一种mems传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及声电转换领域，更具体地，本实用新型涉及一种传感器，尤其涉及一种MEMS传感器。
【背景技术】
[0002]MEMS传感器是基于微机电工艺制作的传感器，由于其良好的性能、极小的体积从而得到广泛的应用。现有技术中，在封装MEMS传感器的时候，首先将液态胶材涂布在基板上，然后将MEMS芯片摆放在液态胶材上，经过高温固化等工艺，使MEMS芯片牢牢固定在基板上。但由于表面张力的作用，经常会发生“溢胶”或“爬胶”的问题，这会导致部分胶材会流入芯片的背腔中，从而影响器件原本设计的特性。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的一个目的是提供了一种MEMS传感器。
[0004]根据本实用新型的一个方面，提供一种MEMS传感器，包括由基板、壳体围成的外部封装结构，以及设置在外部封装结构内部的MEMS芯片；所述MEMS芯片包括用于与基板粘结固定在一起的硅衬底，以及形成在硅衬底底端的背腔；其中，在所述硅衬底的底端设置有环绕所述背腔的第一环形凹槽；其中，所述第一环形凹槽的形状与背腔的形状相匹配，且所述第一环形凹槽分布在硅衬底上邻近背腔的一侧。
[0005]优选地，所述第一环形凹槽侧壁的底端设置有圆弧形的倒角。
[0006]优选地，在所述硅衬底的底端设置有环绕所述背腔的第二环形凹槽，所述第二环形凹槽邻近硅衬底的外侧分布。
[0007]优选地，所述第二环形凹槽侧壁的底端设置有圆弧形的倒角。
[0008]优选地，所述第一环形凹槽、第二环形凹槽的宽度为20-30mm，深度为20_30mm。
[0009]优选地，所述MEMS芯片为MEMS麦克风芯片；所述外部封装结构上还设有供声音流入的声孔。
[0010]优选地，所述声孔设置在基板上正对所述背腔的位置。
[0011 ] 优选地，所述声孔设置在壳体上。
[0012]优选地，所述第一环形凹槽为圆形。
[0013]优选地，所述第一环形凹槽为与矩形。
[0014]本实用新型的MEMS传感器，在硅衬底的底端邻近背腔的一侧设置有第一环形凹槽，从而保证了硅衬底与基板之间具有较大的粘结面；在进行硅衬底与基板的粘结时，该第一环形凹槽构成了类似“护城河”的结构，从而可以防止液态的胶材溢入至MEMS传感器的背腔中，提高了传感器的可靠性。
[0015]通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
【附图说明】
[0016]构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。
[0017]图1是本实用新型MEMS传感器的结构示意图。
[0018]图2是图1中MEMS芯片的结构示意图。
[0019]图3是图2的仰视图。
[0020]图4是MEMS芯片另一实施方式的结构示意图。
[0021]图5是图4的仰视图。
【具体实施方式】
[0022]现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
[0023]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。
[0024]对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。
[0025]在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
[0026]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0027]参考图1，本实用新型提供了一种MEMS传感器，其包括基板1、壳体2，以及由基板1和壳体2包围起来的封闭空间4。其中，壳体2为一体成型的金属外壳状；壳体2也可以呈平板状，此时，还需要设置一侧壁部将壳体2支撑在基板1上，以共同形成MEMS传感器的外部封装结构。本实用新型的MEMS传感器，还包括位于封闭空间4内的MEMS芯片等，参考图1、图2。
[0028]本实用新型的MEMS传感器，其包括但不限于MEMS麦克风、MEMS压力传感器、MEMS陀螺仪、MEMS加速度计等。为了便于描述，现以MEMS麦克风为例对其结构进行详尽的说明。此时，上述的MEMS芯片为MEMS麦克风芯片，在此需要说明的是，如果该传感器为压力传感器或者陀螺仪，其MEMS芯片则具有相应的结构特征，这属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。
[0029]MEMS麦克风芯片包括用于支撑的硅衬底6，在硅衬底6底端形成有背腔7，所述硅衬底6的上端设置有悬置于背腔7上方的振膜以及背板，振膜、背板构成了 MEMS麦克风芯片的电容器结构5。MEMS麦克风芯片的结构属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。其中，所述外部封装结构上还设置有连通外界的声孔3，以便声音的流入；其中，声孔3可以设置在壳体2上，也可以设置在基板1上与MEMS麦克风芯片的背腔7正对的位置。
[0030]MEMS麦克风芯片固定安装在基板1上，具体地，硅衬底6的底端通过胶材9粘结在基板1上，从而实现MEMS麦克风芯片与基板1的固定。其中，在所述硅衬底6的底端还设置有上凹的第一环形凹槽8，该第一环形凹槽8环绕MEMS麦克风芯片的背腔7，且分布在硅衬底6上邻近背腔7的一侧，参考图2、图3。第一环形凹槽8的形状与背腔7的形状相匹配，例如当背腔7为圆形结构时，则该第一环形凹槽8整体呈与其匹配的圆形；当背腔7为矩形结构时，则该第一环形凹槽8整体呈与其匹配的矩形。在本实用新型一个具体的实施方式中，所述第一环形凹槽8的宽度为20-30mm，深度为20_30mm。
[0031]本实用新型的MEMS传感器，在硅衬底的底端邻近背腔的一侧设置有第一环形凹槽，从而保证了硅衬底6与基板1之间具有较大的粘结面；在进行硅衬底与基板1的粘结时，该第一环形凹槽构成了类似“护城河”的结构，从而可以防止液态的胶材9溢入至MEMS传感器的背腔7中，提高了传感器的可靠性。
[0032]在本实用新型一个优选的实施方式中，该第一环形凹槽8侧壁的底端设置有圆弧形的倒角11，该圆弧形的倒角11可以起到很好的引流作用，使液态胶材可以更顺利地流入至第一环形凹槽8内，从而防止其溢入至MEMS麦克风的背腔7中。
[0033]进一步优选的是，在所述硅衬底6的底端还设置有上凹的第二环形凹槽10，该第二环形凹槽10环绕MEMS麦克风芯片的背腔7，且邻近硅衬底6的外侧分布，参考图4、图
5。在本实用新型一个具体的实施方式中，所述第二环形凹槽10的宽度为20-30mm，深度为20_30mmo
[0034]在进行硅衬底与基板1的粘结时，该第二环形凹槽构成了类似“护城河”的结构，从而可以防止液态的胶材9溢入至硅衬底的外侧侧壁上，进一步提高了传感器的可靠性。该第二环形凹槽10侧壁的底端优选设置有圆弧形的倒角11，从而可以对液体的胶材9起到很好的引流作用。
[0035]虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。
【主权项】
1.一种MEMS传感器，其特征在于:包括由基板⑴、壳体⑵围成的外部封装结构，以及设置在外部封装结构内部的MEMS芯片；所述MEMS芯片包括用于与基板(1)粘结固定在一起的硅衬底￠)，以及形成在硅衬底(6)底端的背腔(7);其中，在所述硅衬底(6)的底端设置有环绕所述背腔(7)的第一环形凹槽(8);其中，所述第一环形凹槽(8)的形状与背腔(7)的形状相匹配，且所述第一环形凹槽(8)分布在硅衬底(6)上邻近背腔(7)的一侧。2.根据权利要求1所述的MEMS传感器，其特征在于:所述第一环形凹槽(8)侧壁的底端设置有圆弧形的倒角(11)。3.根据权利要求1所述的MEMS传感器，其特征在于:在所述硅衬底(6)的底端设置有环绕所述背腔(7)的第二环形凹槽(10)，所述第二环形凹槽(10)邻近硅衬底(6)的外侧分布。4.根据权利要求3所述的MEMS传感器，其特征在于:所述第二环形凹槽(10)侧壁的底端设置有圆弧形的倒角(11)。5.根据权利要求3所述的MEMS传感器，其特征在于:所述第一环形凹槽(8)、第二环形凹槽(10)的宽度为20-30mm，深度为20-30mm。6.根据权利要求1所述的MEMS传感器，其特征在于:所述MEMS芯片为MEMS麦克风芯片；所述外部封装结构上还设有供声音流入的声孔(3)。7.根据权利要求6所述的MEMS传感器，其特征在于:所述声孔(3)设置在基板⑴上正对所述背腔(7)的位置。8.根据权利要求6所述的MEMS传感器，其特征在于:所述声孔(3)设置在壳体(2)上。9.根据权利要求1所述的MEMS传感器，其特征在于:所述第一环形凹槽⑶为圆形。10.根据权利要求1所述的MEMS传感器，其特征在于:所述第一环形凹槽(8)为矩形。
【专利摘要】本实用新型涉及一种MEMS传感器，包括由基板、壳体围成的外部封装结构，以及设置在外部封装结构内部的MEMS芯片，所述MEMS芯片包括用于与基板粘结固定在一起的硅衬底，以及形成在硅衬底底端的背腔；其中，在所述硅衬底的底端设置有环绕所述背腔的第一环形凹槽；所述第一环形凹槽分布在硅衬底上邻近背腔的一侧。本实用新型的MEMS传感器，在硅衬底的底端邻近背腔的一侧设置有第一环形凹槽，从而保证了硅衬底与基板之间具有较大的粘结面；在进行硅衬底与基板的粘结时，该第一环形凹槽构成了类似“护城河”的结构，从而可以防止液态的胶材溢入至MEMS传感器的背腔中，提高了传感器的可靠性。
【IPC分类】H04R19/04
【公开号】CN205071304
【申请号】CN201520887114
【发明人】蔡孟锦, 宋青林, 杨丽萍, 郑成龙
【申请人】歌尔声学股份有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年11月9日