[發明專利]MEMS封裝結構及其制作方法

有效

• 申請號: 201811615846.0
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN111377394B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 秦曉珊
• 申請（專利權）人: 中芯集成電路（寧波）有限公司上海分公司
• 主分類號: B81B7/00
• 分類號: B81B7/00;B81B7/02;B81C1/00;B81C3/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

1.一種MEMS封裝結構，其特征在于，包括：

器件晶圓，具有第一接合面，所述器件晶圓中設置有控制單元以及與所述控制單元電連接的互連結構；

第一接觸墊，設置于所述第一接合面，所述第一接觸墊與所述互連結構電連接；

至少兩個MEMS芯片，接合于所述第一接合面，所述MEMS芯片具有封閉的微腔、用于連接外部電信號的第二接觸墊以及與所述第一接合面相對的第二接合面，所述第一接觸墊與相應的所述第二接觸墊通過化學鍍形成的電連接塊電連接；

接合層，位于所述第一接合面和所述第二接合面之間以接合所述器件晶圓和所述至少兩個MEMS芯片，所述接合層中具有開口，所述開口露出所述電連接塊的側面；以及

輸入輸出連接件，設置于所述第一接合面，所述開口露出所述輸入輸出連接件。

2.如權利要求1所述的MEMS封裝結構，其特征在于，多個所述MEMS芯片設置于所述第一接合面，且多個所述MEMS芯片根據制作工藝區分屬于相同或不同的類別。

3.如權利要求1所述的MEMS封裝結構，其特征在于，多個所述MEMS芯片設置于所述第一接合面，且多個所述MEMS芯片根據對應的微腔內的真空度區分屬于相同或不同的類別。

4.如權利要求1所述的MEMS封裝結構，其特征在于，多個所述MEMS芯片設置于所述第一接合面，且多個所述MEMS芯片包括陀螺儀、加速度計、慣性傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、微致動器中的至少一種。

5.如權利要求1所述的MEMS封裝結構，其特征在于，所述控制單元包括一個或多個MOS晶體管。

6.如權利要求1所述的MEMS封裝結構，其特征在于，所述互連結構包括導電插塞，所述導電插塞至少貫穿部分厚度的所述器件晶圓并與所述控制單元電連接，所述第一接觸墊與所述導電插塞電連接。

7.如權利要求1所述的MEMS封裝結構，其特征在于，還包括：

封裝層，位于所述第一接合面上，所述封裝層覆蓋所述MEMS芯片并填充所述接合層中的開口，所述封裝層露出所述輸入輸出連接件。

8.如權利要求1所述的MEMS封裝結構，其特征在于，所述輸入輸出連接件與所述第一接觸墊對應并電連接。

9.如權利要求1所述的MEMS封裝結構，其特征在于，所述接合層包括膠黏材料。

10.如權利要求9所述的MEMS封裝結構，其特征在于，所述膠黏材料包括干膜。

11.如權利要求1所述的MEMS封裝結構，其特征在于，所述微腔內填充有阻尼氣體或者為真空。

12.一種MEMS封裝結構的制作方法，其特征在于，包括：

提供至少兩個MEMS芯片和用于控制所述至少兩個MEMS芯片的器件晶圓，所述器件晶圓具有第一接合面，所述器件晶圓中形成有控制單元以及與所述控制單元電連接的互連結構；

在所述第一接合面形成第一接觸墊和輸入輸出連接件，所述第一接觸墊與所述互連結構電連接，所述MEMS芯片具有封閉的微腔、用于連接外部電信號的第二接觸墊以及第二接合面；

利用接合層接合所述至少兩個MEMS芯片與所述器件晶圓，所述接合層位于所述第一接合面和所述第二接合面之間，所述接合層中具有開口，所述開口露出所述第一接觸墊與相應的所述第二接觸墊以及所述輸入輸出連接件；以及

在所述第一接觸墊與相應的所述第二接觸墊之間形成電連接，其中，利用化學鍍工藝在所述開口中的所述第一接觸墊與相應的所述第二接觸墊之間的區域形成電連接塊，所述開口露出所述電連接塊的側面。