及第五金屬層（29）；所述MEMS工藝結構層（27）設置在襯底基體（17）上；MEMS結構（8）為使用MEMS工藝制作的結構且包括必須的電極結構；MEMS電極接觸板（18）由MEMS結構（8）中引出，第五金屬層（29）與MEMS工藝結構層（27）之間設有第五介質層（28），封帽電極接觸板（25）設置在第五金屬層（29）中，第五金屬層（29）中還能夠設有MEMS參考電極（22）；公共的封帽電極（4）的電信號由通過導電凸塊（6）及其底部金屬層（19）引出到襯底（2）上的封帽電極接觸板（25），導電凸塊（6）及其底部金屬層（19）為閉合的環形，位于封帽基體（3）的最外側邊緣，與襯底（2）形成氣密鍵合結構。