微机电系统传感器的封装结构及其封装方法、及电子设备技术方案

本发明专利技术公开一种微机电系统传感器的封装结构及其封装方法、及电子设备。其中，所述微机电系统传感器的封装结构包括：基板；外壳，所述外壳罩设于所述基板的表面，并与所述基板围合形成容置腔，所述基板和/或所述外壳开设有连通所述容置腔的通孔；以及两个导电极板，两个所述导电极板相对设置于所述通孔的孔壁面，两个所述导电极板之间于施加电压时可吸附导电粒子。本发明专利技术的技术方案能够有效地防止导电微粒进入而造成器件失效，同时保证其较好的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
微机电系统传感器的封装结构及其封装方法、及电子设备
本专利技术涉及系统级封装结构
，特别涉及一种微机电系统传感器的封装结构及其封装方法、及电子设备。
技术介绍
微机电系统传感器因其具有尺寸小、频响特性好、噪音低等特点得到广泛应用。其中MEMS声学传感器或气压传感器的封装结构通常开设有通孔，以感应外界声音或气压变化，但是在使用过程中，由于通孔是直接裸露在外部环境中，容易进入异物颗粒，特别是导电微粒的进入，会造成MEMS声学传感器或气压传感器发生短路，严重时会影响其使用性能。相关技术中，通常是在通孔处罩设防尘网或防尘膜，以防止外部异物颗粒进入，但是防尘网或防尘膜的存在，很容易形成声阻或气阻，造成其灵敏度衰减。上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种微机电系统传感器的封装结构及其封装方法、及电子设备，旨在有效地防止导电微粒进入而造成器件失效，同时保证其较好的灵敏度。为实现上述目的，本专利技术提出的微机电系统传感器的封装结构，包括：基板；外壳，所述外壳罩设于所述基板的表面，并与所述基板围合形成容置腔，所述基板和/或所述外壳开设有连通所述容置腔的通孔；以及两个导电极板，两个所述导电极板相对设置于所述通孔的孔壁面，两个所述导电极板之间于施加电压时可吸附导电粒子。可选地，两个所述导电极板相互平行设置。可选地，所述通孔为圆形通孔，每一所述导电极板均为弧形导电极板，且每一所述弧形导电极板均完全贴设于所述圆形通孔的孔壁面。可选地，所述导电极板的厚度范围为5μm至15μm。可选地，所述基板包括导电层和两绝缘层，两所述绝缘层分别设于所述导电层的两表面，所述通孔贯穿所述导电层和两所述绝缘层；所述导电极板的材质与所述导电层的材质相同。可选地，所述微机电系统传感器的封装结构还包括电性连接的麦克风传感芯片和麦克风集成电路芯片，所述麦克风传感芯片和所述麦克风集成电路芯片均设于所述基板位于所述容置腔的表面，且所述麦克风集成电路芯片电性连接于所述基板；且/或，所述微机电系统传感器的封装结构还包括气压传感芯片和气压集成电路芯片，所述气压集成电路芯片设于所述基板位于所述容置腔的表面，并电性连接于所述基板，所述气压传感芯片设于所述气压集成电路芯片的背向所述基板的表面，并电性连接于所述气压集成电路芯片。本专利技术还提出了一种微机电系统传感器的封装方法，所述封装方法包括以下步骤：制作基板；在所述基板的一表面贴装外壳，使得所述外壳与所述基板围合形成容置腔；在所述基板和/或所述外壳的表面开设通孔，使得所述通孔与所述容置腔连通；在所述通孔的孔壁面制作两个导电极板，使得两个所述导电极板相对设置。可选地，制作基板的步骤中，包括：在导电层的两表面分别沉积第一绝缘层和第二绝缘层；在所述基板和/或所述外壳的表面开设通孔，使得所述通孔与所述容置腔连通的步骤中，包括：采用光刻技术对所述第二绝缘层进行定位曝光，去除曝光位置的绝缘材料；采用化学湿法腐蚀去除导电层对应暴露位置的导电材料；去除所述第一绝缘层对应暴露位置的绝缘材料，得到通孔；在所述通孔的孔壁面制作两个导电极板，使得两个所述导电极板相对设置的步骤中，包括：在所述通孔的孔壁面于导电层截面处进行电镀导电材料，得到两个相对设置的导电极板。可选地，制作基板的步骤之后，在所述基板的一表面贴装外壳，使得所述外壳与所述基板围合形成容置腔的步骤之前，还包括：在所述基板位于所述容置腔的表面贴装麦克风集成电路芯片，并采用引线键合方式将所述麦克风集成电路芯片与所述基板电性导通；在所述基板位于所述容置腔的表面贴装麦克风传感芯片，并采用引线键合方式将所述麦克风传感芯片和所述麦克风集成电路芯片电性导通；且/或，制作基板的步骤之后，在所述基板的一表面贴装外壳，使得所述外壳与所述基板围合形成容置腔的步骤之前，还包括：在所述基板位于所述容置腔的表面贴装气压集成电路芯片，并采用引线键合方式将所述气压集成电路芯片与所述基板电性导通；在所述气压集成电路芯片的背向所述基板的表面贴装气压传感芯片，并采用引线键合方式将所述气压传感芯片与所述气压集成电路芯片电性导通。本专利技术还提出了一种电子设备，所述电子设备包括微机电系统传感器的封装结构，所述微机电系统传感器的封装结构包括：基板；外壳，所述外壳罩设于所述基板的表面，并与所述基板围合形成容置腔，所述基板和/或所述外壳开设有连通所述容置腔的通孔；以及两个导电极板，两个所述导电极板相对设置于所述通孔的孔壁面，两个所述导电极板之间于施加电压时可吸附导电粒子。本专利技术的技术方案，通过将外壳与基板围合形成容置腔，并于外壳和/或基板开设连通容置腔的通孔，同时在通孔的孔壁面设置两个相对的导电极板。在使用本专利技术微机电系统传感器的封装结构时，在相对的两个导电极板之间施加电压，两个导电极板之间边形成电场，使得两个导电极板分别带正电和带负电，且二者之间的电场力远大于导电粒子的重力，那么在带有正电荷的导电粒子进入时，会在电场力的作用下运动至带负电荷的导电极板表面，带负电荷的粒子进入时，会在电场力的作用下运动至带正电荷的导电极板表面，这样可以有效地防止导电粒子进入封装结构内部而造成器件失效的情况出现，保证了微机电系统传感器的可靠性，延长了其使用寿命。同时，由于两个导电极板是设置于通孔的孔壁面，而不是罩盖通孔设置，则不会产生声阻或气阻，从而保证微机电系统传感器具有较好的灵敏度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术微机电系统传感器的封装结构一实施例的剖视结构示意图；图2为微机电系统传感器的封装结构于使用时的工作原理示意图；图3为微机电系统传感器的封装结构于使用时导电粒子进入的原理示意图；图4为本专利技术微机电系统传感器的封装方法一实施例的步骤流程示意图；图5为图4中步骤S10的细化步骤示意图；图6为本专利技术微机电系统传感器的封装方法另一实施例的局部步骤流程示意图；图7为图6中步骤S43之后得到的剖视结构示意图；图8为图6中步骤S51之后得到的剖视结构示意图；图9为图4中未进行步骤S30操作得到的剖视结构示意图。附图标号说明：本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微机电系统传感器的封装结构，其特征在于，包括：/n基板；/n外壳，所述外壳罩设于所述基板的表面，并与所述基板围合形成容置腔，所述基板和/或所述外壳开设有连通所述容置腔的通孔；以及/n两个导电极板，两个所述导电极板相对设置于所述通孔的孔壁面，两个所述导电极板之间于施加电压时可吸附导电粒子。/n

【技术特征摘要】
1.一种微机电系统传感器的封装结构，其特征在于，包括：
基板；
外壳，所述外壳罩设于所述基板的表面，并与所述基板围合形成容置腔，所述基板和/或所述外壳开设有连通所述容置腔的通孔；以及
两个导电极板，两个所述导电极板相对设置于所述通孔的孔壁面，两个所述导电极板之间于施加电压时可吸附导电粒子。


2.如权利要求1所述的微机电系统传感器的封装结构，其特征在于，两个所述导电极板相互平行设置。


3.如权利要求1所述的微机电系统传感器的封装结构，其特征在于，所述通孔为圆形通孔，每一所述导电极板均为弧形导电极板，且每一所述弧形导电极板均完全贴设于所述圆形通孔的孔壁面。


4.如权利要求1所述的微机电系统传感器的封装结构，其特征在于，所述导电极板的厚度范围为5μm至15μm。


5.如权利要求1所述的微机电系统传感器的封装结构，其特征在于，所述基板包括导电层和两绝缘层，两所述绝缘层分别设于所述导电层的两表面，所述通孔贯穿所述导电层和两所述绝缘层；
所述导电极板的材质与所述导电层的材质相同。


6.如权利要求1至5中任一项所述的微机电系统传感器的封装结构，其特征在于，所述微机电系统传感器的封装结构还包括电性连接的麦克风传感芯片和麦克风集成电路芯片，所述麦克风传感芯片和所述麦克风集成电路芯片均设于所述基板位于所述容置腔的表面，且所述麦克风集成电路芯片电性连接于所述基板；
且/或，所述微机电系统传感器的封装结构还包括气压传感芯片和气压集成电路芯片，所述气压集成电路芯片设于所述基板位于所述容置腔的表面，并电性连接于所述基板，所述气压传感芯片设于所述气压集成电路芯片的背向所述基板的表面，并电性连接于所述气压集成电路芯片。


7.一种微机电系统传感器的封装方法，其特征在于，所述封装方法包括以下步骤：
制作基板；
在所述基板的一表面贴装外壳，使得所述外壳与所述基板围合形成容...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱文瑞，王德信，刘兵，
申请(专利权)人：青岛歌尔智能传感器有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37