一種mems壓力傳感器裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于微電子機械系統(MEMS)領域，尤其涉及一種MEMS壓力傳感器裝置。
【背景技術】
[0002]微電子機械系統(Microelectromechanical Systems，MEMS)，是指集微型傳感器、執行器以及信號處理和控制電路、通信和電源于一體的微型機電系統。目前，MEMS作為壓力檢測系統已廣泛用于水利、化工、醫療、汽車電子、消費電子、工業電子等各行各業，例如，汽車電子領域的發動機機油壓力傳感器、汽車剎車系統空氣壓力傳感器、胎壓監測系統的壓力傳感器、汽車發動機進氣歧管壓力傳感器、柴油機共軌壓力傳感器、燃油分配管傳感器、座椅舒適度傳感器、側面碰撞傳感器；消費電子領域的胎壓計，血壓計，健康秤，吸塵器用壓力傳感器，空調壓力傳感器，洗衣機、飲水機、洗碗機、太陽能熱水器用液位控制壓力傳感器；工業電子領域的數字壓力表、數字流量表等，而且隨著科學技術的不斷進步及經濟水平的不斷發展，MEMS壓力傳感器應用的領域越來越多，已經成為微電子行業不可缺少的一種電子元器件。
[0003]圖1所示為MEMS壓力傳感器的傳統的封裝方式。如圖1所示，一種MEMS壓力傳感器裝置，包括一封裝基板1、一帶通氣孔的上蓋2、一 MEMS芯片3和一集成電路(例如ASIC芯片)4，其中所述MEMS芯片3和所述ASIC芯片4連接在所述封裝基板I上，并位于所述封裝基板I和所述上蓋2形成的容納空間中，且所述MEMS芯片3和所述ASIC芯片4之間通過電線或者焊線連接在一起，并與所述封裝基板I相連接，且所述帶通氣孔的上蓋2與所述封裝基板I粘合在一起，以保證所述MEMS芯片3與所述ASIC芯片4與外界有一定的隔離，但可以通過通氣孔與外界大氣相通，以準確地感應外界氣壓的變化。
[0004]由此可見，傳統的MEMS壓力傳感器經過封裝后，由于通氣孔設置于上蓋，并位于所述MEMS芯片3的上部，因此所述MEMS芯片3必須要從上部感測氣壓。但隨著微電子技術的快速發展，目前的MEMS壓力傳感器的缺陷也逐漸暴露出來，主要表現為目前的MEMS封裝方案中通氣孔在MEMS芯片的上部，因此MEMS芯片必須要從上部感測氣壓，但由于目前MEMS壓力傳感器的應用越來越廣泛，應用的場合越來越復雜，要求也越來越多，在某些場合，由于某些限制，系統用戶無法使用通過上部感測氣壓的壓力傳感器。
[0005]此外，目前的MEMS壓力傳感器的壓敏電阻暴露于大氣中，與外界空氣直接接觸，而外界空氣、水汽以及其中的腐蝕性物質會影響壓敏電阻的性能及穩定性，導致感測不準確，影響壓敏電阻的使用壽命，因而降低了 MEMS壓力傳感器的使用壽命。且目前的MEMS壓力傳感器的通氣孔將芯片直接與外界相連通，不具有防水功能，容易進水，損壞MEMS壓力傳感器。
[0006]為了解決以上問題，提高MEMS壓力傳感器的應用范圍及使用壽命，急需對MEMS壓力傳感器的封裝進行改進，以滿足更多用戶的需求。
【發明內容】
[0007]本實用新型的一個目的在于提供一種MEMS壓力傳感器裝置，通過改變封裝方式，使所述MEMS壓力傳感器得以實現背部感測壓力，以擴大MEMS壓力傳感器的應用范圍。
[0008]本實用新型的另一目的在于提供一種MEMS壓力傳感器裝置，通過在封裝基板的底部設置通氣孔，使得外界大氣與壓敏膜相接觸進而感測壓力，使得所述MEMS壓力傳感器實現背部檢測壓力，得以解決用戶無法使用通過上部感測壓力的MEMS壓力傳感器的問題。
[0009]本實用新型的另一目的在于提供一種MEMS壓力傳感器裝置，可以根據實際工藝情況及需求來改變通氣孔在基板上的設置位置，進而可以改變外界大氣與壓敏膜的接觸位置，更加靈活方便。
[0010]本實用新型的另一目的在于提供一種MEMS壓力傳感器裝置，通過在氣體通路中安裝防護層，來保證外界大氣與壓敏膜相連通的同時，又能使其具有很好的防水性能，而且不需要額外增設防水薄膜，節約材料。
[0011]本實用新型的另一目的在于提供一種MEMS壓力傳感器裝置，將壓敏電阻封閉在一真空室中，不再與外界接觸，防止外界空氣、水汽以及其他腐蝕性物質對壓敏電阻的性能及穩定性產生影響，延長其使用壽命。
[0012]本實用新型的另一目的在于提供一種MEMS壓力傳感器裝置，通過在通氣孔處設置一過濾膜，以過濾除去空氣中的有害物質，防止有害物質對壓敏電阻的性能產生影響，得以保護壓敏電阻。
[0013]本實用新型的另一目的在于提供一種MEMS壓力傳感器裝置，結構小巧，安裝方便。
[0014]本實用新型的另一目的在于提供一種MEMS壓力傳感器裝置，不需要改變傳統的MEMS壓力傳感器和集成電路的結構即可實現MEMS壓力傳感器背部感測壓力，封裝方法簡單，成本較低，應用領域廣泛。
[0015]為滿足本實用新型的以上目的以及本實用新型的其他目的及優勢，本實用新型提供一種MEMS壓力傳感器裝置，包括一集成電路和連接于所述集成電路的一 MEMS壓力傳感器，其中所述MEMS壓力傳感器包括一壓敏膜和連接于所述壓敏膜的多個壓敏電阻，包括:
[0016]—封裝組件，其包括一基板和一蓋板，所述蓋板連接于所述基板，并形成一容納空間，其中所述MEMS壓力傳感器和所述集成電路連接于所述基板并位于所述容納空間，所述基板具有一通氣孔，外界大氣通過所述通氣孔與所述壓敏膜相接觸，得以使所述MEMS壓力傳感器裝置適于通過其背部來感測外界氣壓。
[0017]根據本實用新型一實施例，所述基板具有一氣體通路，其中所述氣體通路與所述通氣孔、所述MEMS壓力傳感器相連通，得以使外界大氣依次經過所述通氣孔、所述氣體通路到達所述MEMS壓力傳感器。
[0018]優選地，所述氣體通路橫向地設于所述基板內部。
[0019]優選地，所述MEMS壓力傳感器裝置進一步包括一防護層，所述防護層包括多個柵格，其中所述柵格成排地、相間隔地、交錯地安裝于所述氣體通路內部，得以阻止液體進入所述MEMS壓力傳感器。
[0020]優選地，所述柵格間距小于等于25 μ m0
[0021]根據本實用新型一實施例，所述通氣孔設于所述集成電路下方的所述基板，外界大氣通過所述通氣孔后進入所述氣體通路，進而與所述壓敏膜的背面相接觸。
[0022]優選地，所述MEMS壓力傳感器進一步具有一真空室，其中所述壓敏電阻封閉于所述真空室。
[0023]優選地，所述MEMS壓力傳感器裝置，進一步包括一殼體，所述殼體連接于所述壓敏膜的正面，其中所述壓敏膜與所述殼體形成所述真空室。
[0024]根據本實用新型一實施例，所述通氣孔設于所述集成電路側部的所述基板，外界大氣通過所述通氣孔進入所述容納空間，進而與所述壓敏膜的正面相接觸。
[0025]根據本實用新型一實施例，所述通氣孔設于所述MEMS壓力傳感器下方的所述基板，外界大氣通過所述通氣孔與所述壓敏膜的背面相接觸。
[0026]優選地，所述MEMS壓力傳感器裝置，進一步包括一過濾膜，其中所述過濾膜安裝于所述通氣孔，以除去大氣中的有害物質。
【附圖說明】
[0027]圖1是一種MEMS壓力傳感器的傳統的封裝結構的剖面示意圖。
[0028]圖2是根據本實用新型的第一個優選實施例的一種MEMS壓力傳感器裝置的剖面示意圖。
[0029]圖3是根據本實用新型的上述第一個優選實施例的一種MEMS壓力傳感器裝置包括的防護層的排列示意圖。
[0030]圖4是根據本實用新型的上述第一個優選實施例一種變形實施的一種MEMS壓力傳感器裝置的剖面示意圖。
[0031]圖5是根據本實用新型的第二個優選實施例的一種MEMS壓力傳感器裝置的剖面示意圖。
[0032]圖6是根據本實用新型的第三個優選實施例的一種MEMS壓力傳感器裝置的剖面示意圖。
[0033]圖7是根據本實用新型的上述第三個優選實施例的一種MEMS壓力傳感器裝置的一種變形實施。
【具體實施方式】
[0034]以下描述用于揭露本實用新型以使本領域技術人員能夠實現本實用新型。以下描述中的優選實施例只作為舉例，本領域技術人員可以想到其他顯而易見的變型。在以下描述中界定的本實用新型的基本原理可以應用于其他實施方案、變形方案、改進方案、等同方案以及沒有背離本實用新型的精神和范圍的其他技術方案。
[0035]圖2是本實用新型提供的一種MEMS壓力傳感器裝置的第一個優選實施例。如圖2所示，一種MEMS壓力傳感器裝置，包括一 MEMS壓力傳感器10、一封裝組件20及一集成電路(例如ASIC芯片)30，其中所述MEMS壓力傳感器10連接于所述ASIC芯片30，均安裝于所