本发明专利技术揭露一种电容式传感器及其制造方法。该电容式传感器包括：一基板；一第一电极，设置在该基板上；一上盖，具有一穿孔与该穿孔以外的一腔体；一第二电极，设置在该上盖上且横跨该穿孔；其中该第二电极是可变形的，以响应来自该穿孔的压力波动，且该第二电极与该第一电极构成一电容器，该电容器具有可随着该压力波动而改变的电容值；以及该腔体定义出该可变形的第二电极的一背腔室。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
在助听器材与移动通信系统工业中，趋势是朝向小尺寸发展的同时仍维持良好的电声效能与操作性，由此确保良好的使用者亲和性与满意度。在过去，已做了几个尝试以构成更小的麦克风同时维持或增进它们的技术效能数据。US 2008/0157238 揭露具有特定应用集成电路(application specific IC)与麦克风芯片的微机电系统(MEMS)。特定应用IC具有数个第一通孔(via)与数个第一焊垫 (pad)，且第一通孔连接第一焊垫。麦克风芯片具有共振腔体(resonant cavity)、数个第二通孔与数个第二焊垫，且第二通孔连接第二焊垫。US 7166910揭露硅电容式麦克风封装体，其包括传感器单元、基板、与盖板 (cover) 0基板包括一具有凹槽(recess)的上表面。传感器单元附着于基板的上表面并与凹槽的至少一部分重叠，其中传感器单元的背腔空间(backvolume)形成在传感器单元与基板之间。US 6781231揭露微机电系统封装体，其具有微机电系统麦克风、基板、与盖板。基板具有用以支撑微机电麦克风的表面。盖板包括导电层，其具有一由周边部分所界定的中心部分。壳体(housing)通过连接盖板的周边部分与基板而形成。盖板的中心部分自基板的表面隔开以容纳微机电系统麦克风。壳体包括进声口(acoustic port)，用以使声信号 (acoustic signal)到达微机电系统麦克风。US 6，732，588 揭露微型固态硅基(compact solid state silicon-based)电容式麦克风系统，其适合批量式生产。麦克风系统包括传感器芯片，其包括腔体、振膜 (diaphragm)，振膜设置在第一下表面并覆盖传感器芯片的第二开口。传感器芯片覆晶粘着 (flip-chip mounted)至另一包括腔室的后制作工艺(post-processed)芯片上。
技术实现思路
根据一些实施例，本专利技术提供一种电容式传感器，包括一基板；一第一电极，设置在该基板上；一上盖，具有一穿孔与该穿孔以外的一腔体；一第二电极，设置在该上盖上且横跨该穿孔；其中该第二电极是可变形的，以响应来自该穿孔的压力波动，且该第二电极与该第一电极构成一电容器，该电容器具有可随着该压力波动而改变的电容值；以及该腔体定义出该可变形的第二电极的一背腔室。根据进一步的实施例，提供一种麦克风，包括一壳体，具有一内部体积与一开口， 该开口开向该内部体积中；一导电背板，在该内部体积内侧的该壳体的一壁上；一导电振膜，延伸横跨该开口，且相较于该背板，该导电振膜是可变形的，以响应提供至该振膜的声波；以及一感测电路，电连接至该振膜与该背板以感测该振膜与该背板之间的相对位移，并产生一表示造成该相对位移的该声波的信号；其中该内部体积定义出该振膜的一背声腔室，且设置在该振膜平面的两侧上。根据又进一步的实施例，提供一种制造电容式传感器的方法，包括制备一具有相对的第一表面与第二表面的上盖，该上盖包括一穿孔，从该第一表面延伸至该第二表面， 一腔体，从该第二表面向该第一表面延伸，以及一导电振膜，延伸横跨该第二表面上的该穿孔的开口 ；制备一具有相对的第三与第四表面的基板，该基板具有一导电背板，该导电背板在该第三表面上；以及接合该上盖与该基板，且使该第二表面朝向该第三表面并互相隔开， 以使该振膜与该背板形成电容器。附图说明所揭露的实施例是通过附图的图示中的示例叙明，但不受其限制，其中本说明中具有相同的参考号码标示的元件代表类似的元件。图1是根据一或更多个实施例电容式传感器的立体图；图2是根据一或更多个实施例电容式传感器的上盖的仰视图；图3是根据一或更多个实施例电容式传感器的基板的俯视图；图4是根据一或更多个实施例电容式传感器的俯视图；图5是沿着图4中A-A线段的横剖面图；图6是沿着图4中B-B线段的横剖面图；图7是与图5相似的不同实施例的横剖面图；图8是另一实施例的横剖面图；图9是显示根据一或更多个实施例，电容式传感器的上盖与基板在接合之前的示意图；图IOA至图IOF是说明根据一或更多个实施例用以制造上盖的不同步骤示意图；图IlA至图IlJ是说明根据一或更多个实施例用以制造基板的不同步骤示意图。主要元件符号说明10 基板；11 凹陷部；20 第一电极(或背板)；21 穿孔；30 上盖；31 穿孔；32 腔体；33 主体；34 内环部分；35 外环部分；36 支撑件；37 第一末端； 38 第二末端；40 第二电极(或振膜)；41 穿孔；50 感测电路；51 焊球；52 硅穿孔；53 密封环；61 牺牲层；62 牺牲层；63 密封条；64 支撑件；65 光致抗蚀剂层；66 区域；67 区域；71 焊垫；72 硅穿孔区域；73 光致抗蚀剂；74 绝缘层； 75 导电材料；76 导电材料；77 光致抗蚀剂层；78 背腔室；79 重新分配层；101 焊垫；102 导电元件；301 上盖晶片。具体实施例方式图1至图3为根据一或更多个实施例的电容式传感器的不同图示。在一些实施例中，电容式传感器可为电容MEMS感测封装体。电容式传感器包括基板10、第一电极20、上盖(cap) 30、第二电极40、与感测电路(sensingcircuit)50。在一些实施例中，感测电路50 被省略及/或提供在外部装置(external device)上。基板10可由晶片、IC芯片、或等效 (equivalent)的材料构成。上盖30也可以晶片、或等效的材料构成。第一电极20设置在基板10上。在一些实施例中，当基板10是晶片或IC芯片时，第一电极20电连接至基板10上的电子电路，例如感测电路50。上盖30具有穿孔31与穿孔31以外的腔体32。第二电极40设置在上盖30上且横跨穿孔31。第二电极40是可变形的(deformable)，以响应来自穿孔31的压力波动(pressuref luctuation)，且第二电极40与第一电极20构成一电容器，其具有可随着压力波动而改变的电容值。在一些实施例中，第二电极40是振膜，其响应来自穿孔31的声波。腔体32定义出可变形的第二电极40的背腔室(backchamber)。第一及/或第二电极20、40至少其一各别地具有至少一穿孔21、41 (主要见于图7中)。穿孔使声波或振动(vibration)进入腔体32并产生声振荡(acoustic resonance)。在一些实施例中，第一电极20及/或第二电极40不具有穿孔21、41。基板10具有至少一金属焊垫101，在一些实施例中具有数个金属焊垫101，以电连接至第一电极(背板)20及/或感测电路50，及/或硅穿孔(TSV) 52 (图5)。在一些实施例中，基板10具有至少一凹陷部 (concaveportion) 11，其与腔体 32 声压通道连通(acoustic communication)。在一或更多个实施例中，一些或所有的凹陷部11在基板10中进一步地互相声压通道连通。在其他实施例中，在基板10中的至少两个凹陷部11并非直接地互相声压通到连通。焊垫101的至少一个是通过导电元件102电连接至第一电极20，且焊垫101的至少一个直接连接至TSV 52。在一些实施例中本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种电容式传感器，包括：基板；第一电极，设置在该基板上；上盖，具有穿孔与该穿孔以外的一腔体；第二电极，设置在该上盖上且横跨该穿孔；其中该第二电极是可变形的，以响应来自该穿孔的压力波动，且该第二电极与该第一电极构成一电容器，该电容器具有可随着该压力波动而改变的电容值；以及该腔体定义出该可变形的第二电极的一背腔室。
【技术特征摘要】
1.一种电容式传感器，包括 基板；第一电极，设置在该基板上； 上盖，具有穿孔与该穿孔以外的一腔体； 第二电极，设置在该上盖上且横跨该穿孔；其中该第二电极是可变形的，以响应来自该穿孔的压力波动，且该第二电极与该第一电极构成一电容器，该电容器具有可随着该压力波动而改变的电容值；以及该腔体定义出该可变形的第二电极的一背腔室。2.如权利要求1所述的电容式传感器，其中该基板还包括至少一凹陷部，该凹陷部与该上盖的该腔体声压通道连通，以与该腔体定义出一较大的背腔室。3.如权利要求2所述的电容式传感器，其中该第一与第二电极至少其一具有至少一穿孔。4.如权利要求1所述的电容式传感器，还包括感测电路，在该基板中或上，并电性耦合至该第一与第二电极以感测该电容器的该电容值。5.如权利要求4所述的电容式传感器，其中该基板还包括至少一通孔与至少一焊球， 且该通孔电连接该焊球至该感测电路。6.如权利要求1所述的电容式传感器，还包括密封环，设置在该上盖与该基板之间，并密封住该背腔室，该背腔室经由该穿孔而与该传感器的外侧相通。7.如权利要求1所述的电容式传感器，其中该上盖具有主体、及内环部分与外环部分， 该内环部分与外环部分从该主体向该基板延伸，该腔体形成在该内环部分与该外环部分之间的环状腔室，且该穿孔形成在该内环部分的内侧。8.如权利要求7所述的电容式传感器，其中该内环部分与该外环部分各别地终止在第一与第二末端，且该传感器还包括支撑件，在该第一与第二末端至少其一与该基板之间。9.如权利要求5所述的电容式传感器，其中该上盖与该焊球在该基板的相对侧上。10.如权利要求4所述的电容式传感器，还包括焊球，其电连接至该感测电路以构成与外部装置的电连接；其中该上盖与该焊球在该基板的相同侧上。11.一种麦克风，包括壳体，具有内部体积与开口，该开口开向该内部体积中； 导电背板，在该内部体积内侧的该壳体的一壁上；导电振膜，延伸横跨该开口，且相较于该背板，该导电振膜是可变形的，以响应提供至该振膜的声波；以及感测电路，电连接至该振膜与该背板以感测该振膜与该背板之间的相对位移，并产生一表示造成该相对位移的该声波的信号；其中该内部体积定义出该振膜的一背声腔室，且设置在该振膜平面的两侧上。12.如权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：何宗哲，陈荣泰，李耀荣，黄肇达，潘力齐，谢佑圣，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71
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