傳感器封裝件及制造該傳感器封裝件的方法
【專利說明】傳感器封裝件及制造該傳感器封裝件的方法
[0001]本申請要求于2014年6月19日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2014-0074747號韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，該申請的公開內(nèi)容通過引用被包含于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本公開涉及一種具有微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)傳感器的傳感器封裝件以及制造該傳感器封裝件的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]加速度傳感器已經(jīng)被廣泛地用于各種工業(yè)領(lǐng)域(諸如，機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域、各種精密裝置領(lǐng)域等)，近來，對于利用微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的半導(dǎo)體加速度傳感器的需求已經(jīng)快速地增加。
[0004]通常，半導(dǎo)體加速度傳感器具有這樣的結(jié)構(gòu):構(gòu)成傳感器部件的質(zhì)量體被容納在陶瓷封裝件的內(nèi)部空間中。此外，為了保護(hù)該質(zhì)量體，使用蓋子封閉該空間。
[0005]在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體加速度傳感器中，通常，利用金屬基結(jié)合劑或共晶結(jié)合劑將蓋子結(jié)合到封裝件主體。然而，由于在上述結(jié)合劑的情況下應(yīng)在高溫下執(zhí)行制造過程，因此制造過程會相對復(fù)雜，并且還會由于高溫而降低產(chǎn)品可靠性。
[0006][相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)]
[0007](專利文獻(xiàn)1)第2001-337105號日本專利特許公開

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本公開的一方面可提供一種能夠以低溫工藝容易制造的傳感器封裝件以及制造該傳感器封裝件的方法。
[0009]根據(jù)本公開的一方面，一種傳感器封裝件可包括:基座，包括設(shè)置在形成在所述基座的內(nèi)部空間中的質(zhì)量體并具有至少一個(gè)電極形成在其上的一個(gè)表面；上蓋，結(jié)合到所述基座的一個(gè)表面，以封閉設(shè)置了質(zhì)量體的空間；結(jié)合構(gòu)件，由聚合物材料形成并將所述基座和所述上蓋彼此結(jié)合。
[0010]這里，所述上蓋的第一側(cè)表面可包括:第一傾斜表面，形成為與上蓋的上表面垂直；第二傾斜表面，從所述第一傾斜表面的下端朝向電極向下延伸。
[0011]根據(jù)本公開的另一方面，一種制造傳感器封裝件的方法可包括:制備基座，所述基座包括設(shè)置在形成在所述基座的內(nèi)部空間中的質(zhì)量體并具有至少一個(gè)電極和布線圖案形成在其上的一個(gè)表面；在半導(dǎo)體工藝中利用聚合物材料在所述基座的一個(gè)表面上形成結(jié)合構(gòu)件；將上蓋結(jié)合到所述結(jié)合構(gòu)件。
[0012]可通過微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)過程制造所述傳感器封裝件。
【附圖說明】
[0013]通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本公開的上述和其他方面、特征和其他優(yōu)點(diǎn)將被更加清楚地理解，在附圖中:
[0014]圖1是示意性地示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的傳感器封裝件的截面圖；
[0015]圖2是圖1中示出的傳感器封裝件的分解透視圖；
[0016]圖3至圖8是用于描述制造根據(jù)本示例性實(shí)施例的傳感器封裝件的方法的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]在下文中，將參照附圖來詳細(xì)描述本公開的實(shí)施例。
[0018]然而，本公開可以以許多不同的形式實(shí)施，并且不應(yīng)被解釋為局限于在此闡述的實(shí)施例。更確切地，提供這些實(shí)施例使得本公開將是徹底的和完整的，并且這些實(shí)施例將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分地傳達(dá)本公開的范圍。
[0019]在附圖中，為了清楚起見，會夸大元件的形狀和尺寸，相同的附圖標(biāo)號將始終用于指示相同或相似的元件。
[0020]圖1是示意性地示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的傳感器封裝件的截面圖，圖2是圖1中示出的傳感器封裝件的分解透視圖。
[0021]根據(jù)本示例性實(shí)施例的傳感器封裝件100可以是可利用微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)工藝制造的加速度傳感器封裝件。因此，傳感器封裝件100可基于諸如晶片(wafer)的半導(dǎo)體基板形成。
[0022]根據(jù)本示例性實(shí)施例的傳感器封裝件100可包括基座10和安裝在基座10的內(nèi)部空間13中的質(zhì)量體11。質(zhì)量體11和基座10可通過至少一個(gè)連接部12彼此連接。
[0023]質(zhì)量體11可以是半導(dǎo)體芯片或傳感器，連接部12可具有連接到質(zhì)量體11的一端和連接到基座10的另一端，并且連接部12用作彈簧，用于根據(jù)外力使質(zhì)量體11與加速度成比例地振動。
[0024]此外，具有蓋形狀的蓋子20和30可分別結(jié)合到基座10的下部和上部，以封閉基座10的內(nèi)部空間13。
[0025]下蓋20可結(jié)合到基座10的下表面，上蓋30可結(jié)合到基座10的上表面。這里，在基座10的內(nèi)部空間13為槽而不是通孔的情況下，可省略下蓋20。
[0026]至少一個(gè)電極15和布線圖案17可形成在基座10的上表面上。電極15可形成在基座10的上表面的一側(cè)上并被設(shè)置為最大間隔地與內(nèi)部空間13分開。
[0027]因此，上蓋30可形成為覆蓋基座10的除了形成有電極15的部分之外的剩余的上表面，以使電極15暴露到外部。
[0028]布線圖案17可在基座10上形成電路并可電連接到電極15。布線圖案17的形成位置不限于基座10的上表面，如果需要，布線圖案17可形成在各種位置。
[0029]根據(jù)本示例性實(shí)施例的基座10、上蓋30和下蓋20可由彼此相同的材料形成。例如，基座10、上蓋30和下蓋20可由硅材料形成。然而，本公開的配置不限于此。
[0030]此外，在本示例性實(shí)施例中，蓋子20和30以及基座10通過由聚合物材料形成的結(jié)合構(gòu)件40彼此結(jié)合。
[0031]為了使蓋子20和蓋子30以及基座10彼此結(jié)合，可使用由金屬形成的結(jié)合構(gòu)件40或者可進(jìn)行共晶結(jié)合，但在這種情況下，必須向傳感器封裝件100施加熱。
[0032]然而，在使用聚合物材料的情況下，由于可在相對低的溫度下執(zhí)行工藝以及所述結(jié)合操作，因此會明顯容易執(zhí)行制造過程。
[0033]同時(shí)，在使用聚合物材料作為結(jié)合構(gòu)件40的情況下，存在的問題在于難以使用濕法刻蝕方法，但是該問題可通過制造根據(jù)下面將要描述的本示例性實(shí)施例的傳感器封裝件的方法來解決。
[0034]根據(jù)本示例性實(shí)施例的結(jié)合構(gòu)件40可以是(例如)環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚羥基苯乙烯(PHS)、硅樹脂和酚樹脂中的任意一種。然而，本公開不限于此，而是可以使用各種聚合物材料，只要該聚合物材料可以使底座10和上蓋30彼此容易結(jié)合即可。
[0035]此外，根據(jù)本不例性實(shí)施例上蓋30的被設(shè)置為與電極15相鄰的第一側(cè)表面35可形成為傾斜表面。此外，上蓋30的第一側(cè)表面35可向下延伸，以更接近電極15。
[0036]更具體地講，上蓋30的第一側(cè)表面35包括:第一傾斜表面35a，形成為與上蓋30的上表面垂直；第二傾斜表面35b，從第一傾斜表面35a的下端朝向電極15向下延伸。
[0037]該形狀是在傳感器封裝件100的制造過程中通過上蓋30的一部分的去除處理形成的形狀，以使形成在基座10上的電極15暴露到外部，通過將在下面描述的制造傳感器封裝件的方法更清楚的描述傳感器封裝件100的制造過程。
[0038]同時(shí)，如圖1中所示，由于上蓋30的第一側(cè)表面35包括如上所述的傾斜表面，所以可在電極15上確保在引線鍵合過程中引線鍵合裝置的管嘴P(毛細(xì)管(capillary))可運(yùn)動的最小空間。
[0039]如上所述，根據(jù)本示例性實(shí)施例的傳感器封裝件100的整體尺寸可顯著降低，同時(shí)確保用于引線結(jié)合工藝的空間。
[0040]如上所述構(gòu)造的根據(jù)本示例性實(shí)施例的傳感器封裝件100可通過電極15發(fā)送電信號，所