[发明专利]包括差动传感器MEMS器件和带孔衬底的电子器件

说明书

技术领域

本发明涉及包括MEMS器件和带孔(drilled)衬底的电子器件，该 带孔衬底特别为LGA或BGA类型。

本发明特别地但不排他地涉及包括装配在LGA衬底上的MEMS差动 传感器的电子器件，其中该MEMS差动传感器需要与电子器件外部的环 境通信的双物理接口，并且仅以例解的方式参照本申请领域进行以下描 述。

背景技术

众所周知，MEMS器件(微机电系统)是一种通过使用微制造的光刻 技术在硅芯片或管芯上集成机械和电学功能的微器件。

特别地，参照图1，描述了一种MEMS差动压力传感器100，其包括 由环形部分102和连接到环形部分102上边缘的圆形或方形隔板103形 成的硅管芯101。

环形部分102的下边缘借助于粘结层105而连接到塑料、金属或陶 瓷材料的保护性封装104。

保护性封装104由外壳构成，该外壳为大体杯状的外壳并且示出了 其中装配有管芯101的内腔106。保护性封装104还设有通行开口 (passing opening)107。当管芯101被装配在该腔106中时，环形部 分102包围着该通行开口107，由此通行开口107实现了到隔板103下 表面上的第一压力P1的第一进入门(access gate)。

以常规方式，在将管芯101胶粘到该腔106内之前通过模制来实现 保护性封装104。

然后该腔106在顶部上由金属或塑料盖子108封闭，该盖子108设 有开口109以使该腔106与保护性封装104的外部连通。

特别地，这个开口109实现了到隔板103上表面上的第二压力P2 的第二进入门。于是，MEMS差动压力传感器100能够测量第一和第二压 力P1、P2之间的压力差。

此外，金属引脚110从保护性封装104中伸出以允许MEMS差动压 力传感器100与保护性封装104的外部的电连接。

在已经将管芯101固定到腔106中之后，用于将管芯101与腔106 的金属引脚110电连接起来的连接111是通过引线接合来实现的。

保护性涂层112(通常为硅胶)几乎完全地填充该腔106。

在其它已知的实施例中，盖子108也通过模制而形成，并且在MEMS 差动压力传感器100已经固定于腔106中且电连接到引脚111之后连接 到保护性封装104。

尽管包括MEMS差动压力传感器的组装电子器件的这些实施例在若 干方面是有利的，但其仍有缺点：笨重，因为该腔106必须足够宽以容 置该管芯101以及允许通过引线接合的替代连接操作。

因此，这些器件的制造提供以下步骤：

-制造保护性封装104和盖子108，

-在保护性封装104内装配和电连接管芯101，

-将盖子108装配到保护性封装104上。

由于在实现集成电路的常规工艺流程中不提供这些工艺步骤，这就 造成了最终器件成本的相当可观的增加。

本发明潜在的技术问题是设计一种包括MEMS差动压力传感器的电 子器件，该电子器件具有这样的结构特性以使得允许用常规集成电路的 制造工艺来实现这个电子器件，从而克服了仍限制着根据现有技术实现 的电子器件的局限和/或缺点。

发明内容

本发明的第一实施例涉及：

一种电子器件，包括：

-衬底，其具有至少一个通行开口；

-差动传感器MEMS器件，其具有分别使第一和第二作用表面 (active surface)暴露的至少第一和第二表面；

-保护性封装，其至少部分地将所述MEMS器件与所述衬底合并以 便使所述第一和第二作用表面暴露；

-所述差动传感器，其对于与所述第一和/或第二作用表面相接触 的流体的化学和/或物理变化敏感；

-所述MEMS器件的所述第一表面，其面向所述衬底并且与所述衬 底隔开一段距离；

-所述第二表面，其与所述第一表面相对并且具有用于暴露所述第 二作用表面的开口；

-所述敏感部分，其与所述衬底的所述通行开口对准。

通过参照附图以指示性而非限制性示例的方式给出的本发明实施 例的以下描述，根据本发明的电子器件的特定和优点将显现出来。

附图说明