[实用新型]MEMS麦克风、环境传感器的集成结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及传感器领域，更具体地，涉及一种MEMS麦克风及环境传感器的集成结构。

背景技术

近年来，随着科学技术的发展，手机、笔记本电脑等电子产品的体积在不断减小，而且人们对这些便携电子产品的性能要求也越来越高，这就要求与之配套的电子零部件的体积也必须随之减小。

传感器作为测量器件，已经普遍应用在手机、笔记本电脑等电子产品上。在现有的工艺结构中，由于检测的原理不同，MEMS麦克风和MEMS环境传感器芯片一般是分立的，MEMS麦克风需要密闭的空间来保护其微细结构，而MEMS环境传感器的敏感结构需要与外界接触，两种器件分别基于不同的工艺平台上进行设计和加工，再利用不同的封装形式，形成独立的芯片。装配的时候，系统厂商将MEMS麦克风芯片和MEMS环境传感器芯片通过SMT的方式，贴装在同一个主板上，从而增加了芯片的成本，也增加了封装的成本。

而且在现有的环境传感器结构中，一般都是通过半导体加工的方式，在基材的表面沉积两个导电膜层，该两个导电膜层构成了平行电容结构。当外界的环境变化时，两个导电膜层之间的距离或相对面积发生变化，由此该平行电容结构可输出相应的检测电信号。这种平行设置的电容结构，占用的面积较大，也不符合现代的发展要求。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种MEMS麦克风、环境传感器的集成结构的新技术方案。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种MEMS麦克风、环境传感器的集成结构，包括基材；

在所述基材上设置有构成MEMS麦克风电容器结构的振膜、背极，所述基材位于振膜、背极下方的位置设置有背腔；

在所述基材的上端还设有至少一个凹槽；还包括位于基材上方的敏感电极，所述敏感电极包括通过第一牺牲层固定在基材端面上的固定部，以及伸入至凹槽内的弯曲部，所述弯曲部与凹槽的侧壁构成了MEMS环境传感器的电容器结构；其中，所述弯曲部、固定部与凹槽形成了密闭的容腔。

优选地，所述弯曲部悬空在所述凹槽内。

优选地，所述弯曲部的底端通过牺牲层固定在凹槽的底端。

优选地，所述敏感电极还包括连接相邻两个弯曲部的连接部，所述连接部悬空在基材端面的上方。

优选地，在所述连接部上还设置有镂空，所述镂空将相邻两个弯曲部绝缘开；还包括填充所述镂空的第二牺牲层。

本实用新型的集成结构，将MEMS麦克风的电容器结构、环境传感器的电容器结构集成在基材上，从而提高了MEMS麦克风和环境传感器的集成度，可以大大降低整个封装结构的尺寸。同时，MEMS麦克风的振膜、环境传感器的敏感电极可以采用相同的材料和制作工艺，使得可以在共用的基材上同时制作出MEMS麦克风和环境传感器，提高了生产的效率。

本实用新型集成结构中的MEMS环境传感器，将传统设置在基材表面的电容器结构，改为垂直伸入基材内部的电容器结构，加大凹槽的深度即可增大电容器两个极板之间的感测面积，由此可大大缩小电容器在基材上的覆盖面积，本实用新型环境传感器的覆盖面积可以缩小至传统传感器覆盖面积的1/5-1/10，或更小，这满足了现代电子器件的轻薄化发展。

本实用新型的发明人发现，在现有技术中，MEMS麦克风、MEMS环境传感器分别基于不同的工艺平台上进行设计和加工，再利用不同的封装形式，形成独立的芯片，增加了芯片的成本，也增加了封装的成本。因此，本实用新型所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本实用新型是一种新的技术方案。

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

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1是本实用新型集成结构的示意图。

图2至图8是本实用新型集成结构制造方法的工艺流程图。

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。