嵌入封装中的MEMS减应力结构的制作方法

背景技术：

1、移动和智能设备正在向越来越多的环境激增，从而赋能诸如导航、健身跟踪、家庭自动化和车辆控制之类的大量应用。微机电系统(mems)传感器以极小的封装在各种各样的设备和终端使用环境中提供大量测量。例如，mems麦克风、压力传感器、加速度计、陀螺仪和超声波传感器能够监视声音和语音命令、压力、线性加速度、角速度和外部物理接近度和结构。随着mems传感器被布设在日益多样化和具挑战性的环境中，并且用于诸如车辆导航和控制之类的日益关键的功能，mems传感器必须在诸如变化的温度和施加的外部应力之类的差异大的环境和使用条件下保持在严格规格内。

2、mems传感器通常设置在mems传感器封装内，该mems传感器封装包含mems传感器、用于mems传感器的内部或外部处理电路系统、以及层压件(例如，板)，以向mems传感器和处理电路系统提供物理支撑，提供与终端使用设备的其他组件的物理耦合，并且提供与终端使用设备的其他组件的有线电气连接。例如，mems传感器和相关联的处理电路系统可以位于层压件的上表面上，并且经由层压件内的迹线和焊线(wire bond)，向处理电路系统和/或mems传感器提供有线电连接(例如，电力、地和各种信号线)。在传感器操作期间，可以出现例如基于层压件材料相对于mems传感器材料的不同热膨胀系数而对mems传感器封装的相应材料有不同影响的诸如温度变化之类的条件。这可能在mems传感器封装内的可移动组件上引起对抗应力，从而导致mems传感器的测量误差。

技术实现思路

1、在本公开的实施例中，一种微机电系统(mems)传感器封装包括：层压件基层，所述层压件基层包括与所述层压件基层的上表面垂直的通孔开口，其中，所述通孔包括一个或更多个内边缘表面。mems传感器封装还包括：树脂层，所述树脂层粘附于并覆盖所述通孔的所述内边缘表面；以及mems支撑层，所述mems支撑层粘附于所述通孔内的所述树脂层并被所述树脂层环绕，其中，所述mems支撑层的上表面平行于所述层压件基层的上表面。所述mems层还包括粘附于所述mems支撑层的上表面的mems结构。

2、在本公开的实施例中，一种设备包括：层压件基层，所述层压件基层包括与所述层压件基层的上表面垂直的通孔开口，其中，所述通孔包括一个或更多个内边缘表面；树脂层，所述树脂层粘附于并覆盖所述通孔的所述内边缘表面；以及mems支撑层，所述mems支撑层粘附于所述通孔内的所述树脂层并被所述树脂层环绕，其中，所述mems支撑层的上表面平行于所述层压件基层的上表面并且相对于所述层压件基层的上表面凹陷。

3、在本公开的实施例中，一种方法包括：提供层压件基层，其中，所述层压件基层包括与所述层压件基层的上表面垂直的通孔开口，其中，所述通孔包括一个或更多个内边缘表面。所述方法还包括将mems支撑层布设在所述层压件基层的所述通孔内；以及在所述mems支撑层和所述层压件基层之间的所述通孔中沉积树脂层，其中，所述树脂层粘附于所述mems支撑层和所述层压件基层，使得所述mems支撑层经由所述树脂层耦合到所述层压件基层。

技术特征：

1.一种微机电系统mems传感器封装，包括：

2.根据权利要求1所述的mems传感器封装，还包括封盖，其中，所述封盖粘附于所述层压件基层的上表面，其中，所述mems支撑层位于由所述封盖限定的容积内。

3.根据权利要求2所述的mems传感器封装，其中，所述mems支撑层包括通孔，并且其中，所述通孔暴露于所述mems结构的内部容积和所述mems传感器封装的外部容积。

4.根据权利要求4所述的mems传感器封装，其中，由所述mems支撑层限定的mems传感器包括麦克风、超声波传感器、压力传感器、微镜、加速度计或陀螺仪。

5.根据权利要求4所述的mems传感器封装，其中，由所述mems支撑层限定的所述mems传感器包括麦克风，并且所述封盖限定所述麦克风的后容积。

6.根据权利要求2所述的mems传感器封装，还包括位于层压件的上表面并在由所述封盖限定的容积内的专用集成电路(asic)。

7.根据权利要求6所述的mems传感器封装，还包括从所述mems结构层到所述asic的焊线。

8.根据权利要求7所述的mems传感器封装，还包括从所述asic通过层压件到所述层压件的外表面的通路。

9.根据权利要求1所述的mems传感器封装，其中，所述mems支撑层包括热膨胀系数小于4×10-6m/(m℃)的材料。

10.根据权利要求1所述的mems传感器封装，其中，所述mems支撑层包括专用集成电路(asic)。

11.根据权利要求1所述的mems传感器封装，其中，所述mems支撑层包括所述mems结构的基板层。

12.根据权利要求1所述的mems传感器封装，其中，所述mems支撑层包括陶瓷材料。

13.根据权利要求1所述的mems传感器封装，其中，所述mems结构包括mems压力传感器，所述mems压力传感器还包括粘附于所述层压件基层的封盖，其中，所述封盖限定围绕所述mems支撑层的容积并且包括通向所述封盖的外部容积的通孔。

14.根据权利要求1所述的mems传感器封装，其中，所述mems支撑层包括惯性mems传感器的cmos层。

15.根据权利要求1所述的mems传感器封装，其中，所述树脂包括通过针点浇口模塑成形或空腔直接注射模塑成形施加的塑料或聚合物。

16.根据权利要求1所述的mems传感器封装，其中，与所述mems支撑层的上表面相交的所述mems支撑层的多个外边缘表面与所述mems支撑层的上表面成角度地相交，并且其中，所述树脂层经由成角度的外边缘表面粘附于所述mems支撑层。

17.根据权利要求1所述的mems传感器封装，其中，所述层压件基层的多个内边缘表面与所述层压件基层的上表面成角度地相交，并且其中，所述树脂层经由成角度的内边缘表面粘附于所述层压件基层。

18.根据权利要求1所述的mems传感器封装，其中，所述mems支撑层的上表面位于所述层压件基层的上表面下方的所述层压件基层的开口内。

19.根据权利要求1所述的mems传感器封装，其中，所述mems支撑层的上表面基本上平行于所述层压件基层的上表面定位。

20.根据权利要求1所述的mems传感器封装，其中，所述层压件基层包括在所述mems传感器封装的内部部分与所述mems传感器封装的外表面之间的多条电气信号路径。

21.根据权利要求1所述的mems传感器封装，还包括位于所述mems封装的所述内部部分内的asic，其中，所述多条电气信号路径从所述asic连接到所述mems封装的外表面。

22.一种设备，所述设备包括：

23.一种方法，包括：

技术总结一种微机电系统(MEMS)传感器封装包括为MEMS传感器提供物理支撑和电气连接的层压件。树脂层嵌入层压件的开口内，并且MEMS支撑层通过树脂层嵌入开口内。MEMS传感器的MEMS结构位于MEMS支撑层的上表面上。技术研发人员：R·布里奥奇,B·G·巴泽霍尔,M·伍约瑟维克,早田和宣受保护的技术使用者：应美盛股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/15