一种MEMS传感器的封装结构的制作方法

本实用新型涉及微机电技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种mems传感器的封装结构。

背景技术：

现有的一些mems传感器(例如mems气体流量传感器，mems温度传感器等)在进行工作时，需要感受环境的气体流速或温度等环境信息，对于这类mems传感器现有的封装形式是直接在封装外壳上开设通孔，让mems传感器与环境直接接触。

但是这样的封装形式存在弊端，例如环境中的其他异物(不需要被检测的物质)也会直接通过通孔进入封装结构中，不仅污染了封装环境，同时也降低了mems传感器的检测灵敏度。

因此，有必要提供一种新型的mems传感器的封装结构，以解决上述技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是提供一种mems传感器的封装结构。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种mems传感器的封装结构，包括壳体和基板，所述壳体和基板围合形成所述封装结构，所述封装结构内设置mems芯片和asic芯片；

所述壳体与所述mems芯片相对应的位置设置减薄部，所述减薄部的厚度小于所述壳体的厚度，所述减薄部上开设有至少一个微孔，所述微孔将所述外壳的内部与外部连通。

可选地，所述壳体在与所述mems芯片相对应的位置形成凹槽，所述壳体在所述凹槽处的结构构成所述减薄部。

可选地，所述壳体的内表面在与所述mems芯片相对应的位置形成凹槽。

可选地，所述壳体包括外壳本体和覆盖在所述外壳本体上方的盖板，所述盖板的厚度小于所述外壳本体的厚度，所述外壳本体与所述mems芯片相对应的位置形成通孔；所述减薄部为在所述盖板上与所述通孔相对应的部位，所述微孔与通孔相连通。

可选地，所述微孔的孔径不大于1mm。

可选地，所述凹槽或通孔与所述壳体一体成型。

可选地，所述壳体的厚度范围为0.1mm或以上。

可选地，所述壳体与基板通过粘接方式固定连接。

可选地，所述减薄部上开设有多个微孔，多个所述微孔呈阵列方式均匀分布在所述减薄部上。

可选地，所述盖板采用橡胶材质，塑料材质、陶瓷材质或金属材质。

本实用新型的一个技术效果在于，本实用新型提供了一种mems传感器的封装结构，通过在壳体与mems芯片相对应的位置设置减薄部，与现有技术中直接在壳体上开设孔相比，本实用新型降低了在壳体上开设孔的难度。同时，通过在减薄部设置至少一个微孔，可以有效阻止环境中的异物进入封装结构中。

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

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。

图1是本实用新型一种实施例的mems传感器的封装结构的结构示意图。

图2是本实用新型一种实施例的mems传感器的封装结构的结构示意图。

具体实施方式

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。

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。

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。

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。

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。

根据本实用新型的一个实施例，提供了一种mems传感器的封装结构，包括壳体和基板，所述壳体和基板围合形成所述封装结构，所述封装结构内设置mems芯片和asic芯片；所述壳体与所述mems芯片相对应的位置设置减薄部，所述减薄部的厚度小于所述壳体的厚度，所述减薄部上开设有至少一个微孔，所述微孔将所述外壳的内部与外部连通。

本实用新型提供的mems传感器的封装结构，与现有技术中的封装结构相比，由于本实用新型在壳体上设置了减薄部，同时在所述减薄部上开设微孔，本实用新型降低了在封装结构上开孔的难度。因为一般情况下会选择激光开孔，其中激光器功率的选择与壳体的材质和厚度相关，同时也决定了开孔的难易程度。本实用新型的微孔开设在减薄部上，降低了壳体的局部厚度，从而降低了开孔的难度。

同时本实用新型在减薄部上开设的是微孔，与现有技术中直接在外壳上开设通孔相比，本实用新型在结构上能够阻止检测环境中的大颗粒进入封装结构中，避免了大颗粒对封装结构内环境的污染，同时也提高了mems传感器检测的灵敏度和精准度。

其中所述微孔被配置为用于将封装结构内设置的mems传感器的检测物质通过，例如mems气体流量传感器可用于检测环境中的气体的流量，微孔允许气流通过，但是环境中大颗粒物灰尘不能够通过微孔进入封装结构内，这样的结构设计保持了封装结构内检测物质的单一性，同时不会对封装结构内的环境造成污染。

在一个例子中，所述壳体在与所述mems芯片相对应的位置形成凹槽，所述壳体在所述凹槽处的结构构成所述减薄部。本例子通过在壳体上形成凹槽，使得减薄部的厚度小于壳体的厚度，降低了在壳体上打孔的难度。

本例子中，优选地，如图1所示，所述壳体101的内表面上形成凹槽102，其中减薄部100与所述凹槽102形成的位置相对应，具体地，减薄部100的上表面为壳体101的上表面，减薄部100的下表面为形成凹槽102的上表面；减薄部100的厚度小于壳体101的厚度。本例子中，将凹槽102设置在壳体101的内表面，避免了外部环境中的其他大颗粒物通过凹槽的表面落入微孔内，本例子在一定程度上能够阻止外部环境中的其他大颗粒进入封装结构内。

其中所述“内表面”，具体为在封装结构中靠近mems传感器的表面。

可选地，所述凹槽102的形成方式为采用冲压，机械加工或与壳体101一体成型方式形成。

优选地，所述凹槽102与壳体101采用一体成型方式形成，例如壳体101采用注塑成型方式，在壳体101成型时，凹槽102也直接在壳体101上形成，这种成型方式节约了单独形成凹槽的时间，能够采用流水线方式生产，提高了生产效率，降低了生产成本。

其中在所述减薄部100上开设微孔103，所述微孔103设置为通孔，所述微孔103与封装结构内部连通。

可选地，所述壳体的外表面在与所述mems芯片相对应的位置形成凹槽，所述壳体在所述凹槽处的结构构成所述减薄部，具体地，减薄部的上表面为形成的凹槽的下表面，减薄部的下表面为外壳的内表面；减薄部的厚度小于外壳的厚度。

本例子中，壳体101的形状不限于是矩形空腔结构，根据实际需求以及封装的mems传感器的形状和大小，壳体101的形状还可以是柱型空腔结构，球形空腔结构等。

本例子中，所述微孔103的直径不大于1mm，所述微孔103被配置为允许待检测物质通过。具体地，所述微孔103允许气流和直径小于1mm的颗粒通过，与直接在外壳上开设通孔相比，所述微孔103能够阻挡检测环境中直径大于1mm的颗粒进入封装结构内。例如，当mems传感器为mems麦克风时，所述微孔能够使得外部环境中的空气气流和空气振动进入封装结构内，mems芯片接收空气气流信号和空心振动信号，使得mems麦克风工作。

优选地，所述微孔103的直径不大于0.1mm，所述微孔103允许气流和直径小于0.1mm的颗粒通过。

本例子中，所述壳体101的厚度范围为0.1mm或以上，其中壳体101的厚度选择与mems传感器的大小和所处检测环境有密切关系，例如mems传感器质量轻体积小时，可以将壳体101的厚度设计为0.7mm。

本例子中，所述壳体101与基板104通过粘接方式固定连接。所述基板104为电路板，可以采用塑料或陶瓷等材质。其中壳体101与基板104采用普通粘接剂实现连接或采用具有导电性能的粘接剂实现连接。所述基板104一方面用于实现与外壳或mems传感器的电连接；另一方面作为支撑座实现对壳体101和mems传感器的支撑作用。例如asic芯片106与所述基板104采用具有导电性能的粘接剂实现连接。

本例子中，所述mems芯片105与所述asic芯片106采用具有导电性能的粘接剂实现连接。具体地，mems芯片设置在asic芯片上方，mems芯片105通过导电胶与asic芯片106连接。

本例子中，所述减薄部100上开设有多个微孔，多个所述微孔103呈阵列方式均匀分布在所述减薄部100上。例如，多个所述微孔103呈圆形阵列或矩形阵列方式均匀分布在减薄部100上。例如，当mems传感器为mems麦克风时，多个所述微孔103均匀分布在所述减薄部100上，使得通入封装结构内的空气气流均匀，mems麦克风内的振膜振动一致性强，mems麦克风的声学性能强。

在一个例子中，如图2所示，所述壳体20包括外壳本体201和覆盖在所述外壳本体201上方的盖板202，所述盖板202的厚度小于所述外壳本体201的厚度，所述外壳本体201与所述mems芯片相对应的位置形成通孔207；所述减薄部203为在所述盖板203上与所述通孔207相对应的部位。在所述减薄部203上开设微孔203，所述微孔203与通孔207相连通。

具体地，本例子中所述盖板202为厚度均匀的盖板202，盖板202的整体厚度小于外壳本体201的厚度；其中盖板202覆盖在外壳本体201的上表面，其中在盖板202上与通孔207对应的部位为减薄部200，在减薄部200上开设微孔203。

本例子中，在采用外壳对mems传感器进行封装时，壳体的厚度与mems传感器检测的环境和mems传感器的大小有关；例如当mems传感器检测的环境为需要抵抗压强或压力等恶劣环境时，这时就需要壳体具有一定的抗压性，壳体的厚度需要设计的厚些，那如果直接在壳体上开设微孔，就需要功率大的激光器，而且直接在壳体开设微孔，可能会降低壳体本身的抗压性。

因此本实用新型在外壳本体201上增加盖板202，一方面，增加盖板202之后，可以提高外壳本体201的抗压强度；另一方面，盖板202的厚度小于外壳本体201的厚度，在盖板202上开设微孔的难度小于直接在外壳本体201开设微孔的难度，降低了开设微孔的难度。

可选地，盖板为厚度不均匀的盖板，例如，盖板通过粘接方式固定在外壳的上表面，其中在盖板上与通孔相对应的位置的厚度不仅小于外壳的厚度而且还小于盖板其他位置的厚度，这样盖板不仅能够增强外壳的抗压强度又同时能够方便开设微孔。

可选地，所述通孔207的形成方式可以采用机械加工或与外壳本体201一体成型方式形成。

优选地，所述通孔207与外壳本体201采用一体成型方式形成，例如外壳本体201采用注塑成型方式，在外壳本体201成型时，通孔207也直接在外壳本体201上形成，这种成型方式节约了另外形成通孔207的时间，而且不需要额外的开设通孔，避免了采用设备开设通孔207时，对外壳本体201的外观造成影响。

可选地，所述盖板202采用橡胶材质、陶瓷材质、塑料材质或金属材质。所述盖板202采用粘接方式与外壳本体201固定或通过紧固件与外壳本体201固定连接。

本例子中，所述微孔203的直径不大于1mm。具体地，所述微孔203允许气流和直径小于1mm的颗粒通过，与直接在外壳上开设通孔相比，所述微孔203能够阻挡检测环境中直径大于1mm的颗粒进入封装结构内。

优选地，所述微孔203的直径不大于0.1mm，所述微孔203允许气流和直径小于0.1mm的颗粒通过。

本例子中，所述壳体20的厚度范围为0.1mm及以上，其中壳体20的厚度选择与mems传感器的大小和所处检测环境有密切关系，例如mems传感器质量轻体积小时，可以将壳体20的厚度设计为0.7mm。

本例子中，所述壳体20与基板204通过粘接方式固定连接。所述基板204为电路板，可以采用塑料或陶瓷等材质。其中壳体20与基板204采用普通粘接剂实现连接或采用具有导电性能的粘接剂实现连接。所述基板204一方面用于实现与外壳或mems传感器的电连接；另一方面作为支撑座实现对壳体20和mems传感器的支撑作用。例如asic芯片206与所述基板204采用具有导电性能的粘接剂实现连接。

本例子中，所述mems芯片205与所述asic芯片106采用具有导电性能的粘接剂实现连接。具体地，mems芯片205设置在asic芯片206上方，mems芯片205通过导电胶与asic芯片206连接。

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。