[发明专利]微机电感测装置及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微机电感测装置及其制造方法，特别是指一种整合封装工艺的微机电感测装置及其制造方法。

背景技术

微机电MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)元件是利用半导体工艺技术，整合电子及机械功能制作而成的微型装置，主要的产品类别大致可分为压力传感器、加速计、陀螺仪、光通讯元件、DLP(数字光源处理)、喷墨头以及无线网络RF感测元件等。目前已逐渐应用在包括汽车胎压量测、光通讯网路、投影机、感测网络、数字麦克风、时脉振荡器，以及包括互动游戏机在内的多种产品之中。甚至在新一代内存技术、生物芯片、显示技术、新兴能源等先进研究方面，它也扮演了重要的角色。

传统微机电芯片需要经由繁复的封装(assembling)工艺，形成一可以被应用及结合于上述产品内的元件，例如：QFN(Quad Flat No leads)或LGA(Land Grid Array)封装型式的元件。图1显示现有技术的压力传感器的剖视图。如图1所示，该压力传感器10包含一微机电芯片11、一封装壳体13、一绝缘胶体15、多个焊线17及一QFN导线架19。该微机电芯片11固定于该QFN导线架19的芯片垫(die pad)193上，又通过该多个焊线17与该QFN导线架19的多个接点191电性连接。再将该封装壳体13覆盖该微机电芯片11，并与该QFN导线架19相互接合。该封装壳体13上的通孔131使得该压力传感器10外部空气压力直接作用于该微机电芯片11上，如此就能测得该外部空气的压力值。然此种QFN或LGA封装型式的微机电元件，需要实施复杂的封装工艺及采用多种材料才能完成，显然无法满足目前微机电感测装置的低成本需求。

有鉴于此，本发明即针对上述现有技术的不足，提出一种微机电感测装置的制造方法，可于微机电CMOS工艺制作后进行晶圆级(wafer level)封装工艺，不仅简化封装工艺，更能降低制造成本。

与本发明相关的专利可参阅美国专利US 6,012,336；US 6,536,281；US 6,928,879；US 7,121,146；US 6,743,654；US 7,135,749等。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种整合封装工艺的微机电感测装置的制造方法。

为达上述目的，就其中一个观点言，本发明提供了一种一种微机电感测装置，包含：一基板；一位于该基板上的微机电元件区；一膜层，覆盖于该微机电元件区上，并使该腔室成为一密闭空间；一黏着层；一盖体，通过该黏着层固定于该微机电元件区上；以及多个导线，电性连接该微机电元件区，并延伸至该第二表面上。

在其中一种实施型态中，另包含：至少一个开口，位于该盖体或该黏着层。

在其中一种实施型态中，该微机电元件区包括一可变电容单元，该可变电容单元的电容值随该外部空气施于该膜层的压力而改变。

在其中一种实施型态中，该多个导线贯穿该基板的直通硅晶穿孔。

在其中一种实施型态中，该多个导线为多个T接点(T contact)。

在其中一种实施型态中，上述该开口允许该微机电感测装置的外部空气施压力于该膜层。

就另一个观点言，本发明提供了一种微机电感测装置的制造方法，包含：提供一基板，其中该基板包括一第一表面及一相对该第一表面的第二表面；于该基板的第一表面上形成多个金属层及一绝缘区域的叠层；形成一屏蔽层于该叠层上；去除该绝缘区域的部分区域以形成一腔室；覆盖一膜层于该屏蔽层上，并使该腔室成为一密闭空间；通过一黏着层固定一盖体于该微机电元件区上；形成多个导线于该基板，其中该多个导线电性连接该微机电元件区，并延伸至该第二表面上；以及于该盖体形成至少一个开口。

在其中一种实施型态中，该多个导线贯穿该基板的直通硅晶穿孔。

在其中一种实施型态中，该多个导线为多个T接点(T contact)。

在其中一种实施型态中，该开口允许该微机电感测装置的外部空气施压力于该膜层。

就另一个观点言，本发明又提供了一种微机电感测装置的制造方法，包含：提供一基板，其中该基板包括一第一表面及一相对该第一表面的第二表面；于该基板的第一表面上形成多个金属层及一绝缘区域的叠层；形成一屏蔽层于该叠层上；去除该绝缘区域的部分区域以形成一腔室；覆盖一膜层于该屏蔽层上，并使该腔室成为一密闭空间；通过一黏着层固定一盖体于该微机电元件区上，其中该黏着层具有至少一开口；以及形成多个导线于该基板，其中该多个导线电性连接该微机电元件区，并延伸至该第二表面上。