[发明专利]用于重叠传感器封装的系统和方法

说明书

本公开涉及用于重叠传感器封装的系统和方法。一种示例性设备包括具有内腔的本体结构、设置在内腔的第一内表面上的控制芯片以及在第一侧处附接至内腔与第一内表面相对的第二内表面的传感器。传感器在传感器的面向第一内表面的第二侧上具有安装焊盘，并且传感器通过气隙与控制芯片垂直隔开，其中传感器至少部分地在控制芯片之上对准。该设备还包括具有安装在安装焊盘上的第一端的互连件，该互连件朝向第一内表面延伸穿过内腔，并且控制芯片通过互连件与传感器电通信。

技术领域

本发明总体上涉及用于重叠(over-under)传感器封装的系统和方法，在具体实施例中，涉及用于在屏蔽壳体中以垂直布置封装传感器和相关联的控制芯片的系统和方法，其中传感器与控制芯片隔开。

背景技术

通常，微机电系统(MEMS)传感器设备在物理敏感的环境条件下操作。例如，MEMS设备可以感测声音、气压、运动等。MEMS设备通常是生成原始电信号的简单传感器设备。MEMS传感器(诸如MEMS麦克风)具有可移动薄膜，该薄膜对MEMS麦克风的内腔中的空气中的压力波作出反应以生成电信号。MEMS设备封装通常包括控制芯片(诸如专用集成电路(ASIC))以管理MEMS传感器设备，从MEMS传感器设备读取原始数据信号，并将数据信号转换成期望的数据格式。在一些传感器设备封装中，MEMS传感器设备和控制芯片设置在传感器设备封装的空腔中。

发明内容

一种示例性设备包括具有内腔的本体结构、设置在内腔的第一内表面上的控制芯片以及在第一侧处附接至内腔的与第一内表面相对的第二内表面的传感器。传感器在传感器面向第一内表面的第二侧上具有安装焊盘，并且传感器通过气隙与控制芯片垂直隔开，其中传感器至少部分地在控制芯片之上对准。该设备还包括具有安装在安装焊盘上的第一端的互连件，该互连件朝向第一内表面延伸穿过内腔，并且控制芯片通过互连件与传感器电通信。

一种示例性设备包括具有第一接触焊盘的衬底、侧壁以及通过侧壁附接至衬底的盖，其中盖通过由侧壁、盖和衬底限定的内腔与衬底分离。该设备还包括设置在衬底上并且从衬底延伸到内腔中的控制芯片，控制芯片与第一接触焊盘电通信。传感器在第一侧附接至盖，其中传感器从盖延伸到内腔中，并且传感器具有安装焊盘。传感器通过气隙与控制芯片垂直隔开，其中传感器至少部分地在控制芯片之上对准。该设备还具有互连件，互连件具有安装在安装焊盘上的第一端，互连件延伸穿过内腔并且在互连件的与第一端相对的第二端处与第一接触焊盘进行电接触，其中互连件与侧壁隔开。

一种示例性方法包括：将传感器的第一侧附接至盖的第一侧，传感器具有设置在传感器的与第一侧相对的第二侧上的接触焊盘；在接触焊盘上提供互连件，其中互连件的第一端附接至接触焊盘，并且其中互连件远离接触焊盘延伸；将控制芯片附接至衬底的第一侧，并将控制芯片电连接至设置在衬底的第一侧处的平台焊盘；以及将盖粘附在衬底之上，其中这种粘附在盖和衬底之间形成内腔。在粘附之后，传感器和控制芯片分别延伸到内腔中，在传感器和控制芯片之间提供气隙，并且在粘附之后，互连件延伸穿过内腔，并且互连件的第二端与平台焊盘进行电接触。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优势，现在结合附图进行以下描述，其中：

图1A至图1C示出了根据一些实施例的传感器封装的第一部分的形成；

图2A至图2D示出了根据一些实施例的传感器封装的第二部分的形成以及传感器封装的组装；

图3是示出根据一些实施例的用于形成传感器封装的方法的流程图；

图4A至图4C示出了根据一些实施例的屏蔽传感器封装的第一部分的形成；

图5A至图5H示出了根据一些实施例的屏蔽传感器封装的第二部分的形成以及第一部分在第二部分上的安装；

图6是示出根据一些实施例的用于形成屏蔽传感器封装的方法的流程图；