力量传感器以及其制造方法技术

一种力量传感器包含一第一基板、一第二基板、一第三基板以及一封装体。第一基板包含一固定电极、至少一第一导电接点以及至少一第二导电接点。第二基板设置于第一基板，并与第一基板的第一导电接点电性连接。第二基板包含一微机电系统组件，其与固定电极相对应。第三基板设置于第二基板上，且包含一凸柱，其与微机电系统组件连接。封装体则覆盖第三基板。上述力量传感器具有较佳的可靠度。

Force sensor and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
力量传感器以及其制造方法
本专利技术是有关一种力量传感器以及其制造方法，特别是一种以微机电系统装置所实现的力量传感器以及其制造方法。
技术介绍
自1970年代微机电系统(MicroelectromechanicalSystem，MEMS)装置概念成形起，微机电系统装置已从实验室的探索对象进步至成为高阶系统整合的对象，并已在大众消费性装置中有广泛的应用，展现了惊人且稳定的成长。微机电系统装置包含一可动的微机电系统组件，借由感测或控制可动的微机电系统组件的运动物理量可实现微机电系统装置的各项功能。力量传感器即为一例，其可检测是否产生按压动作及/或按压的力道。已知的力量传感器主要有压电电阻器式(piezoresistor)压力传感器以及电容式压力传感器。请参照图1，已知的压电电阻器式压力传感器是在可动薄膜11上设置多个压电电阻器12。当按压的应力导致可动薄膜11产生形变时，压电电阻器12即产生相对应的检测信号。请参照图2，已知的电容式压力传感器包含一可动薄膜21以及一固定电极22，其中，可动薄膜21与固定电极22相对应，以构成一感测电容。感测电容所产生的检测信号则通过引线23输出至一特定应用集成电路芯片24进行处理。可以理解的是，为了保护装置，上述组件需以封装体25加以封装。而按压所产生的应力则通过封装体25造成可动薄膜21产生形变，并使感测电容输出相对应的检测信号。依据上述结构，反复按压所产生的应力可能导致封装体25及/或打线的可靠度降低，甚至损毁可动薄膜。此外，按压所产生的应力大小仅能通过封装体25的厚度来控制，因此不同规格的力量传感器不容易以标准的组装制程进行封装。有鉴于此，如何提升力量传感器的可靠度以及标准化封装制程便是目前极需努力的目标。
技术实现思路
本专利技术提供一种力量传感器以及其制造方法，其是设置一第三基板于一封装体以及一微机电系统组件之间，以作为微机电系统组件的盖体，盖体且与微机电系统组件连接，使微机电系统组件随着盖体形变而产生相对应的运动量。依据此结构，力量传感器内的引线可远离按压所产生的应力源，且微机电系统组件不易因反复按压而损坏，因此装置的可靠度可大幅提升。此外，不同规格的力量传感器可借由调整第三基板的厚度加以控制，因此不同规格的力量传感器能够以相同的组装制程进行封装。本专利技术一实施例的力量传感器包含一第一基板、一第二基板、一第三基板以及一封装体。第一基板包含一固定电极、至少一第一导电接点以及至少一第二导电接点。第二基板包含一第一表面、一相对的第二表面以及一微机电系统组件，其与固定电极相对应，其中，第二基板以第一表面朝向第一基板设置于第一基板，并与第一基板的第一导电接点电性连接。第三基板设置于第二基板的第二表面，其中，第三基板包含一凸柱，其与微机电系统组件连接。封装体则覆盖第三基板。本专利技术另一实施例的力量传感器的制造方法包含提供一第三基板，并定义出至少一第一连接部以及一凸柱；提供一第二基板，其包含一第一表面以及一相对的第二表面；以第二表面朝向第三基板，接合第二基板于第三基板的第一连接部以及凸柱；于第二基板的第一表面定义出至少一第二连接部；于第二基板定义出一微机电系统组件，其中，微机电系统组件与凸柱连接；提供一第一基板，其包含一固定电极、至少一第一导电接点以及至少一第二导电接点；接合第一基板以及第二基板，其中，至少一第一导电接点与至少一第二连接部电性连接，且微机电系统组件与固定电极相对应；以及以一封装体覆盖第三基板。以下借由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本专利技术的目的、
技术实现思路
、特点及其所达成的功效。【附图说明】图1为一示意图，显示已知的压电电阻器式压力传感器。图2为一示意图，显示已知的电容式压力传感器。图3为一示意图，显示本专利技术第一实施例的力量传感器。图4为一示意图，显示本专利技术第二实施例的力量传感器。图5为一俯视示意图，显示本专利技术第三实施例的力量传感器的第二基板。图6为一示意图，显示本专利技术第四实施例的力量传感器。图7为一示意图，显示本专利技术第五实施例的力量传感器。图8为一示意图，显示本专利技术第六实施例的力量传感器。图9为一示意图，显示本专利技术第七实施例的力量传感器。图10为一俯视示意图，显示本专利技术第七实施例的力量传感器的突出件。图11为一示意图，显示本专利技术第八实施例的力量传感器。图12为一示意图，显示本专利技术第九实施例的力量传感器。图13为一示意图，显示本专利技术第十实施例的力量传感器。图14a至图14j为一示意图，显示本专利技术第一实施例的力量传感器的制造步骤。【符号说明】11可动薄膜12压电电阻器21可动薄膜22固定电极23引线24特定应用集成电路芯片25封装体31第一基板311固定电极312第一导电接点313第二导电接点314参考电极32第二基板32a第一表面32b第二表面321第二连接部322导电材料323微机电系统组件324参考组件33第三基板331第一连接部332凸柱333凹槽34封装基板341外部导电接点35a、35b引线36封装体361突出部37特定应用集成电路芯片38突出件381凸块382平板383连接脚39胶体【具体实施方式】以下将详述本专利技术的各实施例，并配合图式作为例示。除了该多个详细说明之外，本专利技术亦可广泛地施行于其它的实施例中，任何所述实施例的轻易替代、修改、等效变化都包含在本专利技术的范围内，并以申请专利范围为准。在说明书的描述中，为了使读者对本专利技术有较完整的了解，提供了许多特定细节；然而，本专利技术可能在省略部分或全部特定细节的前提下，仍可实施。此外，众所周知的步骤或组件并未描述于细节中，以避免对本专利技术形成不必要的限制。图式中相同或类似的组件将以相同或类似符号来表示。特别注意的是，图式仅为示意之用，并非代表组件实际的尺寸或数量，有些细节可能未完全绘出，以求图式的简洁。请参照图3，本专利技术的一实施例的力量传感器包含一第一基板31、一第二基板32、一第三基板33以及一封装体36。第一基板31包含一固定电极311、至少一第一导电接点312以及至少一第二导电接点313。于图3所示的实施例中，第一基板31包含多个金属层，且彼此以内连接结构连接而形成所需的电路。最上层的金属层部分暴露于第一基板31的表面，以作为固定电极311、第一导电接点312以及第二导电接点313。第二基板32包含一第一表面(即图3所示的第二基板32的朝下表面)、一相对的第二表面以及一微机电系统组件323。第二基板32以第一表面朝向第一基板31设置于第一基板31，并与第一基板31的第一导电接点312电性连接。举例而言，第二基板32以至少一第二连接部321以及第二连接部321端部的导电材料322与第一基板31的第一导电接点312接合。微机电系统组件323与第一基板31的固定电极311相对应，以形成一感测电容。可以理解的是，随着微机电系统组件323相对于固定电极311运动将造成感测电容的电容值变化，并输出相对应的检测信号。第三基板33设置于第二基板32的第二表面(即图3所示的第二基板32的朝上表面)。举例而言，第三基板33借由第一连接部331与第二基板32的第二表面连接，以作为盖体。此外，第三基板33包含一凸柱332，其与第二基板32的微机电系统组件323连接。封装体36则覆盖于第三基板33上。举例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种力量传感器，其特征在于，包含：一第一基板，其包含一固定电极、至少一第一导电接点以及至少一第二导电接点；一第二基板，其包含一第一表面、一相对的第二表面以及一微机电系统组件，其与该固定电极相对应，且该第二基板以该第一表面朝向该第一基板设置于该第一基板，并与该至少一第一导电接点电性连接；一第三基板，其设置于该第二基板的该第二表面，其中该第三基板包含一凸柱，其与该微机电系统组件连接；以及一封装体，其覆盖该第三基板。

【技术特征摘要】
1.一种力量传感器，其特征在于，包含：一第一基板，其包含一固定电极、至少一第一导电接点以及至少一第二导电接点；一第二基板，其包含一第一表面、一相对的第二表面以及一微机电系统组件，其与该固定电极相对应，且该第二基板以该第一表面朝向该第一基板设置于该第一基板，并与该至少一第一导电接点电性连接；一第三基板，其设置于该第二基板的该第二表面，其中该第三基板包含一凸柱，其与该微机电系统组件连接；以及一封装体，其覆盖该第三基板。2.如权利要求1所述的力量传感器，其特征在于，该第一基板包含至少一参考电极，且该第二基板包含至少一参考组件，其与该至少一参考电极相对应。3.如权利要求2所述的力量传感器，其特征在于，该至少一参考组件为一固定组件。4.如权利要求2所述的力量传感器，其特征在于，该至少一参考组件为一可动组件。5.如权利要求1所述的力量传感器，其特征在于，该第一基板包含一互补式金氧半导体基板。6.如权利要求1所述的力量传感器，其特征在于，该第一基板包含一特定应用集成电路。7.如权利要求1所述的力量传感器，其特征在于，更包含：一特定应用集成电路芯片，其中该第一基板堆栈于该特定应用集成电路芯片上或与该特定应用集成电路芯片并列设置，且该第一基板的该至少一第二导电接点以一引线与该特定应用集成电路芯片电性连接。8.如权利要求1所述的力量传感器，其特征在于，该封装体包含一突出部，其与该微机电系统组件相对应。9.如权利要求1所述的力量传感器，其特征在于，更包含：一突出件，其设置于该封装体上，其中该突出件包含一凸块，其与该微机电系统组件相对应。10.如权利要求9所述的力量传感器，其特征在于，该凸块的一顶表面为平面或曲面。11.如权利要求9所述的力量传感器，其特征在于，该凸块的材料为金属或高分子聚合物。12.如权利要求9所述的力量传感器，其特征在于，该突出件包含一平板，其设置于该凸块以及该封装体之间或该凸块上。13.如权利要求12所述的力量传感器，其特征在于，该平板的一投影区域等于或小于该第三基板。14.如权利要求12所述的力量传感器，其特征在于，该平板设置于该凸块以及该封装体之间，且覆盖该封装体。15.如权利要求12所述的力量传感器，其特征在于，该平板设置于该凸块上，且该平板包含至少一连接脚，其连接至该封装体。16.一种力量传感器的制造方法，其特征在于，包含：提供一第三基板，并定义出至少一第一连接部以及一凸柱；提供一第二基板，其包含一第一表面以及一相对的第二表面；以该第二表面朝向该第三基板，接合该第二基板于该第三基板的该第一连接部以及该凸柱；于该第二基板的该第一表面定义出至少一第二连接部；于...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾立天，钱元晧，郭致良，叶裕德，
申请(专利权)人：苏州明皜传感科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32