基于引線框架的mems傳感器結構的制作方法
【技術領域】
[0001]各種實施例通常涉及可以包含隔膜元件的基于引線框架的傳感器結構。
【背景技術】
[0002]許多傳統(tǒng)的換能器將隔膜偏轉轉換成與隔膜偏轉的大小成比例的電壓。這些換能系統(tǒng)的靈敏度經常受以來自各種來源的電噪聲的形式的信號干擾的水平限制。在傳統(tǒng)的電容式麥克風中，比如信號干擾的少數來源可以包含下面中的一個或多個:在麥克風殼體中的聲音入口開口的大??；穿過電容器間隙的空氣流動；轉換器電路系統(tǒng)的阻抗；以及麥克風背容積的大小。

【發(fā)明內容】

[0003]在各種實施例中，公開微機電系統(tǒng)(MEMS)傳感器結構。MEMS傳感器結構可以包含:用于支撐MEMS傳感器的引線框架；在引線框架的表面中的凹部；以及耦合到引線框架的表面并且布置在凹部之上以形成腔的MEMS傳感器。依據各種實施例，MEMS傳感器結構可以被配置成將入射的聲波轉換成電信號。
【附圖說明】
[0004]在附圖中，貫穿不同視圖相同的參考符號通常指的是相同的部分。附圖不必要成比例，而通常將重點放在圖解公開內容的原理上。在下面的描述中，參考下面的附圖來描述公開內容的各種實施例，在附圖中:
圖1描繪依據各種實施例的基于引線框架的換能器結構的橫截面表示；
圖2描繪在圖1中表示的換能器結構的自下而上的視圖；
圖3描繪在圖1中表示的換能器結構的自上而下的視圖；
圖4描繪依據各種實施例的布置成臺階狀配置的基于引線框架的換能器結構的橫截面表示;
圖5描繪在圖4中表示的換能器結構的可能的實施例的橫截面表示；
圖6以示意性橫截面形式描繪在圖4中表示的臺階狀的基于引線框架的換能器結構的可能的實施例；
圖7以示意性形式描繪在圖4中表示的換能器結構的自上而下的視圖；
圖8描繪依據各種實施例的基于引線框架的換能器結構的橫截面表示；
圖9以示意性橫截面形式描繪在圖8中表示的臺階狀的基于引線框架的換能器結構的可能的實施例；
圖10以示意性形式描繪在圖8中表示的換能器結構的自上而下的視圖。
【具體實施方式】
[0005]下面詳細的描述涉及附圖，附圖作為圖解示出在其中可以實踐公開內容的特定細節(jié)和實施例。
[0006]在本文中詞“示范性”被用來表示“用作示例、實例、或圖解”。在本文中被描述為“示范性”的任何實施例或設計不必要被理解為比其它實施例或設計優(yōu)選或有利。
[0007]關于“在側或表面之上”形成的沉積的材料而使用的詞“在...之上”可以在本文中被用來表示沉積的材料可以“在暗示的側或表面上直接地”形成，例如與暗示的側或表面直接接觸。關于“在側或表面之上”形成的沉積的材料而使用的詞“在...之上”可以在本文中被用來表示沉積的材料可以“在暗示的側或表面上間接地”形成，其中一個或多個額外的層被布置在暗示的側或表面和沉積的材料之間。
[0008]在各種實施例中，隔膜可以包含板或膜。板可以被理解為在壓力下的隔膜。膜可以被理解為在張力下的隔膜。盡管各種實施例將關于膜在以下被更詳細地描述，但是它們可以替選地被提供板、或通常被提供隔膜。
[0009]依據各種實施例，如在圖1中圖解的，公開MEMS傳感器結構100。MEMS傳感器結構100可以包含:用于支撐MEMS傳感器的引線框架102 ;在引線框架102的表面中的凹部104 ;以及耦合到引線框架102的表面并且布置在凹部104之上以形成腔108的MEMS傳感器106。在一些實施例中，MEMS傳感器結構100可以進一步包含集成電路110。集成電路110可以被電耦合到MEMS傳感器106并且被配置成處理由MEMS傳感器106生成的信號。依據各種實施例，MEMS傳感器結構100可以進一步包含設置在引線框架102的表面之上的密封層112。在至少一個實施例中，密封層112可以至少部分地包封和/或圍住MEMS傳感器106和集成電路110。依據各種實施例，MEMS傳感器結構100可以進一步包含在密封層112中的開口 114。開口 114可以被布置，使得MEMS傳感器106的部分不被密封層112覆蓋。依據各種實施例，MEMS傳感器結構100可以進一步包含布置在開口 114的邊緣區(qū)域處的間隔區(qū)結構116。間隔區(qū)結構116可以被配置成防止密封層112被沉積在開口 114中。
[0010]在各種實施例中，MEMS傳感器結構100可以具有高度H1，該高度H1在從大約0.3mm到大約1.5 mm的范圍內，例如在從大約0.3 mm到大約0.5 mm的范圍內、例如在從大約0.5 mm到大約0.7 mm的范圍內、例如在從大約0.7 mm到大約1 mm的范圍內、例如在從大約1 mm到大約1.5 mm的范圍內。
[0011 ] 在各種實施例中，引線框架102可以包含半導體芯片座區(qū)域102a和圍繞半導體芯片座區(qū)域102a的外圍來布置的多個電引線102b。如在圖1和2中圖解的，半導體芯片座區(qū)域102a可以在形狀上是方形的或基本上方形的。在各種實施例中，半導體芯片座區(qū)域102a可以在形狀上是長方形的或基本上長方形的。半導體芯片座區(qū)域102a可以在形狀上是圓或基本上圓的。半導體芯片座區(qū)域102a可以在形狀上是橢圓或基本上橢圓狀的。依據各種實施例，半導體芯片座區(qū)域102a可以在形狀上是三角形或基本上三角形的。半導體芯片座區(qū)域102a可以是十字或基本上十字形的。依據各種實施例，半導體芯片座區(qū)域102a可以被形成為任何形狀，如對給定應用可以期望的。依據各種實施例，半導體芯片座區(qū)域102a可以包含下述或可以由下述組成:各種元素金屬，例如銅、鎳、錫、鉛、銀、金、鋁；以及各種金屬合金，諸如例如白銅、鎳鋁等。半導體芯片座區(qū)域102a可以包含下述或可以由下述組成:各種其它材料，例如金屬材料、金屬箔、焊料可濕材料、各種金屬合金和/或化合物金屬、以及各種元素金屬，如對給定應用可以是期望的。依據各種實施例，半導體芯片座區(qū)域102a可以被實施為引線框架102的散熱和/或熱沉區(qū)域的類型。在各種實施例中，引線框架102可以包含圍繞半導體芯片座區(qū)域102a的外圍來布置的多個電引線102b。在各種實施例中，多個電引線102b可以以放射式的方式從半導體芯片座區(qū)域102a的外圍向外延伸。依據各種實施例，多個電引線102b可以包含下述或可以由下述組成:各種金屬，例如銅、鎳、錫、鉛、銀、金、鋁；以及各種金屬合金，諸如例如白銅、鎳鋁等。多個電引線102b可以包含下述或可以由下述組成:各種其它材料，例如金屬材料、金屬箔、焊料可濕材料、各種金屬合金和/或化合物金屬、以及各種元素金屬，如對給定應用可以是期望的。依據各種實施例，引線框架102可以被實施為各種模制的引線框架封裝格式，例如微引線框架封裝(MLP)、小外形無引線封裝(SON)、方形扁平無引線封裝(QFN)、雙扁平無引線封裝(DFN)、各種空氣空腔和/或塑料模制的QFN封裝、以及其它引線框架配置，如對給定應用可以是期望的。
[0012]在至少一個實施例中，凹部104可以被形成在引線框架102的表面中。如在圖1中圖解的，凹部104可以被形成在引線框架102的半導體芯片座區(qū)域102a中。在各種其它實施例中，凹部104可以被形成在引線框架102的其它部分中。依據各種實施例，凹部104可以通過下述各種技術被形成在引線框架102中:例如深反應離子刻蝕、各向同性氣相刻蝕、氣相刻蝕、濕法刻蝕、各向同性干法刻蝕、等離子體刻蝕、激光鉆孔、各種研磨技術、以及其它技術，如對給定應用可以是期望的。在各種實施例中，凹部104可以在形狀上是方形的或基本上方形的。凹部104可以在形狀上是長方形的或基本上長方形的。依據各種實施例，凹部104可以在形狀上是圓或基本上圓的。凹部104可以在形狀上是橢圓或基本上橢圓狀的。依據各種實施例，凹部104可以在形狀上是三角形或基本上三角形的。凹部104可以是十字或基本上十字形的。依據各種實施例，凹部104可以被形成為對給定應用可以期望的任何形狀。在一些實施例中，凹部104可以被實施為完全穿孔引線框架102的部分的孔。在至少一個實施例中，凹部104可以具有深度D1，該深度D1在從大約50 ym到大約1 mm的范圍內，例如在從大約50 μ m到大約100 μ m的范圍內、例如在從大約100 μ m到大約200 μm的范圍內、例如在從大約200 μm到大約300 μm的范圍內、例如在從大約300 μπι到大約5