[發(fā)明專利]傳感器裝置及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710063192.4
• 申請(qǐng)日: 2017-02-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107032286B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M.奧爾德森;M.F.赫爾曼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號(hào): B81B3/00
• 分類號(hào): B81B3/00;B81B7/00;B81B7/02;B81C1/00;G01D5/18;G01L1/16
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 申屠偉進(jìn);杜荔南

本發(fā)明涉及傳感器裝置及其制造方法。一種傳感器裝置可包括電子裝置，所述電子裝置具有至少一個(gè)集成電路裝置和MEMS傳感器，所述至少一個(gè)集成電路裝置和MEMS傳感器中的每一個(gè)利用半導(dǎo)體襯底進(jìn)行單片集成。所述傳感器裝置可包括懸掛結(jié)構(gòu)，所述懸掛結(jié)構(gòu)在半導(dǎo)體襯底內(nèi)的后腔上方懸掛MEMS傳感器。所述懸掛結(jié)構(gòu)可以是通過(guò)蝕刻襯底的前側(cè)而形成的彈簧或彈簧結(jié)構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域

各種實(shí)施例一般地涉及傳感器裝置和用于制造傳感器裝置的方法。

背景技術(shù)

電子裝置可包括微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)，被用在各種裝置和應(yīng)用中。MEMS可包括例如壓力傳感器。消費(fèi)者壓力傳感器市場(chǎng)正在變得主要由ASP驅(qū)動(dòng)。今天的壓力傳感器模塊的主要費(fèi)用因素是準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)腔LGA封裝，所述準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)腔LGA封裝能夠代表60%的制造成本。通常，可能希望使用低成本模制封裝以便減少制造成本。一些MEMS(諸如，壓力傳感器)對(duì)機(jī)械應(yīng)力非常敏感。通過(guò)封裝內(nèi)部的稠硅膠，封裝內(nèi)部的稠硅膠可被用于分離機(jī)械應(yīng)力與來(lái)自MEMS的MEMS應(yīng)力。然而，在標(biāo)準(zhǔn)模制封裝中無(wú)法實(shí)現(xiàn)利用硅膠的在封裝級(jí)的應(yīng)力分離。另外，模制化合物能夠施加取決于環(huán)境因素(諸如，濕度和溫度)的應(yīng)力。因此，無(wú)法使用模制壓力傳感器封裝。

發(fā)明內(nèi)容

在各種實(shí)施例中，一種傳感器裝置可包括：電子裝置，所述電子裝置包括：半導(dǎo)體襯底，具有至少一個(gè)集成電路和MEMS傳感器，MEMS傳感器包括薄膜；后腔，位于半導(dǎo)體襯底內(nèi)，布置在MEMS傳感器下方并且延伸到半導(dǎo)體襯底的背面；和懸掛結(jié)構(gòu)，在半導(dǎo)體襯底中至少懸掛MEMS傳感器的薄膜；模制物，部分地密封半導(dǎo)體襯底。所述傳感器裝置還可包括：傳感器端口，在襯底的前側(cè)具有模制物中的開(kāi)口，所述開(kāi)口使至少M(fèi)EMS傳感器薄膜暴露于傳感器裝置外部的環(huán)境。所述至少一個(gè)集成電路和MEMS傳感器可被單片地集成在半導(dǎo)體襯底中。

附圖說(shuō)明

在附圖中，相同的標(biāo)號(hào)通常在不同視圖中始終指代相同的部分。附圖不必符合比例，而是重點(diǎn)通常在于圖示本發(fā)明的原理。在下面的描述中，參照下面的附圖描述本發(fā)明的各種實(shí)施例，在下面的附圖中：

圖1示出根據(jù)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的傳感器裝置的實(shí)施例的剖視圖，所述傳感器裝置包括單片地集成的至少一個(gè)集成電路裝置和MEMS傳感器；

圖2是根據(jù)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的用于制造傳感器裝置的方法的流程圖，所述傳感器裝置包括單片地集成的至少一個(gè)集成電路裝置和MEMS傳感器；

圖3A-3J是根據(jù)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的對(duì)襯底進(jìn)行處理以形成傳感器裝置的各階段的視圖；

圖4A-4C示出根據(jù)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的傳感器裝置的剖視圖、頂部透視圖和頂部剖視透視圖，所述傳感器裝置包括單片地集成在襯底上的至少一個(gè)集成電路裝置和MEMS傳感器；

圖5A示出根據(jù)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的襯底的懸掛結(jié)構(gòu)的透視圖；和

圖5B是示出指示根據(jù)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的圖5A的懸掛結(jié)構(gòu)的應(yīng)變或應(yīng)力分離的曲線圖。

圖6A-6C示出包括傳統(tǒng)彈簧的襯底。

圖7A-7F示出根據(jù)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的包括彈簧的襯底。

圖8A-8B示出根據(jù)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的具有彈簧的襯底。

具體實(shí)施方式

下面的詳細(xì)描述參照附圖，所述附圖作為說(shuō)明示出了可實(shí)施本發(fā)明的特定細(xì)節(jié)和實(shí)施例。

詞語(yǔ)“示例性”在本文中被用于表示“用作示例、實(shí)例或說(shuō)明”。在本文中描述為“示例性”的任何實(shí)施例或設(shè)計(jì)未必被解釋為相對(duì)于其它實(shí)施例或設(shè)計(jì)是優(yōu)選的或有利的。